КЛІНІКО - МАТЕМАТИЧНЕ ОБГРУНТУВАННЯ ЗАСТОСУВАННЯ НОВОГО МЕТОДУ ВИГОТОВЛЕННЯ ПОВНОГО знімних ПРОТЕЗА НА нижньої щелепи - Сучасні проблеми науки та освіти (науковий журнал)

1. бібліографічна посилання

1 Садиков М.І. 1 Тлустенко В.П. 1 Нестеров А.М. 1 Винник С.В. 1

1 ГБОУ ВПО «Самарський державний медичний університет» Міністерства охорони здоров'я Російської Федерації

Повна відсутність зубів є однією з актуальних проблем ортопедичної стоматології. Незважаючи на помітне поліпшення якості надання стоматологічної допомоги пацієнтам протезування у разі повної відсутності зубів, особливо на нижній щелепі - одна з найбільш складних проблем ортопедичної стоматології, яка до теперішнього часу остаточно не вирішена. Несприятливі анатомічні умови беззубого протезного ложа призводять до відмови більшості хворих з повною відсутністю зубів від користування повними знімними пластинковими протезами. Поширеною причиною відмови є травма слизової оболонки беззубого протезного ложа базисом повного знімного пластиночного протеза. Однією з причин механічної травми слизової оболонки є перевантаження мало піддатливих ділянок протезного ложа, які необхідно розвантажувати від жувальної навантаження. Вивчено напружено-деформований стан (математичне моделювання) в системі "повний знімний протез - беззуба нижня щелепа".

повна відсутність зубів

беззубі протезне ложе

податливість слизової оболонки

1. Винник С.В. Клініко-математичний підхід до протезування хворих з повною відсутністю зубів на нижній щелепі // Аспірантський вісник Поволжя. - 2014. - № 5-6 - С. 66-69.

2. Калініна Н.В., Загорський В.А. «Протезування при повній втраті зубів» - М., 1990. - 224 с.

3. Кирюшин М.А. Лебеденко І.Ю., Ревякін А.В. Напружено-деформований стан з в системі «Повний знімний пластіночий протез - нижня щелепа» зі сферичною і балочной системами фіксації на чотирьох внутрішньокісткових гвинтових імплантатах. // Сучасна ортопедична стоматологія. - 2005. - № 4. - С. 92-94.

4. Олесова В.Н., Шашмурін В.Р., Чумаченко Е.Н., Воложин А.І. Принципи математичного моделювання взаємодії структур кісткової тканини нижньої щелепи з повними знімними протезами, котрі спиралися б на внутрішньокісткові імплантати // Стоматологія. - 2008. - № 1 - С. 49.

5. Садиков М.І. Успіхи і невдачі при реабілітації хворих з повною відсутністю зубів: Монографія Самара: ТОВ "Офорт"; СамГМУ, 2004.- 168 с.

6. Садиков М.І., Нестеров А.М., Тугуши Р.І., Винник С.В., Ертесян А.Р. Спосіб підготовки гіпсової моделі щелепи перед пакуванням базисної пластмаси // Патент РФ №2546502, опубл. 10.04.2015, Бюл. №10

Реабілітація хворих з повною відсутністю зубів і, особливо на нижній щелепі є однією з основних проблем ортопедичної стоматології. На сьогоднішній день від 15 до 46% пацієнтів старше 44 років потребують повного знімному протезуванні [5]. За даними ВООЗ, близько 26% хворих з повною відсутністю зубів не користуються виготовленими протезами і особливо через нижнього повного знімного пластиночного протеза. Доведено, що сумарне навантаження на слизову оболонку беззубою нижньої щелепи від базису повного знімного протезу не повинна перевищувати 37 кг (370 Н) - по Е.С. Ірошнікова [2]. Названа навантаження повинна рівномірно розподілятися на всю слизову оболонку протезного ложа нижньої щелепи. При цьому необхідно розвантажити від жувального тиску мало податливі ділянки слизової оболонки протезного ложа беззубою нижньої щелепи. Для цього застосовують функціонально-диференційовані відбитки, ізолюють погано податливі ділянки слизової оболонки протезного ложа, використовують м'які підкладки з еластичної пластмаси на базисі протеза і методи імплантації для незнімного протезування.

Мета. Підвищити ефективність протезування хворих при повній відсутності зубів за допомогою нового методу виготовлення повного знімного пластиночного протеза нижньої щелепи.

Матеріали і методи. Ми провели ортопедичне лікування 24 хворих у віці від 47 до 69 років, 10 чоловіків і 14 жінок з повною відсутністю зубів із застосуванням способу підготовки гіпсової моделі нижньої щелепи перед пакуванням базисної пластмаси (патент РФ на винахід №2546502) [6].

Спосіб підготовки гіпсової моделі нижньої щелепи перед пакуванням базисної пластмаси при виготовленні повних знімних протезів включає в себе зняття відбитків альгинатной масою (наприклад "Ypeen"), виливок моделі з гіпсу, окреслення меж протезів, вимір площі беззубого протезного ложа нижньої щелепи, вимір податливості слизової оболонки по альвеолярному гребеню нижньої щелепи за допомогою запропонованого нами пристрою для визначення ступеня податливості тканин протезного ложа беззубою нижньої щелепи під базисом майбутнього підлогу ного знімного пластиночного протеза [1], виготовлення індивідуальних ложок, припасування індивідуальних ложок і отримання функціональних відбитків коригуючі матеріалом силіконових мас, виготовлення воскових базисів з оклюзійними валиками, визначення центрального співвідношення щелеп анатомо-фізіологічних методом, Загіпсовка гіпсових моделей з оклюзійними валиками в артикулятор "Protar - 3 ", постановку штучних зубів за методикою М.Є. Васильєва, перевірку конструкції протезів в порожнині рота пацієнта, окреслення кордонів мало піддатливих ділянок на протезному ложе нижньої щелепи перед пакуванням тесту базисної пластмаси на гіпсову модель в кюветі. Межі розширювали на 2 мм в сторону піддатливих зон і на ці ділянки приклеювали міцний ізолюючий матеріал (свинцеву фольгу) товщиною не менше величини податливості слизової оболонки по розширеним кордонів мало піддатливих ділянок, заміну воскових базисів на акрилову пластмасу ( "Фторакс"), шліфування та полірування протезів і накладення повних знімних протезів на щелепи.

Для виявлення переваг і недоліків нової методики виготовлення повного знімного протезу нижньої щелепи щодо загальновідомою нами було вивчено напружено-деформований стан (НДС) в системі "повний знімний протез - беззуба нижня щелепа". Математичний аналіз напружено-деформованого стану в досліджуваних зонах дозволяє виявити зусилля, що виникають в системі "повний знімний протез - беззуба нижня щелепа" методом кінцевих елементів, так як під дією механічних зусиль в тканинах і органах з'являється механічне рух, що веде до деформації і напруження.

Метод кінцевих елементів - це основний спосіб вирішення завдань розрахунку міцності і жорсткості конструкцій в самих різних сферах діяльності. ANSYS - програмний пакет, який реалізує метод кінцевих елементів, є стандартом в галузях машинобудування. Використовується він і в медичних дослідженнях. Моделювання дозволяє розрахувати допустимі навантаження, які зможе витримати опорна система хворого. Це дає можливість лікарю визначити місця можливих проблем і вибрати оптимальну, найбільш зручну і разом з тим надійну систему для пацієнта.

У роботі використовувався програмний пакет ANSYS Academic Research Release 14.5 (академічна ліцензія для наукових досліджень), що належить Самарському державному аерокосмічному університету імені академіка С.П. Королева.

Аналізу піддавалися два повних знімних протеза нижньої щелепи:

1. Протез, виготовлений за класичною методикою, зі звичайною ізоляцією ділянки мало піддатливою слизової оболонки без врахування ступеня податливості слизової оболонки протезного ложа (тонкої фольгою або пластиром);

2. Протез, виготовлений за новою методикою, з ізолюванням мало податливого ділянки слизової оболонки протезного ложа матеріалом, товщина якого не менше ступеня податливості звичайної слизової оболонки протезного ложа (кордони ізоляції розширені в сторону податливою слизової оболонки приблизно на 2 мм).

Для аналізу моделювалася нижня щелепа з повною відсутністю зубів. Протезне ложе мало ділянку мало піддатливою слизової оболонки. Дослідженнями підтверджено, що механічні характеристики слизової оболонки ротової порожнини мають нелінійний характер.

При створенні всіх моделей використовувався пакет SolidWorks. Для дослідження створювали модель нижньої щелепи (рис. 1), де 3 - кортикальна кістка, 4 - губчаста кістка і двома окремими тілами слизову оболонку: 1 - звичайна слизова оболонка, 2 - мало податлива слизова оболонка. Базис протеза виготовлений з акрилової пластмаси «Фторакс», а штучні зуби з пластмаси "Синма". Моделі протеза відрізняються формою базису в місці розташування ділянки мало піддатливою слизової оболонки.

Мал. 1. Розташування мало податливого ділянки слизової оболонки на беззубою нижньої щелепи: 1 - слизова оболонка; 2 - ділянка мало піддатливою слизової оболонки; 3 - кортикальна кістка; 4 - губчаста кістка

Перетину протеза, виготовленого зі звичайною ізоляцією мало піддатливою слизової оболонки (тонкої фольгою) показані на рис. 2.

Мал. 2. Розрізи моделі нижньої щелепи з протезом, виготовленого зі звичайною ізоляцією мало піддатливою слизової оболонки: а - поздовжній розріз; б - поперечний розріз

Перетину протеза виготовленого за новою методикою, з ізольованим мало податливим ділянкою слизової оболонки (з розширенням меж ізолюючого матеріалу в сторону податливою слизової оболонки) показані на рис. 3.

Мал. 3. Розрізи моделі нижньої щелепи з протезом, виготовленого за новою методикою з ізолюванням мало податливого ділянки слизової оболонки: а - поздовжній розріз; б - поперечний розріз

Для аналізу напружено-деформованого стану прийняті наступні допущення: нижня щелепа моделюється спрощено, так як значимість представляють результати на альвеолярної частини нижньої щелепи, що є ложем повного знімного протезу. Цікавить стан її тканин: слизової оболонки і кістки під базисом знімного протеза в зоні розташування мало податливого ділянки слизової оболонки; в моделі щелепи по суглобу моделюється шарнір, в місці прикріплення м'язів накладаються граничні умови закріплення; взаємним впливом лівої і правої частин системи "повний знімний протез - беззуба нижня щелепа" нехтуємо. Моделюється половина протеза, в місці стику частин щелепи формуються умови симетрії, тобто імітується розрахунок повної нижньої щелепи.

При аналізі навантаження знімного протезу нижньої щелепи, використовувався випадок розподілу навантаження по зубах описаний вітчизняними авторами [3]. Розподіл зусиль приймаємо відповідно до наведеної формулою Pn = k × n0.67, де k - лінійний коефіцієнт коригування нормального рівноваги сил прийнятий рівним 1, n - порядковий номер зуба. Оскільки повна жувальна навантаження на повний знімний протез нижньої щелепи становить 370 Н, а моделюється половина протеза, то сумарне навантаження 185 Н розподіляється наступним чином: на перший премоляр 37,5 Н, на другий премоляр 43,5 Н, на перший моляр 49,3 Н, на другий моляр 54.7 Н.

Контактна взаємодія між різними частинами конструкції, які не мають взаємних зсувів (кортикальна - губчаста кістки, кортикальна кістка - слизова оболонка, штучні зуби - базис протеза) моделюється контактом типу Bounded. Він забезпечує зв'язок різних сіток кінцевих елементів. Контакт базису протеза зі слизовою оболонкою моделюється контактом типу Frictionless, що забезпечує взаємодію з можливістю проковзування і відриву поверхонь.

Вище вказані матеріали з яких складається система. Їх пружні властивості взяті з роботи В.М. Олесова з співавт. [4] і наведені нижче: кортикальная кісткова тканина з модулем Юнга Е = 18100 МПа; губчаста кісткова тканина з модулем Юнга рівним 490 МПа; слизова оболонка з модулем Юнга 1,18 МПа; матеріал штучних зубів "Синма" з модулем Юнга Е = 49 МПа; пластмаса "Фторакс" (базис протеза) з модулем Юнга 21 МПа; мало податлива слизова оболонка з модулем Юнга 3,2 МПа.

При розрахунках враховується вплив великих деформацій, відслідковуються зміни діючих навантажень при деформації системи "беззуба нижня щелепа - повний знімний протез". Напруження представлені по третій теорії міцності.

Результати розрахунку напружено-деформованого стану системи «повний знімний протез - нижня щелепа» при використанні протеза, виготовленого зі звичайною ізоляцією представлені на рис. 4.

Мал. 4. Поля напружень на поверхні слизової оболонки моделі нижньої щелепи з протезом, виготовленого зі звичайною ізоляцією мало піддатливою слизової оболонки (а); поля напружень на поверхні кортикальної кістки моделі з протезом, виготовленого зі звичайною ізоляцією мало піддатливою слизової оболонки (б)

Напруги на слизовій оболонці концентруються на межі ділянки з малою піддатливістю, їх максимальне значення становить 2,9 МПа. Ділянка слизової оболонки з низькою піддатливістю не бере участі в передачі силового навантаження від місця докладання (поверхні зубів) на кортикальну кістка. Але, оскільки зона розвантаження практично збігається по межах з ділянкою низькою податливості, виникає ефект, коли вдавлення звичайної слизової на кордоні залучає в передачу силового потоку і зону слизової з малою піддатливістю. На поверхні кортикальної кістки рівень напружень становить 6,94 МПа.

Результати розрахунку НДC системи «повний знімний протез - беззуба нижня щелепа» при використанні протеза, виготовленого за новою методикою, з ізольованим мало податливим ділянкою слизової оболонки представлені на рис. 5.

Мал. 5. Поля напружень на поверхні слизової оболонки моделі нижньої щелепи з протезом, виготовленого за новою методикою, з ізолюванням мало податливого ділянки слизової оболонки (а); поля напружень на поверхні кортикальної кістки моделі з протезом, виготовленого за новою методикою, з ізолюванням мало податливого ділянки слизової оболонки (б)

Напруги на слизовій оболонці концентруються зліва і справа в деякому віддаленні від ділянки з малою піддатливістю на альвеолярному відростку протезного ложа, їх максимальне значення становить 1,9 МПа. Ділянка слизової оболонки з низькою піддатливістю не бере участі в передачі силового навантаження від місця докладання (поверхні зубів) на кортикальну кістка. За рахунок того, що зона розвантаження має відступ від кордонів з ділянки низької податливості, він не втягується в передачу силового потоку. Незначна концентрація напружень виникає зліва і праворуч від зони ізоляції, але величина концентрації мала і можна говорити про рівномірний розподіл напружень по протезно ложу. На поверхні кортикальної кістки напруги складають 5,89 МПа.

За результатами роботи явно видно, що конструкція протеза зі звичайною ізоляцією мало податливого ділянки перевантажує слизову оболонку в області малої податливості. Напруги, в порівнянні з новою методикою виготовлення повного знімного протезу на 54 відсотки вище на слизовій оболонці і на 17 відсотків вище на кістки нижньої щелепи.

Ми провели лікування 24 хворих з повною відсутністю зубів, яким виготовили 48 повних знімних протезів, з яких 24 протеза для нижньої щелепи за запропонованою нами методикою з урахуванням результатів ПДВ в системі "повний знімний протез - беззуба нижня щелепа". Пацієнти спостерігалися нами протягом 12 місяців. Адаптація до повних знімних протезів наступала через 28.0 ± 3.0 дня. Пацієнти після ортопедичного лікування не потребували корекції базисів повних знімних протезів.

Висновок. Таким чином, розроблена нами методика виготовлення повного знімного пластиночного протеза з урахуванням математичного аналізу напружено-деформованого стану в системі "повний знімний протез - беззуба нижня щелепа" дозволяє якісно протезувати хворих з мало податливими ділянками слизової оболонки беззубою нижньої щелепи і скорочує час адаптації. Крім цього, хворі не потребують корекції базисів протезів.

рецензенти:

Потапов В.П., д.м.н., професор кафедри ортопедичної стоматології ГБОУ ВПО «Самарський державний медичний університет» Міністерства охорони здоров'я Російської Федерації, м Самара;

Хамадеева А.М., д.м.н., професор, зав. кафедрою стоматології дитячого віку ГБОУ ВПО «Самарський державний медичний університет» Міністерства охорони здоров'я Російської Федерації, м Самара.

бібліографічна посилання

Садиков М.І., Тлустенко В.П., Нестеров А.М., Винник С.В. КЛІНІКО - МАТЕМАТИЧНЕ ОБГРУНТУВАННЯ ЗАСТОСУВАННЯ НОВОГО МЕТОДУ ВИГОТОВЛЕННЯ ПОВНОГО знімних ПРОТЕЗА НА нижньої щелепи // Сучасні проблеми науки та освіти. - 2015. - № 5 .;
URL: http://www.science-education.ru/ru/article/view?id=21755 (дата звернення: 16.06.2019).

Пропонуємо вашій увазі журнали, що видаються у видавництві «Академія природознавства»

(Високий імпакт-фактор РИНЦ, тематика журналів охоплює всі наукові напрямки)