Автореферат и диссертация по медицине (14.00.21) на тему:Ортопедическое лечение больных с дефектами зубных рядов с применением математического моделирования протезных конструкций на имплантатах

МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ СССР

ВСЕСОЮЗНОЕ НАУЧНО-ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ОБЪЕДИНЕНИЕ "СТОМАТОЛОГИЯ"

На правах рукописи

КАНАТОВ Валерий Александрович

ОРТОПЕДИЧЕСКОЕ ЛЕЧЕНИЕ БОЛЬНЫХ С ДЕФЕКТАМИ ЗУБНЫХ РЯДОВ С ПРИМЕНЕНИЕМ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОТЕЗНЫХ КОНСТРУКЦИЙ НА ИМПЛАНТАТАХ

14.00.21 - СТОМАТОЛОГИЯ

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Москва - 1991

Работа выполнена в Центральном научно-исследовательском институте стоматологии ВНПО "Стоматология" Министерства здравоохранения СССР

Научные руководители:

Кандидат медицинских наук, старший научный сотрудник А.И.МАТВЕЕВА

Научный консультант:

Кандидат технических наук, доцент С.С.ГАВРЮШИН

Официальные оппоненты:

МАРКОВ Борис Павлович, доктор медицинских наук, профессор, зав.кафедрой пропедевтики ортопедической стоматологии Московского медицинского стоматологического института имени Н.А.Семашко;

МИРГАЗИЗОВ Марсель Закеевич, доктор медицинских наук, профессор, зав.кафедрой ортопедической стоматологии Казанского медицинского института

Ведущее учрекдение - Тверской Государственный медицинский институт Минздрава РСФСР.

на заседании специализированного совета Д 074.14.01 при Всесоюзном научно-производственном объединении "Стоматология" Минздрава СССР (119840, Москва, Г-21, ул. Тимура Фрунзе, 16).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Центрального научно-исйледовательского института стоматологии ВНПО "Стоматология" Минздрава СССР

Автореферат разослан " />/>9 1991 г.

Ученый секретарь специализированного совета,

доктор медицинских наук И.А.БЫКОВА

Защита состоится »/¿Г» 199%

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

.,- ; •..';7 ..■••', (

"" 'Актуальность исследования. Протезирование при частичных дефектах зубных рядов составляет важнейшую часть ортопедической стоматологии. Наиболее распространенными конструкциями в стоматологической практике, которыми можно замещать различные сочетания дефектов в зубных рядах, являются в настоящее время съемные протезы, опирающиеся на естественные ткани полости рта. Последние достижения стоматологической науки, обеспечивающие солее полное восстановление жевательной функции, связаны с внедрением различных видов иыплантатов в качестве опорных элементов протезных конструкций. Это позволяет исключить применение съемных протезов или значительно улучшить их фиксацию в полости рта пациентов, а также обеспечить профилактику деформаций органов зубочелюстной системы (Миргази-зов М.З., 1986; Марков Б.П., 1988; Ла^ Я. 1983; Ъис-К-Р. 1984; &1епеталАг1985; \Vel4-i С. 1987).

При выборе съемного протеза при лечении концевого дефекта серьезной задачей представляется определение геометрии и размеров конструкции протеза таким образом, чтобы помимо обеспечения высоких функциональных и эстетических требований в местах опор нагрузки не превышали физиологически допустимых величин.

При соединении кламмера с концевым базисом сьемного протеза из-за различной податливости ткани пародонта опорного зуба и слизистой оболочки альвеолярного отростка, возникает необходимость в выравнивании жевательного давления между ними. Важным медико-техническим требованием является также целесообразное, регулируемое распределение допустимой нагрузки между слизистой оболочкой с подлежащими тканями и опорными зубами, чтобы предотвратить разрушающее действие опирающегося съемного протеза на 35бочелюстную систему.

Ряд авторов (А.Д.Шварц, 1968; Г.П.Сонин, 1971; К.К.Яковлев, 1974; Миргазизов М.З., 1986; Л.Д.Дядюра, С.А.Сребный, 1989; Токо^сстаН. 1989) при изучении и теоретическом обосновании принципов конструирования опирающихся съемных протезов

прибегает к юс моделированию путем построения статических схем, которые давали бы аналогичное распределение сил жевательного давления, как в опирающемся протезе на челюсти больного.

Анализ данных литературы показывает, что обоснование принципов планирования ортопедических конструкций, опирающихся на дентальные имплантаты при лечении концевых дефектов зубного ряда нижней челюсти, требует дальнейшей разработки и учета ряда дополнительных факторов.

Вместе с тем, в работах отечественных и зарубежных авторов, посвященных применению дентальных имплантатов, основное внимание уделено изучению влияния различных материалов, форм, размеров и конструктивных особенностей, а также реакции окружающих тканей и фиксации имплантатов. В настоящее время недостаточно изучено планирование и конструирование протезов с обеспечением наилучшего распределения функциональных нагрузок на опорные ткани. Мало изучены также особенности применения способов бескламмерной фиксации протеза с помощью аттачыенов, отсутствует единое мнение о выборе этого метода, недостаточно полно разработаны и обоснованы показания к его применению. Остаются невыясненными некоторые факторы, определяющие выбор оптимальной ортопедической конструкции для лечения двусторонних концевых дефектов зубного ряда нижней челюсти.

Все вышесказанное свидетельствует о необходимости изучения и экспериментально-гтеоретического обоснования методов повышения функциональной и эстетической эффективности съемных протезов при лечении концевых дефектов зубных рядов.

Целью настоящей работы явл~яётся" повышение эффективности ортопедического лечения дефектов зубного ряда нижней челюсти с применением имплантатов, аттачыенов и улучшением распределения необходимых функциональных нагрузок на опорные ткани, в том. числе с использованием математического моделирования протезной конструкции.

В соответствии с целью работы определены следующие задачи:.

1. Разработка метода ортопедического лечения концевых дефектов зубного ряда нижней челюсти традиционными протезными системами с применением аттачменов.

2. Разработка метода ортопедического лечения беззубой нижней челюсти с применением имплантатов.

3. Разработка методов проектирования конструкции протеза для ортопедического лечения концевых дефектов с использованием математического моделирования с целью обеспечения наилучшего распределения функциональных нагрузок на опорные ткани, не превышающие в каждом конкретном случае физиологически допустимых величин.

4. Клиническая апробация предлагаемых методов лечения концевых дефектов, оценка эффективности протезных конструкций с аттачменами и имплантатами.

Научная новизна. Впервые разработана и клинически апробирована (40 человек) методика ортопедического лечения больных с использованием численного моделирования протезных конструкций.

Это обеспечило научно обоснованный и строго индивидуальный подход как к выбору конструкции протеза, так и к распределению жевательной нагрузки, не превышающей физиологически допустимых величин.

Впервые в отечественной стоматологии разработана оригинальная конструкция универсальной замковой системы (аттачмен) и основы ее расчета, предназначенной для фиксации съемных протезов на естественных зубах и внутрикостных имплантатах.

Впервые разработаны биомеханические основы специализированных стоматологических программ численного моделирования протезных конструкций двух типов для нижней челюсти: протезы с опорами на естественные зубы и протезы с опорами на имплан-таты. Учитывая большое значение дентальной имплантации для практического здравоохранения, в ЦНИИСтоматологии совместно с МГТУ им. Баумана разработана программа математического моделирования конструкции протеза на основе метода конечных элементов с учетом конкретных характеристик тканей полости рта.

Обоснованы методы расчета и конструирования дробителя нагрузки в сочетании с аттачменами при их введении в систему распределения нагрузок на опоры протезной конструкции.

Практическая значимость. Разработанная методика обеспечивает относительное увеличение жевательной эффективности в среднем на 19,при замене полного съемного протеза для нижней челюсти на протез, фиксированный на имплантатах.

Методика применения дробителя нагрузки в ортопедических конструкциях с концевыми седлами ускоряет нормализацию гемодинамики тканей протезного ложа на 20%.

Сконструирован и успешно применен универсальный аттачмен авт. свид. № 1169644 от 30.07.85, Бюл. № 28) для ортопедических конструкций, опирающихся на дентальные имплантаты при лечении беззубой нижней челюсти и опирающихся на естественные зубы при протезировании двусторонних концевых дефектов зубного ряда нижней челюсти.

Впервые при оценке эффективности лечения протезными конструкциями с опорами на имплантаты использовалась жевательная проба по МапСуК- ЪгаЬу-Х- 1950.

Внедрение. Разработанная конструкция аттачмена внедрена в Украинском республиканском'центре стоматологической имплантации и в стоматологической поликлинике в/ч № 52217 г. Харькова.

Апробация работы. Основные положения работы докладывались и обсуждались на:

1. Общеинститутской конференции ДНИИС (март, 1988);

2. Международном конгрессе имплантологов во Флоренции (ноябрь, 1989, Италия);

3. Всесоюзной школе "Опыт применения отечественных им-плантатов в клинике ортопедической стоматологии", М., декабрь, 1989; декабрь 1990;

4. Конференции стоматологов "Новые направления в стоматологии" , г.Свердловск, февраль, 1991.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 4 статьи, получено авторское свидетельство № 1169644 от 30.07.85,. Бюл. № 28 на "Устройство для крепления съемных зубных протезов".

Диссертационная работа выполнена в отделении имплантологии (руководитель - старший научный сотрудник, кандидат медицинских наук А.И.Матвеева) Центрального научно-исследовательского института стоматологии Минздрава СССР.

Материалы и методы исследования. Проведено исследование и лечение 60 больных. Из них 40 больных с двусторонними концевыми дефектами зубного ряда нижней челюсти и 20 - с беззубой нижней челюстью, которым проведено ортопедическое лечение с использованием внутрикостных имплантатов и последующим изготовлением протезов.

Пациенты, принятые на лечение, были разделены на 3 группы: 20 больным (I группа) с концевыми дефектами зубного ряда нижней челюсти были изготовлены бюгельные протезы с опорно-удерживающими кламмерами; 2-ю группу (20 человек) составили пациенты, которым изготовили бюгельные протезы с опорой на аттачмены нашей конструкции; 3-я группа (20 человек) с полной потерей зубов на нижней челюсти, которым после проведения операции имплантации были изготовлены протезы с опорой на внутрикостные имплантаты.

Программа обследования включала также оценку общего состояния организма. Для оценки результатов проведенного ортопедического лечения были применены такие методы функциональной диагностики, как фотоплетизмография, жевательная проба и рентгенологические методики (панорамная рентгенография и ор-топантомогра.фия).

В работе показано, что ортоплетиз?юграфический метод может быть применен в стоматологической имплантологии для оценки точности проведенного матема-тического расчета распределения жевательных нагрузок в биомеханической системе кость-им-плантат-протез-слизистая оболочка.

Среди функциональных методов исследования в ортопедической стоматологии наибольшее применение нашли жевательные пробы, определяющие степень изыейьчения пищи; для проведения исследования использовали пробу Мсип^цв.-, Ьха-всуХ. 1950.

Помимо традиционных методов обследования больных, применяемых в клинике ортопедической стоматологии, при осмотре ус-

танавливались также геометрические и физико-механические параметры зубочелюстной систеш и полости рта, необходимые при расчете и конструировании протезов с применением вариантного математического моделирования на ЭВМ.

Уравновешивание нагрузки между естественными зубами и им-плантатами требует тщательного изучения прикуса не только в полости рта, но и на моделях. У всех обследованных пациентов 1-й и 2-й групп (40 человек) для выбора принципиальной схемы протеза, определения способа распределения нагрузки, выявления формы и полокения опорных губов, положения и выраженности экватора каждого опорного зуба, размеров ретенционной зоны, условий для размещения основных элементов были изучены гипсовые модели.

После обследования и выбора принципиальной схемы протеза изготавливают диагностические модели, при атом координаты узловых точек назначают при проектировании, непосредственно используя гипсовую модель челюсти при прорисовке будущей конструкции.

Подготовленные данные оформляются в виде расчетных параметров для ЭВЫ и могут быть при необходимости скорректированы в соответствии со спецификой расчета.

В качестве основного критерия эффективности разрабатываемой конструкции протеза в работе принято обеспечение такого распределения нагрузок между опорными элементами (зубы, альвеолярные гребни, имплантаты), чтобы оно не превышало физиологически допустимых величин.

При исследовании полости рта, диагностических моделей и рентгенограмм обращали внимание на высоту альвеолярного отростка, форму и структуру костной ткани.

Тщательное изучение анамнеза подтверждает известный из практики факт, что существующие конструкции съемных пластиночных протезов, применяемые для восстановления концевых дефектов зубного ряда нижней челюсти и полные съемные протезы на беззубых челюстях, не удовлетворяют больных, особенно лиц молодого возраста. В этих условиях становится целесообразной и перспективной разработка задач, связанных с протезированием двусто-

ронних концевых дефектов бюгельными протезами с замковыми системами и беззубых челюстей с применением имплантатов в качестве дополнительных точек опоры и ретенции полных сьемнчх протезов.

Экспериментально-теоретическое моделирование и исследование протезных конструкций. ЦНИИС Минздрава СССР совместно с МГТУ им. Баумана разработана программа математического моделирования конструкции протеза с учетом конкретных характеристик тканей полости рта на базе использования современного численного метода - метода конечных элементов. При использовании этого метода конструкция моделируется в виде набора отдельных (конечных) элементов, в каждом из которых поведение среды описывается заранее известными соотношениями, полученными с использованием уравнений теории упругости, механики или сопротивления материалов.

Разработанная математическая модель конструкции протеза включает в себя, в качестве самостоятельных параметров, основные размеры, жесткостные и прочностные характеристики протеза, замковых соединений и биологических тканей, в частности, допустимые нагрузки на зубы и имплантаты, принятые в качестве опор, состояние костной ткани и ее реакции на жевательное давление, естественную и патологическую подвижность опорных зубов, анатомо-топографические особенности альвеолярного гребня, характеристики слизистой оболочки протезного ложа и др.

Применелие ЭВМ позволяет проанализировать для каждого конкретного клинического случая целый ряд протезных конструкций без их изготовления и остановить выбор на наиболее рациональном для пациента варианте.

Результаты исследования и их обсуждение

Лечение двусторонних концевых дефектов зубного ряда нижней челюсти обычно проводилось при помощи бюгельных протезов.

Объектом исследования явились две группы пациентов с двусторонними концевыми дефектами зубного ряда нижней челюсти. Дефекты ограничивались или 575 зубами. При обследовании полости рта пациентов учитывалось функциональное состояние

опорных зубов, степень их подвижности, размеры коронковой части, а также протяженность дефектов, высота, толщина и форма альвеолярного отростка в области отсутствующих зубов и степень податливости слизистой оболочки.

Всем пациентам (40 человек) были изготовлены диагностические модели, на которых проводилось планирование и конструирование протезов. Для больных 2-й группы на диагностических моделях определялись данные, необходимые для математического расчета.

Первой группе пациентов, состоящей из 20 человек, были изготовлены бюгельные протезы с опорой на 4/4 или 5751 зубы с опорно-удерживающими кламмерами типа Акера, при этом учитывали количество и расположение оставшихся зубов, длину их клинических коронок, состояние пародонта, податливость слизистой оболочки и форму беззубых альвеолярных отростков.

Больным первой группы при разработке конструкции протеза проводили параллелометрию на моделях, использовали метод выбора оптимальной кламмерной фиксации бюгельных протезов с дозированной величиной удерживающего усилия плеча клашера (В.П.Панчоха с соавт., 1983).

При анализе биомеханики бюгельного протеза, учитывая степень податливости слизистой оболочки беззубого участка альвеолярного отростка нижней челюсти, изготавливали бюгельные протезы с опорно-удерживающими кламмерами и укороченным зубным рядом, заканчивающимся 'ЪЩ зубами.

Для оценки проведенного лечения у всех 20 больных было изучено регионарное кровообращение с использованием фотопле-тизмографическото метода.

Анализ полученных данных позволяет установить существенные изменения сосудов слизистой оболочки десны в области зубов, ограничивающих дефекты зубного ряда. Причем эти изменения характерны для всех групп больных до проведения ортопедического лечения.

Контрольные клинические наблюдения за больными первой группы проводили через 6 и 12 месяцев после протезирования.

Проведенные ФПГ исследования объективно показывают, что

после правильного и рационального протезирования с использованием кламмеров системы Акера происходит постоянная нормализация кровообращения в слизистой оболочке десны в области дефекта.

Второй группе пациентов (20 человек) были изготовлены бюгельные протезы с использованием для фиксации аттачменов нашей конструкции в сочетании о дробителем нагрузки.

Планирование и проектирование конструкции бюгелышх протезов у этой группы больных проводилось на основе вариантного математического моделирования с применением ЭВМ ЕС-ЮЗЗ и ПЭВМ 1ВМ РС по специально созданной программе.

Предварительно пациентам были изготовлены диагностические модели, на которых изучались положение опорных зубов, ограничивающих дефект, их смещение, наклон, а также форма и высота альвеолярных отростков, геометрические параметры протезного ложа для математического расчета.

При конструировании протезов для этой группы учитывалась важность распределения жевательного давления между опорными зубами и слизистой оболочкой альвеолярного отростка.

Такая конструкция, не повторяя недостатков кламыерных систем, обеспечивает хорошие функциональные и эстетические результата лечения. Необходимый эффект достигается применением специальной замковой системы (аттачменов для фиксации бюгель-ного протеза).

Лечение концевых дефектов зубных рядов проводится обычно с помощью бюгельных протезов, жестко соединенных с опорными зубами. В данной работе оптимальное сочетание свойств аттачменов и бюгельной конструкции достигается применением лабильного соединения концевого седла (дробителя нагрузки) с опорными коронками. Расчетная схема конструкции, разбитая на конечные элементы, приведена на рис. I. Учитывая симметрию, можно ограничиться рассмотрением половины протеза. При этом каждый элемент рассматривают как пространственную балку, расположение которой определяется координатами узловых точек,, а характеристики поперечного сечения соответствуют усредненным величинам аппроксимируемого элементом участка протеза.

У

Рис. I. Конечно-элементная аппроксимация бюгельного протеза I - 17 - конечные элементы, 18 - 26 - граничные элементы, I - 25 - узловые точки.

Динамика клинических наблюдений за больными второй группы подтвердила наши предположения. Высокий косметический эффект, хорошее функционирование изготовленного протеза, отсутствие повреждающего действия на ткани протезного ложа пациента отмечали на всем протяжении исследования.

Не отмечено деформации или поломок элементов конструкции протеза в процессе длительного пользования. Это свидетельствует о высокой достоверности результатов математических расчетов.

Результаты функционального ФПГ исследования через 6 и 12 месяцев позволили отметить, что нормализация клинического и функционального состояния тканей в области опорных зубов у этой группы больных наступает.быстрее, чем у больных 1-й группы, в частности, нормализация гемодинамики ускорена на 20$ (см. рис. 6).

Методика практического использования математического моделирования при выборе оптимальной конструкции бюгельного протеза заключается в следующем. После обследования больного, выбора опорных зубов и изготовления опорных коронок с матрицами аттачменов выполняют диагностические модели. На моделях расчерчивают каркас будущего протеза и разбивают на 20-25 элементов в зависимости от типа будущего протеза и требуемой точности расчета. Затем определяют топографию каждого элемента и его размеры по оси координат X, У,Ж в параллелометре с помощью штангенциркуля. Задают сечение каждого элемента (при первом варианте расчета размеры - общепринятые для бюгельного протезирования). Определяют предельно допустимые величины усилий и моментов на опорные зубы и десну по методике Г.П.Соснина. Затем все данные вводят в программу расчета на ЭВМ. Время расчета одного варианта на ЭВМ ЕС-1030 около I мин. Таким образом, для каждого больного могут рассматриваться необходимое число вариантов размеров каркаса протеза и число опорных зубов, что позволяет выбрать оптимальный вариант.

Третью группу больных составили пациенты (20 человек) с беззубыми челюстями, у которых отмечена неодинаковая выраженность атрофии альвеолярных отростков нижней челюсти, 4 класс

по Оксману. У этих больных наблюдалось уплощение альвеолярных гребней со значительной убылью костной ткани в области отсутствующих коренных зубов и оралышы отклонением кости альвеолярного отростка в подбородочной области. Выбор пациентов с такой патологией обусловлен исследованием возможности проведения ортопедического лечения с применением имплантатов у больных со значительной атрофией альвеолярного отростка в боковых отделах, при которой расстояние от вершины гребня до верхней стенки нижнечелюстного канала уменьшается и объем кости для проведения имплантации становится недостаточным.

В этом случае имплант-ацию возможно провести только в подбородочной области. Степень атрофии альвеолярного гребня определялась по ортопантомограмме.

Всем пациентам этой группы проводились функциональные методы диагностики, которые заключались в определении состояния мшсровдркуляторного русла протезного ложа при помощи ФПГ до лечения и через 6 и 12 месяцев после операции и проведение жевательных проб для изучения жевательной эффективности до лечения и через 12 месяцев после протезирования.

У этой группы больных методом математического моделирования определялись предельно допустимые нагрузки на единичный иыплантат, после чего с учетом этих данных проводили вариантный и математический расчет оптимального количества имплантатов, необходимых данному пациенту, и расчет самой конструкции протеза по предложенной нами методике.

Математическая модель конструкции съемного протеза, опирающегося на имплантаты и биологические ткани полости рта, включает геометрические параметры протеза, имплантатов и замковых соединенйй, их хесткостные и прочностные характеристики, а также показатели физико-механических свойств кости и десны.

При функционировании зубного протеза, опирающегося на внутрикостнне имплантаты, можно условно выделить две фазы или стадии передачи жевательной нагрузки. На первой стадии жевательной нагрузки через конструкцию бюгельного протеза передается на внутрикостные имплантаты. Вторая стадия состоит в передаче усилий через имплантаты на костную ткань. Превышение

на второй стадии допустимых пределов усилий приводит к разрушению окружающих имплантат биологических тканей и как следствие этого к выходу из строя протеза в целом. Поэтому определение предельно допустимой нагрузки, которую может выдержать кость, окружающая имплантат, является важным моментом, который дает возможность и.выбрать необходимое количество имплан-татов в каждом конкретном клиническом случае.

С целью установления предельно допустимых нагрузок на имплантат методом конечных элементов было исследовано напряженно-деформированное состояние окружающей его кости.

При расчетах была принята во внимание неоднородность костной ткани по глубине погружения имплантата. При этом условии выделяли зону губчатой костной ткани и поверхностный слой компактной кости, имеющие разные физико-механические характеристики.

При расчетах учитывали также возможный процесс деминерализации костной ткани, влияющей на ее механические характеристики.

При первоначальной количественной и качественной оценке особенностей напряженно-деформированного состояния костной ткани околоимплантатной зоны была рассмотрена расчетная схема плоского напряженного состояния имплантата при воздействии на него основных нагрузок.

Систему "имплантат-костная ткань" аппроксимировали при помощи набора из 8 узловых изопараметрических конечных элементов (рис. 2) и рассчитывали для трех основных случаев нагрузки, в качестве исходных расчетных нагрузок были приняты значения допустимых нагрузок на здоровый зуб (премоляр). Результаты расчета приведены на рис. Б и 4 в виде линий равного уровня максимального напряжения в кости нижней челюсти.

Результаты расчета допустимых нагрузок на цилиндрический имплантат диаметром 3 мм при глубине погружения Н, равной 15 мм, приведены в таблице I.

с£'3

Рис. 2. Конечно-элементная дискретизация и основные

расчетные размеры зоны введения внутрикостного имплантата . .

1 - цилиндрический имплантат типа " е , ";

2 - компактная пластинка челюстной кости (к= I мм);

3 - губчатая костная ткань;

4 - 8-узловой изопараметрический конечный элемент;

5 - глубина погружения имплантата (Л= 15 мм);

6 - сетка конечно-элементного разбиения.

Рис. 3. Линия равного уровня максимального эквива-' лентного напряжения, возникающего в кости при действии расчетной вертикальной нагрузки Р

Рг =гон

Рис. 4. Линия равного уровня максимального

эквивалентного напряжения, возникающего в кости при действии расчетной горизонтальной нагрузки Рг

Таблица I

Значения максимальных эквивалентных напряжений для костной ткани

Костные ткани Исходная расчетная нагрузка

Рв= 400 Н Рг = 20 Н М = 400 Н мм

Компактная Губчатая 35,6 32,2 17,5 2,21 24,8 4,5

Допустимые дафжн Рв= 62-124 Н Рг= 23-28 Н М = 322-433 Н мм

В результате исследований было выяснено, что толщина компактного слоя костной ткани при данной форме имплантатов на величину вертикальной нагрузки Рв влияет незначительно. Однако при определении допустимой величины боковой силы Рг и опрокидывающего момента М толщина компактного слоя приобретает определяющее значение.

При планировании ортопедического лечения дефектов зубных рядов с применением имплантатов в соответствии с изложенными выше данными необходимо определять количество имплантатов, место их внедрения и выбирать рациональную ортопедическую конструкцию, позволяющую распределить жевательную нагрузку пропорционально возможностям опорных тканей.

На рис. 5 представлен вариант расчетной схемы ортопедической конструкции с использованием 4 имплантатов. С позиций конечно-элементного анализа протез представляет собой пластмассовый базис, моделируемый конечными элементами (1-15), закрепленный на металлической дуге (элементы 16-20) с помощью двух замковых соединений - аттачменов (элементы 25 и 26). Ме- -таллическая дуга, в свою очередь, жестко крепится на четырех внутрикостных имплантатах, моделируемых конечными элементами (21-24), а взаимодействие имплантатов с костной тканью - граничными элементами (11-30).

Рис. 5. Вариант расчетной конечно-элементной схемы ортопедической конструкции с опорой на 4 имплантата.

Программа расчета реализована на ПЭВМ типа IBM PC. Время счета одного варианта занимает менее I мин. На основании сравнения ряда вариантов конструкции был выбран наиболее рациональный, который в дальнейшем и реализовали для рассмотренного клинического случая.

Предлагаемое расчетное исследование математической модели ортопедической конструкции с опорами на внутрикостные им-плантаты позволяет учесть весь комплекс индивидуальных свойств опорных тканей для каждого конкретного клинического случая и в целом повысить эффективность ортопедического лечения.

Результаты контрольных обследований больных третьей группы показали, что данные ФПГ после протезирования через 6 и 12 месяцев в области опорных имплантатов имели четкую тенденцию к нормализации (рис. 6).

Результаты проведения жевательных проб показывают наибольшее относительное увеличение жевательной эффективности на 19,6% при замене полных съемных протезов на протезы, опирающиеся на имплантаты.

Таким образом анализ клинических данных и результатов функционального обследования показал, что применение бюгель-ных протезов, изготовленных традиционными методами, фиксированных на опорно-удеркивающих кламмерах для больных с двусторонними концевыми дефектами зубного ряда нижней челюсти (первой группы), вызывает удлинение периода адаптации к протезам.

Применение бюгельных протезов с фиксацией на аттачменах у больных (второй группы), имеющих также двусторонние концевые дефекты зубного ряда нижней челюсти, обеспечило хорошие функциональные и эстетические результаты ортопедического лечения. Необходимый эффект достигается применением замковой системы нашей конструкции.

Проведение предварительного математического расчета выбора оптимального варианта протеза и введение в конструкцию дро-бителя нагрузки, позволило предупредить функциональную перегрузку опорных зубов у этой группы больных. Результаты контрольных наблюдений подтвердили высокий косметический эффект,

0> МЕСЯ^б 11 МЕСЯЦ/*

Рис. 6. Динамика нормализации ФПГ показателей у больных 1-й, П-й, Ш-й групп.

хорошее функционирование изготовленных протезов, равномерность распределения жевательной нагрузки следствием чего явилось ускорение положительных изменений гемодинамики в пародонте опорных зубов на 20$ (см. рис. 6).

С целью улучшения фиксации полных съемных протезов для беззубой нижней челюсти у больных третьей группы в нашей работе были применены внутрикостные имплантаты. Вариантное математическое моделирование по специальной программе системы "имплантат-костная ткань" позволило определить предельно допустимую нагрузку на каждый имплантат. Затем был проведен вариантный математический расчет оптимального количества импланта-тов, необходимых для каждого пациента этой группы, а также расчет самой конструкции протеза по предложенной нами методике.

Анализ клинических данных третьей группы показал, что в случае значительной атрофии кости альвеолярного отростка нижней челюсти, имплантаты можно внедрить в подбородочной области с последующим изготовлением шинирующей штанги с аттачмена-ми и уменьшенными границами базиса протеза.

Контрольные клинико-рентгенологические данные, а также результаты функциональных обследований показали, что изготовленный на основании математического расчета полный съемный протез с опорой на имплантаты не только не вызывает разрушения элементов протезного ложа, но и способствует нормализации физиологических процессов в подлежащих тканях и повышению жевательной эффективности, что позволяет повысить качество проводимого лечения в целом.

Клиническая апробация разработанной нами методики ортопедического лечения 40 больных с различными дефектами зубного ряда нижней челюсти с использованием численного моделирования открывает, на наш взгляд, перспективу научно обоснованного, строго индивидуального подхода к выбору конструкции протеза, обеспечивающего наибольший уровень эффективности лечения.

ВЫВОДЫ

1. Разработанная методика ортопедического лечения больных с различными дефектами зубного ряда нижней челюсти с использованием численного моделирования протезных конструкций обеспечила научно обоснованный индивидуальный подход к выбору конструкции протезов у 40 пациентов.

2. Разработанные специализированные программы численного моделирования супраконструкций обеспечивают расчет как протезов с опорами на естественные зубы, так и протезных конструкций с опорой на имплантаты.

.3. Предложенный расчет и конструкция дробителя нагрузки в сочетании с универсальным аттачменом обеспечивает оптимальное распределение жевательной нагрузки на опоры протезных конструкций и ускоряет нормализации гемодинамики тканей протезного ложа в среднем на ЩЬ.

4. Эффективность предложенного метода лечения беззубой нижней челюсти с применением имплантатов повышается в среднем на 19,6%.

5. Сконструирован универсальный аттачмен для ортопедических конструкций, опирающихся на дентальные имплантаты или естественные зубы.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИЙ

1. Разработана математическая модель ортопедической конструкции для пациента, позволяющая на этапе планирования лечения выбрать наиболее рациональный вариант.

2. Предложенный аттачмен можно рекомендовать в практику ортопедической стоматологии при лечении больных с дефектами зубных рядов с использованием съемных пластиночных, бюгельных протезов и протезов с опорой на имплантаты.

3. Исходя из клинико-экспериментального исследования, можно рекомендовать преимущественное использование дробителя нагрузки в сочетании с аттачменом перед жестким соединением аттачмена с концевым седлом при лечении больных с концевыми дефектами зубного ряда.

4. Разработанная методика применения внутрикостных им-плантатов при значительной атрофии кости альвеолярного отростка беззубой нижней челюсти может быть рекомендована в практике ортопедической стоматологии для улучшения фиксации полных съемных протезов.

5. Методику фотоплетизмографии и кевательной пробы по Манли целесообразно использовать для оценки эффективности лечения протезными конструкциями с опорами как на естественные зубы, так и на имплантаты.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Перспективы метода имплантации в ортопедической стоматологии // Труды УШ Всесоюзного съезда стоматологов - г.Волгоград, 1987, - т. I, 202-203.

2. Показания и противопоказания к ортопедическому лечению дефектов зубных рядов с применением имплантатов // Стоматология. - 1989 - т. 68. - 1 6. - с. 76-79.

3. Применение математического моделирования при совершенствовании ортопедического лечения концевых дефектов зубных рядов И Стоматология. - ISS0. - № I -, с. 48-51.

4. Математическое моделирование ортопедических конструкций с опорой на внутрикостные имплантаты // Стоматология. -1991 - № 4 - с. 62-66.

АВТОРСКОЕ СВИДЕТЕЛЬСТВО

Устройство для крепления съемных зубных протезов // Авторское свидетельство № II69644 от 30.07.85. Бюл. № 28.

71 -'-Г <•-<■