Автореферат и диссертация по медицине (14.01.14) на тему:Экспериментальное обоснование применения временных несъемных зубных протезов при дентальной имплантации

На правах рукописи УДК: 616.314-089.843-76

Широков Иван Юрьевич

Экспериментальное обоснование применения временных несъемных зубных протезов при дентальной имплантации

14.01.14- «Стоматология»

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Москва - 2013

Работа выполнена в Государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Московский государственный медико-стоматологический университет им. А.И. Евдокимова» Министерства здравоохранения Российской Федерации

Научный руководитель: заслуженный врач России, доктор медицинских наук профессор АРУТЮНОВ Сергей Дарчоевич Официальные оппоненты:

АБАКАРОВ Садулла Ибрагимович, доктор медицинских наук, профессор, заслуженный врач РФ (ГБОУ ДПО «Российская медицинская академия последипломного образования» Минздрава России, заведующий кафедрой ортопедической и общей стоматологии).

ОЛЕСОВА Валентина Николаевна—доктор медицинских наук профессор заслуженный врач РФ (ГБОУ ДПО «Институт повышения квалификации Федерального медико-биологического агентства России, заведующая кафедрой клинической стоматологии и имплантологии).

Ведущее учреждение: ФБГУ «ЦНИИС и ЧЛХ» Минздрава России. Защита состоится «19» февраля 2013 г. в 10-00 часов на заседании диссертационного совета Д 208.041.03 при ГБОУ ВПО «Московский государственный медико-стоматологический университет им. А.И. Евдокимова» Минздрава России по адресу: 127006 Москва ул. Долгоруковская д. 4. Почтовый адрес: 127473, Москва, ул. Делегатская д. 20 стр. 1. С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГБОУ ВПО «Московский государственный медико-стоматологический университет им. А.И. Евдокимова» Минздрава России по адресу: 127206, г. Москва, ул. Вучетича, д. 10а. Автореферат разослан__2013 г.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор медицинских наук, профессор

Гиоева Ю.А.

РОССИЙСКАЯ r OCS ЦАРСТВЕННАЯ

библиотека

201 з ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность

Возросшие возможности медицинской науки и техники, а также развитие технологий, позволили на новом уровне обратиться к проблеме протезирования зубов. Применение внутрикостных дентальных имплантатов является одной из наиболее отличительных черт современной стоматологии. Конструкции зубных протезов, опирающихся на имплантаты, являются более физиологичными по сравнению с традиционными методами протезирования т.к. передают жевательную нагрузку непосредственно на костную ткань челюсти и позволяют избежать препарирования рядом стоящих зубов (Арутюнов С.Д. и соавт., 2003; 2011; Амхадова М.А., 2005; Гончаров И.Ю., 2009; Albrektsson T. et al., 2000; Gotfredsen К., 2003; Krennmair G. et al., 2003).

В настоящее время применение дентальной имплантации позволяет достигать предсказуемых долгосрочных результатов (Олесова В.Н. и соавт., 2006; Базикян Э.А., 2001; Гветадзе Р.Ш., 2001; Ломакин М.В., 2001; Лосев Ф.Ф., 2001; Матвеева А.И. и соавт., 2003; Широков Ю.Е., 2007). Такой прогресс в имплантологии привел к возникновению новых вопросов, касающихся используемых материалов и технологий.

За последнее десятилетие значительно возросли применение компьютерной томографии (КТ) и компьютерных программ, используемых при планировании дентальной имплантации. Эффективность проводимого лечения связана с индивидуальными протоколами, включающими использование временных протезов практически на всех клинических этапах, начиная с момента удаления зубов, охватывают периода остеоинтеграции имплантатов, вплоть до изготовления завершающих зубных протезов (Подорванова C.B., 2003; Адилханян В.А., 2007; Babbush С.А., 2001; Weinberg L., 2003).

Временные протезы используются для уточнения окончательной формы будущей постоянной реставрации, коррекции окклюзионных взаимоотношений, вертикального размера несъемных зубных протезов. На временных протезах проводится прогрессивная нагрузка костной ткани в области им-

плантации, формируются мягкие ткани, в том числе межзубные сосочки. (Олесова В. Н. и др., 2000; Жданов Е.В. и соавт.., 2007; Арутюнов С.Д. и со-авт., 2012; гоНег .1.Е., Ыеи§еЬаиег .1., 2008).

В изученной литературе незначительное количество данных об оптимальных расстановках временных (мини) имплантатов, как опоры конструкций несъемных временных зубных протезов, что обусловило проведение нашего исследования.

Цель исследования

Изучить и экспериментально обосновать возможности повышения качества протезирования временными несъемными зубными конструкциями при ортопедическом лечении больных с частичным отсутствием зубов, в период остеоинтеграции двухэтапных внутрикостных имплантатов.

Задачи исследования

1. Изучить возможности комбинированного применения методик временной и двухэтапной дентальной имплантации, используя принципы компьютерного дизайна и данные компьютерной томографии для планирования реабилитации больных с дефектами зубных рядов.

2. Систематизировать показания к применению временных несъемных зубных протезов с опорой на временные дентальные имплантаты на период остеоинтеграции двухэтапных внутрикостных имплантатов.

3. С использованием математического моделирования и конечно - элементного анализа, теоретически обосновать возможность применения временных несъемных зубных протезов с опорой на временные имплантаты.

4. Провести анализ существующих вариантов несъемных конструкций протезов для временного замещения дефекта зубного ряда, протяженностью 1—3 зуба и разработать усовершенствованную конструкцию и методику изготовления временного зубного протеза с опорой на временные дентальные имплантаты.

Научная новизна

В результате проведенных научных исследований впервые проведен расчет напряженно-деформированного состояния (НДС), прочности и жесткости временной конструкции зубного протеза на временном дентальном имплантате «МИНИ» с использованием математического моделирования и метода конечных элементов (МКЭ).

Предложена система позиционирования постоянных и временных дентальных имплантатов по схеме, разработанной нами с помощью математического моделирования.

Получены новые научные знания о прочностных характеристиках временных несъемных зубных протезов опирающихся на временные дентальные имплантаты.

Впервые разработаны показания к врачебному выбору оптимальной конструкции временного несъемного зубного протеза с опорой на временные имплантаты, используемой на период остеоинтеграции двухэтапных дентальных имплантатов в процессе ортопедического лечения больных с дефектами зубных рядов.

Впервые проведена оценка эффективности разработанной конструкции временного зубного протеза с использованием нативной и стереолитографической моделей челюсти человека.

Практическая значимость

Результаты данного исследования позволят повысить эффективность ортопедического стоматологического лечения пациентов с использованием дентальных имплантатов путем научно - обоснованного выбора конструкции временного несъемного зубного протеза, установленного на временных им-плантатах.

Создана временная несъемная конструкция зубного протеза с опорой на временные имплантаты и замещающие дефект зубного ряда, расположенных в проекции установленных двухэтапных дентальных имплантатов таким об-

разом, что исключают нагрузку в этой зоне и способствуют эффективной ос-теоинтеграции основных дентальных имплантатов.

Даны рекомендации по выбору конструкционного материала для изготовления временных коронок и мостовидных протезов.

Основные положения, выносимые на защиту

1. Предложена методика комбинированного единовременного позиционирования двухэтапных и временных имплантатов по схеме, разработанной математическим моделированием, позволяющая распределять функциональные нагрузки на временные несъемные конструкции зубных протезов, опирающиеся на временные имлантированные опоры.

2. Разработаны способ изготовления и конструкция несъемного временного протеза с опорой на временные имплантаты, снижающие риск возникновения осложнений на период остеоинтеграции двухэтапных дентальных имплантатов.

Внедрение результатов исследования

Результаты проведенного исследования используются в педагогическом процессе на последипломном уровне с врачами-интернами, клиническими ординаторами, аспирантами кафедры стоматологии общей практики и подготовки зубных техников ФПДО, госпитальной ортопедической стоматологии, факультетской хирургической стоматологии и имплантологии МГМСУ имени А.И. Евдокимова.

Апробация

Основные положения диссертационной работы доложены, обсуждены и одобрены на III Московском конгрессе челюстно-лицевой хирургии и имплантологии (Москва, 2011), конференции молодых ученых МГМСУ имени А.И. Евдокимова (Москва, 2012), на совместном заседании сотрудников кафедры стоматологии общей практики и подготовки зубных техников ФПДО,

кафедры госпитальной ортопедической стоматологии, кафедры факультетской хирургической стоматологии и имплантологии МГМСУ (протокол №38 от08.06.2012 г.).

Личное участие автора

Автор освоил и применил методы изучения физико-механических параметров временных несъемных конструкций зубных протезов, участвовал в проведении всех видов экспериментов и лабораторных испытаний. В полном объеме проведена обработка и анализ полученных результатов, написан автореферат и диссертация.

Публикации

По теме диссертации опубликовано 3 печатные работы в журналах из перечня ВАК РФ, получен патент РФ на изобретение.

Объем и структура диссертации

Работа изложена на 120 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, главы материалов и методов исследования, главы результатов собственных исследований, заключения, выводов и практических рекомендаций, списка литературы. Работа иллюстрирована 41 таблицами, 11 рисунками и диаграммами. Указатель литературы включает 151 источник, из них 71 работа отечественных и 80 иностранных авторов.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В диссертационной работе представлен объемный и тщательный аналитический обзор литературы отечественных и зарубежных авторов, посвященный проблемам временного протезирования при ортопедическом лечении пациентов с опорой на дентальные имплантаты. Освещены вопросы показаний для изготовления временных несъемных конструкций, основные проблемы при использовании временных дентальных имплантатов. Дан обзор

современных конструкционных материалов и технологий временных несъемных конструкций зубных протезов на временных имплантатах.

Материалы и методы исследований

Изучены возможности комбинированного использования методик двух-этапной и временной имплантации, используя принципы компьютерного дизайна, данные компьютерной томографии для планирования реабилитации больных с дефектами зубных рядов и передачи этой информацию врачу-стоматологу хирургу.

В настоящее время лучший способ для оценки архитектоники костной ткани (ее количества и ее качества) является компьютерная томография. При выполнении настоящей работы мы использовали архивные рентгенограммы, сделанные на компьютерном томографе, "HiSpeed DX-I Plus" производства компании General Electric с программным обеспечением "Dento Scan" и следующими техническими параметрами:

1. Минимальная толщина среза - 1 мм;

2. Поле охвата - 18-46 см;

3. Стандартное пространственное разрешение - 0,54 мм или 9,2 л/см

4. Режим высокого пространственного разрешения - 0, 33 мм или 15 л/см.

Возможности программного обеспечения позволяют строить объемные модели челюсти в различных проекциях, что позволяет в полной мере оценить анатомо-топографические особенности участка предполагаемой дентальной имплантации.

Для оценки качества кости нами использовалась классификация плотности костной ткани Misch и Judy (1987), в сопоставлении с данными рентгенологической шкалы оценки плотности тканей, предложенной Hounsfield, в единицах Хаунсфилда (HU) (1972).

Информационная обработка проводилась с использованием программного обеспечения корпорации Microsoft - пакета Microsoft Office 2007.

В своей работе мы использовали временные имплантаты «Мини» (фирма Русьимплант, РФ) из титана марки «Grade-4», для которого характерно оптимальное сочетание биологической совместимости и прочности (стандарт ICO 5832/11 и ASTM 67-89), хорошая биоинертность и высокая механическая прочность: предел прочности на растяжение - 550 МПа, предел текучести 440 - 483 МПа. Параметры имплантата: резьбовая внутрикостная часть (внешний диаметр 1,8 мм, внутренний диаметр стержня 1,4 мм) и различную длину, равную 10, 13 или 16 мм, а геометрия резьбы характеризуется специальным профилем с шагом 0,95 мм и конусным сужением концевого отдела на протяжении 3,5 мм, что усиливает эффект самонарезания.

При разработке схемы расстановки временных и постоянных импланта-тов, а также проектировании ортопедических конструкций на временных (мини) имплантатах, как опор для временных зубных протезов, широкое применение находит математическое моделирование с помощью МКЭ. Это позволяет исследовать НДС конструкции временного протеза на этапе проектирования и внести в нее изменения, необходимые для обеспечения прочности и жесткости. МКЭ позволяет на этапе проектирования с достаточной степенью точности рассчитать уровень напряжений в конструкции при различных видах нагрузки и закреплений. При этом появляется возможность выбора конструкционных особенностей, которые обеспечивают лучшее функционирование имплантата. Для математического моделирования НДС временного имплантата с использованием МКЭ необходимо создание его трехмерной геометрической модели. Геометрическая модель создается на основе рабочих чертежей или эскизов имплантата для временного протеза в системе трехмерного моделирования и может с высокой степенью точности описывать реальную конструкцию. Использование математического моделирования на этапе проектирования позволяет сузить круг научного поиска, значительно снизить стоимость и сроки разработки, а также внедрения в практику.

Современные технологии МКЭ позволяют рассчитать конструкцию временного протеза с учетом упругопластических свойств материалов и кон-

тактного взаимодействия деталей. Имеется также возможность создания конечно-элементной модели для расчета взаимодействия имплантата с костными тканями челюсти. При этом в расчете так же, как и для дентального имплантата, для кортикального и губчатого слоев челюсти можно учесть их механические свойства, используя специальные модели вязкоупругой среды.

Задание различной геометрии челюсти и соответствующих свойств костных тканей позволяет учесть особенности того или иного отдела челюсти.

Применение МКЭ для решения задач взаимодействия имплантата с челюстью является единственно возможным способом определения напряжений и деформаций в имплантате и близлежащей костной ткани. МКЭ представляет алгоритмическую основу большого количества прикладных программ для ЭВМ. В десятилетия математическое моделирование успешно применяется для решения различных задач в стоматологии (Арутюнов С.Д., 1998; Лебеденко И.Ю. и соавт., 2003; Олесова и соавт., 2003; Чумаченко E.H. и соавт., 2003; Арутюнов A.C., 2004).

РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

В соответствии с литературными данными, установка мостовидного протеза на постоянные двухэтапные дентальные имплантаты невозможна из-за их слабой интеграции с костной тканью челюсти, в ранние сроки установления. Для замещения дефекта зубного ряда на период остеоинтеграции основных имплантатов (в настоящем исследовании - d=4,0 мм) устанавливаются временные имплантаты (в настоящем исследовании - d=l,8 мм), тем самым разгружая протезное ложе под несъемной конструкцией.

Анализ традиционных решений этой задачи и проблем, связанных с недостаточным объемом кости, порой делает невозможным использовать временные имплантаты, которые устанавливаются по центру альвеолярного отростка между постоянными имплантатами (рис. 1 А). Ее частным случаем является вариант 1-1 с одним промежутком между постоянными имплантатами, в который не устанавливается временный имплантат. Основные на-

грузки, действующие на зубной ряд направлены в щечно-язычном и оклюзи-онном направлениях. Наряду с восприятием этих нагрузок в задачи временного мостовидного протеза на временных имплантатах входит передача нагрузок на челюсть. Известно негативное влияние больших напряжений в костной ткани на процессы остеоинтеграции. Чрезмерно высокие концентрации напряжений в костной ткани приводят к ее резорбции.

8

Рис. I. Схемы установки временных и постоянных дентальных имплантатов

Необходимо отметить, что влияние вертикальной (оклюзионной) силы, действующей на временный имплантат, на поле деформаций в кости достаточно ограничено. В то же время действие нагрузки в щечно-язычном направлении, а также действие момента в мезиодистальном направлении, вызывает деформации, затрагивающие зоны костной ткани, расположенные непосредственно рядом с постоянными имплантатами. Минимизации момента, действующего на каждый временный имплантат, можно добиться путем смещения осей временных имплантатов относительно центральной оси альвеолярного отростка. Подобные смещения имеют ограничения, связанные с анатомическими особенностями челюсти каждого пациента. В вариантах 2 и 3, отображены возможные схемы установки временных имплантатов со смещением в щечно-язычном направлении, что позволяет создать определенное плечо для сил в оклюзионном направлении и с их помощью минимизировать моменты в мезиодистальном направлении.

Для исследования эффективности восприятия момента в мезиодистальном направлении предложено два варианта смещения временных имплантатов: варианты 2 - смещение в шахматном порядке, варианты 3 - П-образное смещение имплантатов.

На основе анализа результатов расчета НДС конструкции «мостовидный протез - временные имплантаты - костная ткань» определяли оптимальную схему установки временных имплантатов.

В работе математическим моделированием с использованием МКЭ проведено сравнительное исследование схем установки временных имплантатов (рис. 2).

Для проведения исследования разработана комплексная конечно-элементная модель системы «мостовидный протез - временные имплантаты - костная ткань челюсть». Решение задачи в данной системе основано на разделении связанных задач взаимодействия временного несъемного зубного протеза и временных имплантатов с костью челюсти. На первом этапе опре-

деляли жесткость фиксации временных имплантатов в челюсти при условии отсутствия остеоинтеграции.

Рис. 2 Модель установочной конструкции для мостовидного имплантата.

На втором этапе рассматривали различные схемы установки временных имплантатов в альвеолярном отростке и определяли характер распределения вертикальной (оклюзионной) и боковой (действующей в щечно-язычном направлении) нагрузок между временными имплантатами. При этом определяли варианты расстановки временных имплантатов, в которых на них приходится максимальная и минимальная нагрузка. Для имплантатов с максимальной и минимальной нагрузкой на третьем этапе решения задачи определяли поле напряжений и деформаций в костной ткани, а также производили оценку влияние напряжений, возникающих в костной ткани под действием нагрузок, передаваемых через временные имплантаты, на зоны остеоинтеграции постоянных имплантатов.

Таким образом, для создания конечно-элементной модели системы требуется определить 6 жесткостей подсистемы «временный имплантат - костная ткань челюсти». Определение величин жесткостей этих подсистем производится на основе расчетной схемы, представленной на рис. 3. Контактное взаимодействие имплантата с костной тканью осуществляли по резьбовой поверхности. В расчетной схеме резьба упрощенно представлена в виде се-

суммарт жат

\

рии трапецеидальных колец, отстоящих друг от друга на расстояние, равное шагу резьбы.Имплантат удерживается в кости, в основном, витками конической резьбы. Также с течением времени происходит остеоинтеграция им-плантата в костной ткани, что вносит дополнительный вклад в удерживающую способность соединения.

ОКЛ плостстъ В

м.д

постоянный имплонтвг

Рис. 3. Расчетная схема установки временного имплантата

Однако, в рассматриваемой модели при решении контактной задачи определения жесткостных характеристик для осевой силы, изгибающих сил и моментов, принято, что напряжение отрыва контактирующей поверхности имплантата от поверхности кости равно нулю, то есть рассматривается задача обыкновенного контакта двух тел. Такой характер взаимодействия костной ткани и внутрикостной части имплантата соответствует полному отсутствию остеоинтеграции, а момент вывинчивания имплантата равен нулю. Однако для исследования представляет интерес определение жесткости костной ткани при вывинчивании имплантата в условиях остеоинтеграции. В первом приближении эту задачу можно решить, рассмотрев случай максимальной остеоинтеграции, что соответствует полному соединению временного имплантата и кости челюсти. Поэтому полная модель для определения же-

сткости при действии крутящего момента создана при учете максимальной остеоинтеграции.

Результаты расчетов жесткостных характеристик подсистемы «имплан-тат — костная ткань челюсти» по разработанным конечно-элементным моделям при нагружении изгибающими силами и моментами, осевой сжимающей силой и крутящим моментом. В конечно-элементных моделях подсистемы ось ОХ соответствует щечноязычному направлению, ось ОУ — мезиоди-стальному, ось 02 - окклюзионному. Жесткостные характеристики и картины распределения суммарных перемещений и перемещений в направлении действия силовых факторов представлены на рис. 3.

а) б)

Рис.4.Конечно-элементная модель для исследования схем установки мостовидного протеза на временных имплантатах.

При исследовании схем установки временного мостовидного протеза рассматривали его нагружение силой /го=300Н, действующей в окклюзион-ном направлении, и силой /-д/.я^ООН, действующей щечно-язычном направлении. Данные нагрузки распределены по всей длине протеза. При приложении в математическую модель нагрузки приводятся к средней линии, являющейся геометрическим местом центров тяжести сечений коронки и межкоронковой части.

В результате проведенных расчетов были определены значения усилий и моментов, возникающих при приложении нагрузок к временной мостовид-ной конструкции в точках стыковки вершин временных имплантатов и протеза.

Значения экспериментальных данных позволили составить компьютерную модель. По поведению этой модели в условиях эксперимента можно говорить о том, что свойства, используемые в компьютерной модели, соответствуют свойствам, описывающим реальную ситуацию в полости рта, а значит проведенные расчеты по компьютерной модели, будут отражать поведение конструкции зубного протеза в естественных условиях.

При установке мостовидных протезов, служащих для устранения протяженных дефектов зубного ряда, могут применяться различные схемы, отличия между которыми заключаются в количестве постоянных имплантатов, удерживающих протез, и их взаимном расположении относительно друг друга. Здесь и далее предполагается, что осевые линии устанавливаемых имплантатов параллельны окклюзионной оси и перпендикулярны одной мезио-дистальной дуге.

Для оценки качественных и количественных характеристик костной ткани челюсти мы применяли КТ, при анализе которой оценивали анатомо-топографические характеристики планируемого протезного ложа и поля. Дополнительным преимуществом этого метода диагностики является возможность оценки плотности костной ткани, что позволяет получить объективные сведения о качестве кости. Именно качественная составляющая представляла в нашем исследовании наибольшую ценность, т.к. позволяла составить более точный прогноз течения остеоинтеграции дентального имплантата уже на этапе планирования. Процедура планирования дентальной имплантации в технологии КТ имеет существенные преимущества, что важно для качества ортопедического стоматологического лечения.

Учитывая тот факт, что не всегда есть возможность установить временные дентальные имплантаты из-за отсутствия необходимого объема кости,

мы, в рамках настоящего исследования попытались обосновать возможность применения предложенной нами методики.

При исследовании схем установки мостовидного протеза рассматривали его нагружение силой Р0=300 Н, действующей в окклюзионном направлении, и силой РЩ-Я=100 Н, действующей щечно-язычном направлении. Данные нагрузки распределены по всей длине протеза. При приложении в математическую модель нагрузки приводятся к средней линии, являющейся геометрическим местом центров тяжести сечений коронки и межкоронковой части. Указанные нагрузки приводятся к двум распределенным нагрузкам и четырем сосредоточенным моментам, приложенным в центрах тяжести коронок с учетом следующих соотношений:

до =/г/£ = 300/0.0314 = 9554 [Н/м],

Ящ-я = Рщ-я/Ь = 100/0.0314 = 3184.7 [Н/м],

ми-д = Рщ-я ■А/4 =100-0.003375/4 = 0.084 [Н м],

где: Ь - длина мостовидного протеза, составляющая 31.4 мм; Ь - расстояние от линии приложения нагрузки, действующей в щечно-язычном направлении до средней линии, составляющее 3.375 мм.

В результате проведенных расчетов были определены значения усилий и моментов, возникающих при приложении нагрузок к мостовидному протезу в точках стыковки вершин временных имплантатов и протеза.

Результаты расчета мостовидного протеза, имеющего различные схемы опор на временные имплантаты, позволяют получить распределение между временными имплантатами усилий и моментов, приложенных к конструкции протеза. При нагрузках, действующих на мостовидный протез в оклюзион-ном и щечно-язычном направлениях, основными усилиями во временных имплантатах являются силы в щечно-язычном и оклюзионном направлениях, а также момент в мезиодистальном направлении. Так как нагрузки на мостовидный протез носят распределенный характер, то сосредоточенные силовые

факторы, воспринимаемые временными имплантатами, напрямую зависят от величины пролетов между временными имплантатами и длины мостовидного протеза. Очевидно, что для выбранной конструктивной схемы мостовидного протеза, в которой присутствует консольная часть в зоне второго моляра, в большинстве схем максимальную нагрузку будет воспринимать временный дентальный имплантат, расположенный в этой зоне.

Полученные результаты демонстрируют равномерное распределение нагрузки в щечно-язычном направлении между двумя средними имплантатами, что обуславливается равенством промежуточных частей мостовидного протеза между ними.

Минимизация момента, действующего на временные имплантаты в ме-зиодистальном направлении позволяет снизить уровень напряжений в зонах установки постоянных имплантатов.

В результате проведенных экспериментальных исследований можно сделать следующие заключения:

1. Разработанная комплексная математическая модель взаимодействия элементов в системе «мостовидный протез - временные имплантаты - костная ткань челюсти», основана на совместном решении задачи взаимодействия конструкции мостовидного протеза, временного имплантата и челюсти. Для учета установки временного имплантата в челюсти решена упругопластическая задача контактного взаимодействия титанового имплантата с губчатой костью и кортикальным слоем альвеолярного отростка. Распределение нагрузок между временными имплантатами определено на основе стержневой модели мостовидного протеза, созданной с учетом реальных сечений и свойств конструкционного материала временного несъемного зубного протеза.

2. На основе разработанной комплексной математической модели «мостовидный протез - временный имплантат - костная ткань челюсти» определены основные принципы распределения нагрузок между временными имплантатами в зависимости от их количества и расположения. Предло-

жены схемы расположения временных имплантатов в альвеолярном отростке со смещением в щечно-язычном направлении, позволяющие минимизировать изгибающий момент от силы в щечно-язычном направлении за счет перераспределения оклюзионной нагрузки между имплантатами. По сравнению с традиционными схемами расположения временных имплантатов при установке временных имплантатов со смещением в щечно-язычном направлении можно добиться уменьшения действующего на им-плантат в мезио-дистальном направлении в несколько раз. 3. Получена картина НДС челюсти в зоне установки временного имплантата и в зонах сопряжения с постоянными дентальными имплантатами. Определены максимальные напряжения в зоне остеоинтеграции постоянных имплантатов, возникающие при действии нагрузок на временные имплан-таты, для традиционной схемы расстановки временных имплантатов по оси альвеолярного отростка и для схемы расстановки временных имплантатов со смещением в щечно-язычном направлении. За счет оптимальной расстановки временных имплантатов и соответствующей минимизации момента в мезиодистальном направлении можно снизить максимальные напряжения в зоне установки постоянных имплантатов на 20%.

Также была выполнена экспериментальная работа по установке двух-этапных винтовых и временных имплантатов в паспортизированную трупную челюсть человека, с учетом полученной КТ и с использованием хирургического шаблона, изготовленного по программе дентальной имплантации.

Позиционирование постоянных и временных имплантатов было проведено по схеме, разработанной нами при помощи МКЭ и может управляться:

- «частично», где подготавливаются только места введения имплантатов, с использованием последовательного, съемного хирургического шаблона (генерируется с помощью программного обеспечения и с помощью процесса стереолитографии),

- или «полностью», когда один шаблон используется для подготовки мест для дентальных имплантатов, а также и для их установки (рис. 5).

Е Ж

Рис. 5. Этапы планирования установки временных и постоянных дентальных им-плантатов в стериолитографической модели и нативной нижней челюсти. А-Хирургический шаблон. Б-Хирургический шаблон на нативной нижней челюсти. В- Установка постоянных н временных импалнтатов в нагивную нижнюю челюсть. Г- Установка постоянных и временных имплантатов в стереоли пи рафическую модель. Д-Контрольная рентгенограмма нативной нижней челюсти. Е-«Десневая маска» на нативной нижней челюсти.

Ж-Установленный временный мостовидный протез с опорой на временные имплан-таты.

Полученные нами результаты определения допустимой высоты конструкции временного несъемного зубного протеза в зависимости от размера имплантата и ожидаемой эксплуатационной нагрузки могут быть полезны при проведении дентальной имплантации. По результатам ранее проведенных исследований статической и усталостной прочности временных имплан-татов «Мини» удалось установить, что эксплуатационные свойства имплан-татов, в основном, определяются их способностью противостоять поперечному изгибающему моменту, порождаемому боковой силой, приложенной в плоскости окклюзионной поверхности протеза. Но в связи с тем, что имплан-таты подвергались испытаниям в автономных условиях, то есть вне костной ткани, эти рекомендации, касающиеся допустимых размеров высоты протеза, не учитывают возможности перегрузки и разрушения самой костной ткани и при меньшем уровне воздействий.

Суммарная высота конструкции временного несъемного зубного протеза на имплантате не должна превышать его длины.

Предложенная методика при известных данных о прочностных свойствах тех или иных типоразмеров имплантатов облегчает врачам-стоматологам ортопедам принятие обоснованных решений о выборе и реализации в конкретной клинической ситуации той или иной конструкции протеза. Под клинической ситуацией понимаются анатомические особенности пациента: прежде всего - это топография и протяженность дефекта, высота искусственной коронки в протезе, замещающем дефект зубного ряда, состояние зубов антагонистов и жевательных мышц, возраст и т.д.

Временные дентальные имплантаты являются объектом больших комплексных нагрузок различной величины, длительности и направления. Действие протеза тесно связано с передачей нагрузки на поверхности дентального имплантата и между компонентами системы «имплантат - временный протез».

выводы

1. Разработана комбинированная схема оптимального расположения временных и двухэтапных дентальных имплантатов в соответствии с индивидуальными особенностями объема кости альвеолярного отростка верхней челюсти и альвеолярной части нижней челюсти пациента, что позволило создать дизайн комбинированного хирургического шаблона по данным компьютерной томографии.

2. Предложена конструкция временного зубного протеза, расширяющая показания к его применению за счет создания благоприятных условий для остеоинтеграции двухэтапных дентальных имплантатов в комбинации с временными имплантированными опорами.

3. Усовершенствованы способ изготовления и конструкция временного несъемного зубного протеза, которая снижает риск возникновения осложнений при дентальной имплантации, и повышает эффективность комплексного лечения пациентов с различными видами дефектов зубных рядов.

4. Эффективность применения усовершенствованных временных несъемных протезов, опирающихся на временные внутрикостные имплантаты, подтверждена теоретическими расчетами и экспериментальными исследованиями, позволившими смоделировать функциональные нагру-жения и изучить распределения нагрузок.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. На этапах ортопедического стоматологического лечения пациентов с дефектами зубных рядов в период остеоинтеграции дентальных имплантатов целесообразно применять разработанную нами комбинированную методику двухэтапной и временной дентальной имплантации (патент РФ на изобретение №2432924).

2. Полезно использовать системы планирования, типа 51тР1ап1 на основе компьютерной томографии, с целью выбора оптимальных мест для ус-

тановки временных имплантатов, с учетом конкретных анатомических особенностей челюсти пациента.

3. Планирование временного протезирования с использованием хирургического шаблона позволяет оптимизировать ортопедическое стоматологическое лечение с точки зрения биомеханики протезирования.

4. Предложенные в диссертационной работе методики диагностики и планирования с применением компьютерных технологий, а также комбинированное использование временных и постоянных имплантатов, позволят существенно повысить эффективность имплантологического лечения в стоматологической клинике.

Список работ, опубликованных по теме диссертации.

1. Арутюнов С.Д., Ерошин В.А., Перевезенцева A.A., Бойко A.B., Широков И.Ю. Критерии прочности и долговременности временных несъемных зубных протезов. // Институт стоматологии. - СПб., - 2010. -№4. - С.84-85.

2. Широков И.Ю. Повышение качества стоматологического лечения с использованием временных имплантатов. // Dental Forum (Сборник статей XXXIII итоговой научной конференции молодых ученых МГМСУ). - М., - 2011. -№3. — С. 141.

3. Арутюнов С.Д., Панин A.M., Антоник М.М., Юн Т.Е., Адамян P.A., Широков И.Ю. Особенности формирования окклюзии искусственных зубных рядов, опирающихся на дентальные имплантаты. // Стоматология.-М„-2012.-№1(91).-С.54-58.

4. Арутюнов С.Д., Янушевич О.О., Лебеденко А.И., Арутюнов Д.С., Арутюнов A.C., Трезубов В.В., Широков И.Ю. Способ временного протезирования несъемными мостовидными зубными протезами на дентальных имплантатах // Патент РФ на изобретение №2432924. Опуб. в БИПМ. №31(том 3) - С.698.

13 - 1790

2012250638

Отпечатано в РИО МГМСУ 127473, г. Москва, ул. Делегатская, д. 20, стр. 1. Заказ № 259. Тираж 100 экз.

2012250638