Email this article 
Biomechanical and design features of non-removable dentures with medial support
- Authors: Garazha S.N1, Chvalun E.K1, Grishilova E.N.1, Hachaturov S.S1, Gotlib A.O1, Rahaeva D.Y.1
-
Affiliations:
- «Stavropol State Medical University»
- Issue: Vol 20, No 1 (2016)
- Pages: 6-9
- Section: Articles
- URL: https://rjdentistry.com/1728-2802/article/view/42015
- DOI: https://doi.org/10.18821/1728-28022016;20(1):6-9
- ID: 42015
Cite item
Full Text
Abstract
In the article the design features and biomechanics of fixed dentures with unilateral medial support on the basis of mathematical modeling. A model of the patients jaw containing the incisors, canines andfirst premolars. To achieve maximum representation of data for clinical applications, the resulting mathematical simulation in the virtual model introduced a number of the most important biological parameters of the prototype: the size and physiological mobility of the teeth, the shape and dimensions of the dentition, the geometrical characteristics of the defects of the dentition, the physical characteristics of the bone and periodontal, fixing jaw in extreme nodes and nodes, the allegedfixing of the masticatory muscles. When you restore a fixed prosthesis with unilateral support of chewing teeth reasonable ratio between the number of artificial and abutments is one in three. When restoring the cantilevered portion of the prosthesis without distal nonremovable support two posterior teeth on one or both sides of the denture support structure consists of at least six teeth along the arc stabilized.
Full Text
Большую сложность в лечении частичной потери зубов представляет реабилитация пациентов с дистально неограниченными дефектами зубных рядов. В современной ортопедической стоматологии для лечения этой патологии применяют съемные пластиночные и бюгельные протезы или протезы с опорой на имплантаты [2, 4, 5, 7]. При ортопедическом лечении включенных дефектов зубных рядов несъемные протезы с опорой на естественные зубы успешно используют благодаря эстетичности, биологической совместимости, быстрой адаптации, длительным срокам пользования, высокому уровню восстановления функции жевания [1, 3, 6]. Применению несъемных протезов как метода выбора при ортопедическом лечении дистально неограниченных дефектов рядов препятствуют недостаточные клинические исследования, отсутствие теоретической базы по обоснованию показаний и выбору конструкции этого вида протезов. В литературных источниках не нашли отражения сведения по биомеханике несъемных протезов без дистальной опоры в зависимости от количества опорных элементов, протяженности консольной части, параметров жесткости каркаса, функциональной подвижности опорных элементов. Цель исследования - на основании результатов математического моделирования обосновать особенности конструкции и биомеханики несъемных зубных протезов с односторонней медиальной опорой. Материал и методы Авторами рассмотрена модель челюсти пациента, содержащая резцы, клыки и первые премоляры. Для достижения максимальной репрезентативности для клинического применения данных, полученных в результате математического моделирования, в виртуальную модель введен ряд наиболее важных параметров биологического прототипа: размеры и физиологическая подвижность зубов, форма и размеры зубного ряда, геометрические характеристики его дефектов, физические характеристики костной ткани и пародонта, закрепление челюсти в крайних узлах и в узлах предполагаемого крепления жевательной мускулатуры. Моделируемая система состояла из челюсти, зубов и несъемного протеза без дистальной опоры. Конечный элемент каждой составной части системы имел соответствующие размеры поперечного сечении и наделялся свойствами определенного материала. Несущее сечение каждого элемента было принято сплошным в форме круга. Размеры диаметров элементов составных частей системы учитывали реальное соотношение поперечных сечений несущих слоев зубного ряда, челюсти и протеза. Основным фактором при создании модели являлся учет физиологической подвижности зубов. Модель состояла из двух частей, соотносящихся друг к другу как 1:2. Первая соответствовала коронке зуба и имела характеристики материала «кость», вторая часть соответствовала корню зуба и имела характеристики «упругого слоя», т.е. учитывалась физиологическая подвижность зубов. Таким образом, созданная модель наделена характерной особенностью реального объекта - упругим креплением зубов в челюсти. В методике для расчета оптимальных конструкций протеза и количества опорных единиц и длины консоли, обеспечивающих рациональность конструкции с точки зрения восстановления зубного ряда и уменьшения нагрузки на крайние опоры, анализировали результаты расчетов, полученные на следующих вариантах моделей системы. В модели 1 в качестве опоры протеза приняты два зуба, в модели 2 - три зуба, модель 3 - это протез с четырьмя опорами, модель 4 - протез с восьмью опорами (стабилизация по дуге). Рассматривали экстремальный вариант нагружения и напряженно-деформированное состояние (НДС) конструкции, когда сосредоточенная нагрузка величиной 20 кг/с действует на дистальный зуб консоли. В модели 1 рассчитывали НДС конструкции при длине консоли 6,9 мм, в моделях 2, 3 и 4 НДС конструкции рассчитывали при длине консоли 6,9 мм (средняя длина малого коренного зуба) и 16,9 мм (средняя суммарная длина малого и большого коренных зубов) коренного зуба. Расчет НДС системы выполняли с использованием профессионального комплекса прочностного анализа конструкций «Базис+» с пре- и постпроцессором «Гном», основанного на методе конечных элементов. Задача решалась в пределах теории упругости. Результаты и обсуждение Результаты расчетов и компьютерного моделирования НДС модели 1 представлены на рис. 1. Характер НДС при несъемном протезе с двумя опорами и консолью, равной одному зубу, свидетельствуют не только о ее значительных линейных перемещениях, но и о прогибе опор по сравнению с трехопорной конструкцией (рис. 2). Вертикальные перемещения консоли в месте приложения нагрузки увеличиваются более чем в 1,5 раза, а перемещения первой опоры примерно в 1,4 раза. Характерным является появление перемещений по осям Х и У, превышающих по величине вертикальные. В модели с тремя опорами они не достигают таких величин. Это позволяет сделать вывод о том, что применение консоли протяженностью 6,9 мм на двух опорах в боковом отделе зубного ряда приводит к значительному увеличению ее перемещений и перегрузке опорных зубов. В конструкции с тремя (рис. 3) четырьмя (рис. 4) опорами и длиной консоли 16,9 мм максимально нагружена сама консоль и участок, ограничивающий дефект. Таким образом, можно констатировать, что при консольной части, эквивалентной двум искусственным зубам, увеличение количества опорных зубов до трех и даже четырех не может нивелировать перегрузку зуба, ограничивающего дефект. Необходимо другое решение - стабилизация зубного ряда несъемным протезом по дуге. При изучении НДС модели 4 (рис. 5) установлены закономерности распределения деформации по длине моста при восьми опорах, стабилизированных по дуге, и напряженное состояние нижней части опор, моделирующей корни зубов: 1) благодаря упругости опор нагрузка воспринимается не только консольной частью несъемного протеза, но и распределяется по длине несъемного протеза; 2) наиболее активно воспринимает нагрузку часть конструкции, заключенная между первыми тремя опорами; 3) нагрузка между вертикальными опорами распределяется неравномерно; 4) максимальной величине нагрузки подвергается первая опора; 5) при наличии восьми опор нагрузка на консольную часть вызывает включение в работу опор, расположенных на противоположной стороне челюсти; 6) увеличение длины консоли или нагрузки на нее приводит к увеличению деформации опорных зубов противоположной стороны челюсти, т. е. происходит перераспределение нагрузки на коллатеральную сторону челюсти. Выводы 1. При восстановлении несъемным протезом с односторонней опорой одного жевательного зуба обоснованным соотношением между количеством искусственных и опорных зубов является 1:3. 2. При восстановлении консольной частью несъемного протеза без дистальной опоры двух жевательных зубов с одной или с двух сторон зубного ряда опорная структура должна объединять не менее шести зубов, стабилизированных по дуге. Исследование не имело спонсорской поддержки. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.×
About the authors
S. N Garazha
«Stavropol State Medical University»355017, Stavropol, Russia
E. K Chvalun
«Stavropol State Medical University»355017, Stavropol, Russia
Elena Nikolaevna Grishilova
«Stavropol State Medical University»
Email: elenkastom@yandex.ru
cand. med. sci., assistant of the Department of propaedeutics of dental diseases 355017, Stavropol, Russia
S. S Hachaturov
«Stavropol State Medical University»355017, Stavropol, Russia
A. O Gotlib
«Stavropol State Medical University»355017, Stavropol, Russia
D. Yu Rahaeva
«Stavropol State Medical University»355017, Stavropol, Russia
References
- Арутюнов С.Д., Чумаченко Е.Н., Копейкин В.Н. и др. Математическое моделирование и расчет напряженно-деформированного состояния металлокерамических зубных протезов. Стоматология. 1997; (4): 47-51.
- Воложин А.И., Маркин В.А. Использование математической модели взаимодействия зубов и опорных тканей челюсти при протезировании металлокерамическими протезами. Труды 5-го съезда Стоматологической ассоциации России. М.: 1999; 303-6.
- Жулев Е.Н., Демин Д.Н., Вельмакина И.В. Изучение особенностей биомеханики металлокерамического мостовидного протеза с односторонней опорой на два зуба. Современные проблемы науки и образования. 2014; (6): 1154.
- Жулев Е.Н., Демин Д.Н., Вельмакина И.В. Изучение характера интенсивности напряжений в мостовидном протезе с односторонней опорой на один зуб. Современные проблемы науки и образования. 2014; (6): 1131.
- Матвеева А.И., Канатов В.А., Гаврюшин С.С. Применение математического моделирования при совершенствовании ортопедического лечения концевых дефектов зубных рядов. Стоматология. 1990; (1): 48-52.
- Олесова В.Н., Осипов А.В. Изучение процессов напряженно-деформированного состояния в системе протез-имплантат-кость при ортопедическом лечении беззубой нижней челюсти. Пробл. нейростоматологии и стоматологии. 1998; (4): 8-11.
Supplementary files
