Автореферат и диссертация по медицине (14.00.21) на тему:Экспериментально-клиническое обоснованиештифтовых конструкций на основе стекловолокна

На правах рукописи

КЛЕПИЛИН ЕГОР СЕРГЕЕВИЧ

Экспериментально-клиническое обоснование штифтовых конструкций на основе стекловолокна

14.00.21 - «Стоматология»

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Москва 2002г.

На правах рукописи

КЛЕПИЛИН ЕГОР СЕРГЕЕВИЧ

Экспериментально-клиническое обоснование штифтовых конструкций на основе стекловолокна

14.00.21 — "Стоматология"

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Москва 2002г.

Работа выполнена в Институте повышения квалификации Федерального управления медико-биологических и экстремальных проблем при Минздраве России

Научный руководитель:

доктор медицинских наук, профессор Олесова В.Н. Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук, профессор Шугайлов И.А. доктор медицинских наук, профессор Миргазизов М.З.

Ведущее учреждение: Московский государственный медико-стоматологический университет

Защита состоится

- £ ^» 2002г. в часов

на заседании диссертационного Совета (Д-208.120.01) в Институте повышения квалификации Федерального управления медико-биологических и экстремальных проблем при Минздраве России (123182, г.Москва, Волоколамское шоссе, д.ЗО)

Автореферат разослан "

/2

2001г.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института повышения квалификации "Медбиоэкстрем" при МЗ РФ (г.Москва, Волоколамское шоссе, д.ЗО)

Ученый секретарь диссертационного Совета д.м.н., профессор

В.М.Китаев

Общая характеристика работы

Актуальность проблемы. В последнее время в клиническую практику при восстановлении разрушенной коронки зуба внедряется метод реконструкции культи зуба из высокопрочного композита с опорой на стекловолоконный внутрикорневой штифт. Такая штифтовая конструкция покрывается безметалловой искусственной коронкой из керамики или керомера ( Кобаков Ю.М., Рогатнев В.П., 2001 г.; Олесова В.Н., 2001 г.; Freilich М. А., Meiers J.S., Duncan J.P., Goldberg A.J., 2000 г. ). Ввиду свойства светопроводности стекловолоконные штифты способны обеспечить более высокую эстетику безметалловых коронок. Фирмы -производители неметаллических штифтов гарантируют достаточную их прочность и прочность сопутствующих адгезивных и конструкционных материалов.

Однако, отдаленные результаты клинического использования стекловолоконных штифтов отсутствуют; недостаточно клинических и экспериментальных сравнительных исследований штифтов из различных материалов. Биомеханика стекловолоконных штифтовых конструкций в условиях трехмерного математического моделирования ранее не изучалась.

Цель исследования: экспериментально-клиническое обоснование штифтовых конструкций на основе стекловолоконных материалов.

Задачи исследования:

1. Изучить отдаленные результаты использования стандартных титановых анкерных штифтов в качестве опоры штифтовых конструкций при полном разрушении коронки зуба.

2. Провести клиническую апробацию в течение трех лет стекловолоконных штифтов и необходимых реставрационных материалов системы Sculpture-Fibrecor (США).

3. Изучить биомеханику штифтовой конструкции на основе стекловолокна.

4. Провести сравнение напряженно-деформированного состояния в тканях челюсти, зуба и материалах штифтовых конструкций при использовании металлических и стекловолоконных штифтов.

5. Выяснить влияние направления функциональной нагрузки на штифтовые конструкции при протезировании разрушенной коронки зуба.

Научная новизна исследования. Впервые проведено трехмерное математическое моделирование напряженно-деформированного состояния (НДС) штифтовой стекловолоконной конструкции и показаны преимущества биомеханики штифтов, армированных стекловолокном, перед металлическими титановыми штифтами. Впервые установлены величины напряжений, возникающих во всех слоях штифтовых конструкций и тканях соответствующего зубочелюстного сегмента при воздействии функциональных нагрузок. Изучена клиническая эффективность стекловолоконных штифтовых конструкций с использованием системы 5си1рШге-Р1Ьгесог.

Практическая ценность исследования. Показаны недостатки штифтовых конструкций на основе металлических титановых штифтов, возникающие в течение трех лет после окончания протезирования. Показано отрицательное воздействие горизонтально направленных нагрузок на прочность штифтовых конструкций независимо от материала штифта и обосновано условие эффективности штифтовых конструкций — обеспечение направления окклюзионных нагрузок по оси штифтовых конструкций. Продемонстрирована биомеханическая и клиническая эффективность стекловолоконных штифтов в качестве основы штифтовых конструкций.

Апробация результатов исследования. Основные положения и результаты исследований по теме диссертации доложены на научно-практической конференции молодых ученых стоматологов - ортопедов г. Москвы, посвященной памяти профессора В.Ю. Курляндского ( Москва,

2000 г.); на Девятом международном Линков - Бюркель симпозиуме "Клиническая имплантология и стоматология" (Санкт - Петербург,

2001 г.); на I Всероссийском конгрессе "Дентальная имплантация" (Москва, 2001 г.); на межкафедральном совещании сотрудников кафедры стоматологии, ортопедической стоматологии и имплантологии Института повышения квалификации Федерального Управления медико-биологических и экстремальных проблем при МЗ РФ.

Внедрение результатов исследования. Результаты настоящего исследования внедрены в практику работы стоматологических клиник: "Арт Дент Класс" (Санкт - Петербург), "Родент" (Воронеж), "Клиника реконструктивной стоматологии Долгалева A.A." (Ставрополь); в учебный процесс на кафедре стоматологии РМАПО.

Публикации. По теме диссертации опубликованы 4 научные работы.

Объем и структура диссертации. Работа изложена на 111 листах, состоит из введения, обзора литературы, трех глав собственных исследований, выводов, практических рекомендаций, указателя литературы. Диссертация иллюстрирована 6 таблицами и 35 рисунками. Указатель литературы включает 144 источника, из которых 64 отечественных и 80 зарубежных.

Содержание работы

Материалы и методы исследования. Для изучения отдаленных результатов применения металлических штифтов при восстановлении разрушенной коронковой части зуба ретроспективно проанализированы все амбулаторные карты за период с 1998 г. по июнь 2001г. пациентов, у которых был использован данный метод в Центральной стоматологической поликлинике Федерального Управления "Медбиоэкстрем" при МЗ РФ (ЦСП). Критериями балльной оценки, сведенными в разработанную экспертную карту, были:

1. полноценность пломбирования канала корня зуба;

2. наличие апекальной деструкции костной ткани;

3. наличие резорбции костной ткани маргинального пародонта;

4. степень сохранности твердых тканей коронки зуба;

5. степень разрушения зубного ряда за период после окончания лечения;

6. полнота восстановления зубного ряда протезными конструкциями;

7. динамика очага деструкции периапекальной костной ткани (при возможности оценки);

8. динамика резорбции костной ткани маргинального пародонта (при возможности оценки);

9. объем реставрации (починки) штифтовой конструкции за период наблюдения: цвета, формы, целостности;

10. характер разрушения штифтовой реставрации: откол композита (или коронки), расцементировка штифта, перелом штифта, перелом корня зуба;

11. срок сохранения целостности штифтовой конструкции;

12. причина удаления зуба: периодонтит, пародонтит, раскол корня (перелом штифта).

Перечисленные критерии качества оценивались по пятибалльной системе ; в итоговую максимальную оценку качества взяты только показатели, касающиеся состояния штифтовой реставрации (пункты 1,9,10,11); максимальное количество баллов, характеризующее высокое

качество лечения коронкового дефекта с использованием металлического штифта - 20. Полученные результаты обработаны с использованием методов вариационной статистики.

Клиническое применение стекловолоконных штифтов ПЬгеког (Дженирик Пентрон, США) проведено у 21 пациента в полном соответствии с методикой, разработанной фирмой - производителем; всего восстановлено 34 зуба (таблица 1).

Таблица 1

Характеристика клинического материала.

Характеристика пациентов Количество

по полу:

мужчины 9

женщины 12

по возрасту:

20-30 10

30-40 6

40-50 4

50-60 1

по группе зубов:

резцы (верхние) 11

клыки 8

премоляры 11

моляры 4

срок наблюдения:

1 год 12

2 года 17

3 года 5

Восстановление разрушенной коронки зуба с помощью стекловолоконных штифтов проводили в зубах с отсутствием очага резорбции в периапекальных тканях, а также без выраженной атрофии костной ткани в маргинальном пародонте. Из 34 зубов с разрушенной коронкой зуба (ИРОПЗ по Миликевичу более 50%) нуждались в "перелечивании" - перепломбировании или пломбировании какого-либо канала 17 зубов. Добивались качественного лечения всех каналов зубов;

обтурацию проводили гуттаперчей с последующим контрольным периодом до протезирования 7-10 дней. Подготавливали канал корня для постановки штифта длиной на 2/3 длины корня, а диаметром - примерно в 1/3 диаметра корня. Подгонку стекловолоконного штифта "Fibrecor" производили алмазным бором. Канал и прилегающую область зуба обрабатывали протравочным гелем из универсальной двухкомпозитной системы Bond - it. На дно и стенки канала, а также на прилегающую область зуба наносили смесь праймеров А и Б (5 последовательных слоев). Затем на указанные поверхности зуба наносили 1 слой адгезива и полимеризовали 20 секунд. Стекловолоконный штифт протравливали гелем, промывали водой и высушивали, покрывали слоем Silane и после высыхания в течение 1 минуты наносили тонкий слой Bond it. Композитный фиксирующий агент Lute it вносили в канал и помещали стекловолоконный штифт; полимеризация проходила не более 4-х минут (на конечном этапе - с воздействием света через стекловолоконный штифт). Для восстановления искусственной культи зуба использовался композит Build it. Указанные процедуры всегда проводили с использованием кофердама Hugenic (США). Получение оттиска проводили поливинилсилоксановой слепочной массой Correct VPS с использованием слепочного пистолета. Регистрацию прикуса проводили массой Correct BITE. Постоянную коронку изготавливали , как правило, из Sculpture — керомера (поликерамики) на основе органической матрицы РСДМА со встроенными при помощи силонизации неорганическими керамическими наполнителями. В зуботехнической лаборатории на модель культи зуба последовательно наносятся несколько слоев материала (опак, дентин, режущий, пришеечный слои и другие) с полимеризацией каждого слоя при помощи Spectral - Lite 990. Глазурование проводится в аппарате Sculpture Pressure Vessel в атмосфере азота и при давлении 40 psi.Фиксацию изготовленной коронки проводили на цемент двойного отверждения Lute it (рис. 1).

Рис. 1 Клинические этапы ортопедического лечения обширных дефектов коронковой части 13,12,11,21,22 пациента Л. (№ ист. бол. 50-008) с использованием стекловолоконного штифта в 12, внутриротовым формированием культей зубов из композита Build it и покрытием коронками из керомера Sculpture.

Критериями оценки в динамике через каждые полгода качества штифтовой конструкции по результатам клинического и рентгенологического обследования были:

1. прогрессирование периапекальной деструкции кости;

2. локальное прогрессирование атрофии кости в области шейки зуба;

3. локальное воспаление и атрофия маргинальной слизистой оболочки;

4. изменение цвета коронки;

5. стираемость окклюзионной поверхности коронки;

6. стираемость антагонистов;

7. нарушение фиксации коронки;

8. нарушение фиксации штифта;

9. раскол коронки;

10. раскол искусственной культи;

11. раскол корня;

12. перелом штифта;

13. появление щели по краю коронки.

На каждом этапе контроля максимальное количество баллов 60. Для сравнительного изучения биомеханики штифтовой конструкции на основе титанового или стекловолоконного штифтов проведено трехмерное математическое моделирование напряженно-деформированного состояния в материалах и тканях при функционировании указанных конструкций. Математические модели конструкций соответствовали по размеру, а также по физико-механическим свойствам сегменту нижней челюсти с однокорневым зубом (премоляром), восстановленным одной из двух сравниваемых конструкций (рис. 2,3, таблица 2). К моделям прикладывалась вертикально-направленная нагрузка 250Н, горизонтально-направленная 100Н.

С помощью компьютерной программы "СВАРКА" на основе конечно-элементного анализа напряжений в моделях получены цветные картины распределения напряжений в сопровождении шкалы величин

и

напряжений во всех конструкционных материалах, тканях зуба и челюсти ( примеры на рис. 5-8). Объекты и линии анализа представлены в таблице 3. Напряжения анализировались по трем направлениям: х - вестибуло-оральном, у - медио-дистальном, г - вертикальном; вычислялись интегральные величины напряжений. Учитывался характер напряжения в какой-либо точке или области анализа: сжимающий (-) или растягивающий (+). Оптимальность развивающихся при нагрузке напряжений оценивалась относительно предела прочности на растяжение материалов и тканей, поскольку именно при растяжении материалы имеют самые низкие характеристики прочности.

Таблица 2

Механические свойства моделируемых материалов.

Название материала Коэффициент Пуассона (кг/мм2) Предел прочности (МПа)

Кортикальная кость 18100 130

Губчатая кость 490

Периодонт 1,18

Дентин 14700 105,5

Гуттаперча 186 16,6

Стеклоиономерный цемент 4000 8,7

Титан 116000 930

Композит культи 6000 40

Керомер 7000 144

Стекловолокно Fibrecor 13500 1051

Цемент двойного отверждения Lute it 4200 53

Композит культи Bilde it 6000 56

Рис. 3 Трехмерная математическая модель однокорневого зуба с штифтовой конструкцией на основе титанового штифта (а), укрупненный фрагмент (б).

Таблица 3

Линии анализа в математических моделях штифтовых конструкций.

Материалы и ткани Линии анализа

1. Губчатая костная ткань челюсти По границе с кортикальной стенкой лунки зуба

2. Кортикальная костная ткань Внутренняя и наружная поверхности кортикальной стенки лунки зуба

3. Периодонт Периодонтальная щель

4. Корень зуба Наружный контур корня и кошур канала корня зуба

5. Фиксирующий цемент По вершинам и основаниям витков винтовой поверхности штифта; слой под искусственной композитной культей

б. Композит искусственной культи или реставрации Наружный и внутренний контур

7. Искусственная коронка Наружный и внутренний контур

Результаты собственных исследований. За период с января 1998 г. по июнь 2001 г. в ЦСП использованы 127 металлических штифтов при реставрации разрушенной коронки зуба, использовались титановые штифты с винтовой нарезкой IKADENT . Среди них только 18 штифтов служили опорой композитной культе HERCULITE (Керр,США), которая затем покрывалась металлокерамической коронкой. Остальные 109 служили для укрепления полностью композитной реставрации из Valux Plus (ЗМ,США). В молярах использовались 14 штифтов, в премолярах - 72 и в резцах и клыках - 41 (таблица 4).

Таблица 4

Эффективность штифтовых конструкций с использованием титановых внутриканальных штифтов (баллы)

Критерии качества Сроки контроля 1 год 2 года 3 года

Количество штифтовых конструкций 23 71 33

1. Полноценность пломбирования канала корня зуба 77 343 125

2. Наличие апекалыюй деструкции костной ткани 89 233 105

3. Наличие резорбции костной ткани маргинального пародонта 92 284 132

4. Степень сохранности твердых тканей коронки зуба 62 211 130

5. Степень разрушения зубного ряда за период после окончания лечения 109 313 130

6. Полнота восстановления зубного ряда протезными конструкциями 105 295 135

7. Объем реставрации (починки) штифтовой конструкции за период наблюдения: цвета, формы, целостности 105 315 145

8. Характер разрушения штифтовой реставрации: откол композита (или коронки), расцементировка штифта, перелом штифта, перелом корня зуба 100 235 108

9. Срок сохранения целостности штифтовой конструкции 105 235 110

10. Причина удаления зуба: периодонтит, пародонтит, раскол корня (перелом штифта) 105 215 90

Итого 949 2679 1211

в т.ч. на 1 клинический случай 41,3 37,7 36,7

в т.ч. по критериям состояния штифтовой конструкции 16,8 15,9 14,7

Анализируя вышеприведенную таблицу, можно сделать следующие выводы:

штифты устанавливались во многих случаях при неполноценном пломбировании канала корня зуба и при наличии апекальной резорбции пародонта;

достаточно высока степень восстановления целостности зубных рядов другими протезами;

врачи необоснованно широко используют штифты для укрепления композитной реставрации оставшихся твердых тканей разрушенной коронки зуба;

за период наблюдения небольшое количество штифтовых конструкций подвергаются внутриротовой починке в связи с незначительными дефектами;

значительно количество разрушения штифтовых конструкций и последующих удалений зубов, начиная с первого года функционирования (табл. 5, рис. 4);

клиническая эффективность реставраций с опорой на титановый внутриканальный штифт через 3 года наблюдения (100% = 50 баллов) составляет 73,4%; качество самих штифтовых конструкций через 3 года соответствует оптимальному (100% = 20 баллов) в 73,5% случаев.

Рис. 4 Резорбция корня и разрушение реставрационного композита в 36 зубе при использовании анкерного штифта (срок после окончания лечения 1,9 года)

Таблица 5

Эффективность штифтовых конструкций при использовании титановых внутриканальных штифтов (количество)

Срок наблюдения Количество Критерии

Внутриротовая реставрация Отлом корня Отлом штифта Отлом композита Удаление зуба в связи с разрушением конструкции

1 год 23 2 1 1 2 2

2 года 71 8 10 4 18 21

3 года 33 4 3 3 10 10

Штифтовые конструкции на основе стекловолоконных штифтов показали высокую эффективность, не отмечено в течении всего периода наблюдения случаев расколов корня или конструкции в какой-либо ее части, расфиксации штифта или коронки (таблица 6). Таким образом, эффективность штифтовых конструкций из материалов на основе стекловолокна через 3 года составляет 95 % (включая осложнения, не имеющие прямого отношения к материалам конструкции).

Преимущества в клинике штифтовых конструкций на основе стекловолокна, по-видимому, объясняется в первую очередь более оптимальными биомеханическими процессами, возникающими в штифтовых конструкциях и подлежащих тканях под действием функциональных нагрузок.Типичная нагрузка в вертикальном (25 ОН) и горизонтальном (100Н) направлениях дала ранее не известные трехмерные картины НДС при нагрузке штифтовых конструкций. Установлено, что вертикальная нагрузка металлического штифта в кортикальной костной ткани вызывает максимальные напряжения под апексом зуба (1,3 кг/мм2),

Таблица 6

Эффективность штифтовых конструкций с использованием материалов на основе стекловолокна (баллы).

Критерий качества Сроки контроля Количество штифтовых конструкций

1 год 2 года 3 года

12 17 5

- прогрессировать очага резорбции в периапекальной кости 60 84 23

- локальное прогрессировать атрофии кости в области шейки зуба 56 77 19

- локальное воспаление и атрофия маргинальной слизистой оболочки 58 79 23

- изменение цвета коронки 60 85 24

- стираемость окклюзионных поверхностей коронки 60 83 23

- стираемость антагонистов 60 85 25

- нарушение фиксации штифта 60 85 25

- раскол коронки 60 85 25

- раскол искусственной культи 60 85 25

- раскол корня 60 85 25

- перелом штифта 60 85 25

- появление щели по краю коронки 56 74 23

Итого 710 992 285

в т.ч. на 1 клинический случай 59,2 58,4 57,0

в губчатой - в той же зоне 0,4 кг/мм2 . В корне зуба максимальные напряжения 1,9 кг/мм2 отмечаются у апекса штифта. В периодонте развиваются напряжения 1,2 кг/мм2 у апекса зуба. В самом титановом штифте локализуются напряжения до 7,5 кг/мм2 в его верхней трети. В композите искусственной культи напряжения 0,9 кг/мм2 локализуются ближе к окклюзионной части. В искусственной коронке из керомера напряжения выше всего по краю и внутреннему контуру коронки 1,6 кг/мм2.

Горизонтальная нагрузка резко изменяет как характер, так и величину напряжений; при этом более низкие нагрузки (по сравнению с вертикальным направлением) вызывают еще более высокие напряжения даже относительно вертикальной нагрузки. Эта закономерность не распространяется на губчатую кость и периодонт , где оба направления нагрузки (но все же разные по величине) вызывают близкие по величине напряжения. По - видимому, это можно объяснить особыми амортизационными свойствами тканей периодонта. Зато в кортикальной кости лунки и композите культи напряжения увеличиваются почти в два раза, в дентине и цементе в 4 раза, в штифте и коронке в 3 раза.

Замена металлического штифта на стекловолоконную систему - материалов приводит к следующим изменениям: в кортикальной кости -незначительное увеличение напряжений при вертикальной нагрузке (соответственно 1,3 и 2,3 кг/мм2), в губчатой кости, периодонте и дентине - напряжения почти идентичны, в фиксирующем цементе Lute it -напряжения в 2 раза ниже при вертикальной нагрузке и в 4 раза - при горизонтальной, в стекловолоконном штифте - напряжения при вертикальной нагрузке в 7 раз ниже, а при горизонтальной в 12 раз ниже, в искусственной культе Build it - напряжения при горизонтальной нагрузке в 1,5 раза ниже, в искусственной коронке Sculpture — напряжения при вертикальной нагрузке в 1,5 раза, а при горизонтальной незначительно выше (таблица 7).

SX[kg'mm2]

MIN = -1.57E4000

MAX - +2 69E+000

5V[kgmiri2j

1SS1

МЮ--1.50Е+000

-1.38E+000 -1.1OE+OOO -8.28E-001 -5.53E-001 -2.79E-001 -4.90E-003 +2 69E-001 +5 44E-001 +8 18E-00] +1.09E+OOC +1 37E-HXX +1.61E+00C +1 92E-HKX +2 19E+OOC +2.4rtE+<X)C

MAX = +2.59E4 ООО

ran si Вши,

STEP-I

S7,[:.:^mrn21

МЮ - -7.59E+000

-7 36E+000 -6 82E+000 -6 28E+000 -5.75E4000 -5 21E4000 -4.68E4000 ■4 14E4000

-3.61E+000 ; -3 07E4000 * -2.54E+000 « -2 OOE+OOO {¡-1.47E4000 ' -9.32R-001 -3 97E-001 +1 39E-00]

MAX - +3 78E-001

STEP-1

SI[k'g'mm2]

1

VDN - J-O.OOE+OOO

03E-001 56E-001 11E100C 56E+OOC 02E400C 47E+OOC 92E4000 38E+OOC 83E+W 28Е+Ш 74E+OOI' 19E400C 64E+000 10E400C 55E4000

Г

S3j+3

1+3

',-'5+4 ,;.-J+4

У+5

+6,

d

MAX - +6 75E+000

STEP=1

STEP-1

Рис. 5 Распределение напряжений в титановом штифте при

приложении вертикальной нагрузки.

ш,

SXfkg/mm2] MDJ - -3.78E-001

-3 42E-001 -2.63E-001 -1.83E-001 -1 04E-001 ■2 45E-002 +5.48E-002 +1.34E-001 I+2.14E-001 I+2.93E-001 S+3.72E-001 I+4.52E-001 I+5.31E-001 +6 11E-001 +6 90E-001 69E-001

ilAX = +8 05E-001

t им

STEP=I

SY[kg/mm2)

MIN= -3.65E-001

J-3.31E-001 J-2 55E-001 ¡-1.79E-001 -1.03E-001 -2 74E-002 ■H.85E-002 +1 24E-001 j+2 OOE-OOl

E,:»

+2 76E-001 +3 52E-001

kX вт

56E-001 +7.32E-001

MAX-+7 66E-001

STEP=1

SZ[kg'mm2]

МЮ--1.17Е-ЮОО

-M3E+000 -1 04E+000 __ 9 44E-001 ^4-8 53E-001 7 61E-001

5.77E-001 -4.86E-001 -3.94E-001 -3.02E-001 -2.11E-001 -1.19E-001 -2.72E-002 +6.46E-002 +1.56E-001

MAX-+1.97E-001

021

I

STEP=1

SI[kg/mm2]

MIN40.00E-KXX)

+2 97E-002 ^S+961E-002 ^H+1.62E-001 ЯгЧ+2.29Е-001 I -J+2.95E-001

•"•""1+4.94ЕЛХ)! 'I+S.61E-001 :;:+«27E-ooi -+6 94E-001 |+7.60E-001 +8 26Б-001 +8 93E-001 +9 59E-001

MAX = +9 89E-001

STEP-1

+4 2BE-001

Рис. 6 Распределение напряжений в стекловолоконном штифте при приложении вертикальной нагрузки.

STEP-l

SY[k&'mm2j

МИ - -8.67E-001

■8.38E-001 ■7.72E-001 •7 07E-001 ■б 41E-001 ■5 76E-001 ■5.10E-001 ■4.45E-001 ■3.79E-001 •3 I3E-001 ■2 48E-001 ■1 82E-001 ■1 17E-001 ■5 12E-002

в

я

сп

f 1.44E-002 +7.99E-002

С'Э

MAX-+1.09E-001

STEP-l

SZ[kg/imn2)

0L_

МШ--2.10Е+000

-2 01E+000 -I 90E+000 -1.75E<000; -¡.61E+W 1 47E+000: 1 33E-H»oj -1 19Е-НХЮ _ -1.05E+000; !ij-9 09E-(»l

,-7.68E-001 i .,,-6 27E-001 | r|-4 86E-001 Э-3 45E-001 ¿-2 04E-001 S-S30E-002

MAX = 40.00E t ООО

STEP-l

Sl[kg/mm2]

MIN-+OOOE+OOO

■

95E-002 .28E-00I ;16E-001 .05E-00I 93E-001 .82E-001 70E-001 59E-001 47E-001 36E-001 24E-001 OlE-tOOO 1 OH+000 19E+000 .28E+000

MAX = +1.32E+000'

"lil

Рис. 7 Распределение напряжений в слое фиксирующего композита при приложении вертикальной нагрузки.

К

ЗУ[к^тт21

МШ - -4 01Е-001

В-386Е-001 Я-3 52Е-001 Я-319Е-001 ""•Ч 2 85Е-001 Ч-2.52Е-001 :.18Е-001 ==-1 85Е-001 " 1 51Е-001

- ' 1 18Е-001

- ' -8.43Е-002 -5.09Е-002

1 74Е-002 61Е-002 <4 96Е-002 Я+8 31Е-002;

МАХ = +9 81Е-002

ЗТЕР-1 Здка/пидг] - -8.69Е-001

-8.43Е-001 -7.85Е-001 -7.26Е-001 -6.68Е-001 -.„-6 09Е-001 Ч®«.5.51Е-001 -4.92Е-001 •4.34Е-001 ""-И-З^Е-ОП 3.17Е-001 -2.58Е-001 2 ООЕ-001 • -1.41Е-001 ™|-8.29Е-002 !'. 2.44Е-002

МАХ - н 1 69Е-003

1:111

ВЯ

БТЕР=1

31[кв'шт2]

ММ - +О.ООЕ+СЮО

85Е-001

к 1

ЕЯ

МАХ-+618Е-001

Рис. 8 Распределение напряжений в композите при приложении вертикальной нагрузки.

Таблица 7

Сравнение максимальных величин напряжений (кг/мм2) при нагрузке штифтовых конструкций на основе стекловолокна и титанового металлического штифта.

Название Нагрузка вертикальная горизонтальная

Стекл. Титан Стекл. Титан

Кортикальная кость 23 13 24 25

Губчатая кость 4 4 2 2

Дентин 19 19 90 80

Цемент 9 18 17 70

Периодонт 12 12 12 13

Штифт 10 75 20 250

Композит культи 8 9 16 21

Коронка 25 16 64 50

Таким образом, ни в одном из материалов стекловолоконной конструкции, тканях зуба и окружающих тканях не развиваются напряжения, заметно превышающие таковые при использовании в конструкции металлического штифта. Напротив, заметное снижение напряжений отмечается в фиксирующем цементе, самом штифте, в композитной культе при использовании стекловолоконных материалов. Необходимо отметить, что именно эти материалы и дентин наиболее уязвимы по прочности, исходя из клинического опыта.

Закономерно сопоставление максимальных напряжений во всех слоях конструкций с пределами прочности соответствующих материалов. К сожалению, данных о пределах деформирования материалов и, особенно, биологических тканей недостаточно и они противоречивы, тем не менее величины напряжений, полученные в данном исследовании, не

вызывают беспокойства в плане разрушения от нагрузок кортикальной, губчатой костной ткани, периодонта, штифтов, в т.ч. при горизонтальной нагрузке, поскольку «запас прочности» составляет еще 2-4 раза. Напряжения при горизонтальной нагрузке близки к пределу прочности или имеют однократный запас по максимальной величине в дентине, при использовании как металлического, так и стекловолоконного штифта, в стеклоиономерном цементе и композитной культе вокруг металлического штифта, что необходимо учитывать при определении показаний и выборе материала штифтовой конструкции.

25

Выводы

1. По результатам анализа амбулаторных карт в течение трех лет после протезирования разрушаются с последующим удалением 26,5% штифтовых конструкций с опорой на металлические титановые штифты; основными причинами неэффективности штифтовых конструкций являются перелом штифта (6,4%), разрушение композитной реставрации (9%), раскол корня зуба (11,1%).

2. Метод реконструкции разрушенной коронки зуба безметалловой коронкой из керомера Sculpture с опорой на искусственную культю из композита Build it и стекловолоконный штифт Fibrecor в 95% обеспечивает высокую функциональную и эстетическую эффективность при наблюдении за трехлетний период.

3. В условиях трехмерного математического моделирования вертикально направленные функциональные нагрузки 250 Н не вызывают в тканях зубо-челюстного сегмента и материалах штифтовых конструкций независимо от вида штифта (металл или стекловолокно) напряжений, близких к их пределу прочности.

4. Горизонтально направленная нагрузка 100 Н значительно повышает величину напряжений во всех моделируемых тканях и материалах, приближая напряжения к пределу прочности в стеклоиономерном цементе и композитной искусственной культе вокруг металлического штифта, а также в дентине корня при использовании как металлического, так и стекловолоконного штифта.

5. С позиций биомеханики стекловолоконные штифты предпочтительнее металлических, т.к. они обеспечивают более низкие напряжения в наименее прочных материалах штифтовых конструкций: в фиксирующем штифт цементе и композите искусственной культи зуба.

Практические рекомендации

1. При протезировании полного дефекта коронки зуба с использованием внутрикорневых штифтов необходимо обеспечить передачу функциональных нагрузок по оси зуба для профилактики значительных напряжений в материалах штифтовой конструкции под влиянием горизонтально направленных нагрузок.

2. В штифтовых протезах однокорневых зубов целесообразно применение стекловолоконных штифтов, обеспечивающих достаточную прочность и высокую эстетичность протезов.

3. При изготовлении штифтовых конструкций на основе стекловолоконных материалов Fibrecor целесообразно использовать фиксирующие и реставрационные композиты той же фирмы -производителя и полностью соблюдать технологию их применения.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Чибисов В.В., Клепилин Е.С., Кудишина М.А., Довбнева Е.С. Преимущества и возможности адгезивной стекловолоконной техники в клинике терапевтической и ортопедической стоматологии.// «Сборник трудов конференции молодых ученых стоматологов-ортопедов г. Москвы, посвященной памяти профессора В.Ю.Курляндского» - 2000. - Стр. 55

2. Олесова В.Н., Клепилин Е.С., Балгурина О.С., Бахарев Л.Ю. Биомеханическое и клиническое обоснование штифтовых конструкций на основе стекловолокна.// "Панорама ортопедической стоматологии"- 2001. -№2 - Стр. 4-6

3. Олесова В.Н., Клепилин Е.С., Балгурина О.С., Эттиев Э.Б., Павличенко К.А., Безверх Ю.М. Сравнение биомеханики штифтовых конструкций с стекловолоконным и титановым штифтами.// "Панорама ортопедической стоматологии" - 2001. - №3-Стр. 22-23

4. Олесова В.Н., Балгурина О.С., Мушеев И.У., Кравченко В.В., Разумный В.А., Лыков А.К., Клепилин Е.С., Маркин В. А. Изучение биомеханики литой штифтовой вкладки в условиях трехмерного математического моделирования. // "Российский стоматологический журнал" - 2001. - №6 - Стр. 7-10.