Автореферат и диссертация по медицине (14.00.21) на тему:Обоснование применения балочной системы фиксации в конструкциях частичных съемных и перекрывающих протезов

~ П Л 'V •

ьа ,

МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Научно-производственное объединение "Стоматология"

на правах рукописи

ТЕОЛОГОВА Елена Леонидовна

ОБОСНОВАНИЕ ПРИМЕНЕНИЯ БАЛОЧНОЙ СИСТЕМЫ ФИКСАЦИИ В КОНСТРУКЦИЯХ ЧАСТИЧНЫХСЪЕМНЫХ И ПЕРЕКРЫВАЮЩИХ ПРОТЕЗОВ

(клиническое и биомеханическое исследование) 14.00,21 - Стоматология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Москва - 1992

Работа выполнена в Центральном научно-исследовательском институте стоматологии НПО "Стоматология" Минздрава Российской Федерации

НАУЧНЫЙ РУКОВОДИТЕЛЬ: доктор медицинских наук, профессор Загорский В.А.

НАУЧНЫЙ КОНСУЛЬТАНТ: доктор технических наук, профессор Косов М.Г.

ОФИЦИАЛЬНЫЕ ОППОНЕНТЫ: доктор медицинских наук, профессор Большаков Г.В. кандидат медицинских наук, доцент Свирин В.В.

Ведущее учреждение: Тверской государственный медицинский институт Минздрава Российской Федерации.

Защита состоится "_"_1992 г. в_часов на заседании Специализированного совета (Д.074.14.01) при Научно-производственном объединении "Стоматология" МЗРФ (г.Москва, 119840, ул. Тимура Фрунзе, 16, конференц-зал).

Автореферат разослан "_"_1992 г.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке НПО "Стоматология"

Ученый секретарь Специализированного совета, доктор медицинских наук

И.А.Быкова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

OÍ.VÍ BTSÍtói-j

<й.. .Q1BA

а.. -к

^свр]^£Уд^Туальность Пр0^лемЬ1. в настоящее время достижения терапевтической стоматологии позволяют сохранять в течение длительного времени зубы со значительным разрушением тканей пародонта и коронковой частью, что выдвигает перед врачами - ортопедами проблему наиболее рационального использования этих зубов (В.И. Пухаев, Д.И. Емельянов, 1990; O.P. Петрович, 1991; H.A. Стариков 1991; Н. Preiskel, 1979; H. Dalla Bona, Th. Bnmner, 1987). Особенно актуальное значение приобретает сохранение подобных зубов при обширных дефектах зубных рядов. К обширным дефектам зубных рядов E.Meyer (1986) относит те случаи, когда в зубном ряду остается не более 6 зубов.

Особенности протезирования пациентов с обширными дефектами зубных рядов заключаются в том, что сочетанное действие значительного количества патогенетических факторов сокращает выбор средств протезирования в каждом конкретном клиническом случае. В связи с этим конструкции протезов, применяемые в подобных ситуациях, часто содержат технологически сложные конструкционные элементы, такие как прецизионные аттачмены, конусные коронки, телескопы, что по мнению ряда авторов (Н.В. Калинина, В.А. Загорский, 1990; Н. Preiskel, 1979; Е. Dolder, 1982; Е. Meyer, 1986) позволяет наиболее рационально использовать опорные и тактильные возможности пародонта имеющихся зубов и сохранить оставшиеся зубы в течение достаточно длительного времени. Особое место при протезировании пациентов с обширными дефектами зубных рядов занимают протезы с балочной конструкцией, поскольку они достаточно просты в изготовлении и обладают как шинирующими свойствами, так и несут функции фиксирующих элементов.

Анализ литературы показал, что ретенционная функция балочных конструкций достаточно хорошо изучена в работах как отечественных, так и зарубежных авторов (Ю.В. Чижов, 1983; C.B. Жердев, 1986; Е. Dolder, 1982; D. Brose, 1989) .Менее изученной оказалась опорная функция протезов с балочными креплениями.

Нами обнаружены единичные сообщения о результатах ее изучения как в клинике, так и в эксперименте, причем объектом исследования являлись стандартные балочные фиксаторы или балки, изготовленные из фабричных заготовок, сравниваемые между собой (Н. Thayer, A. Caputo, 1980)

Кроме того недостаточно полно исследована проблема взаимодействия съем- ' ного протеза с опорными зубами опосредовано через балочный фиксатор, которая должна учитывать влияние таких факторов как: топография дефекта, ориентация корней опорных зубов относительно протетической плоскости, степень их атрофии, геометрические и механические параметры балки. Невнимание к этим факторам не позволяет установить дифференцированные показания к применению различных видов балочных фиксаторов. Следовательно, комплексное изучение факторов, влияющих на осуществление опорной функции балочной конструкции, является одной из актуальных задач ортопедической стоматологии.

Цель и зппачи исследования. Основная цель настоящего исследования состоит в определении области применения балочных фиксаторов в конструкциях частичных съемных и перекрывающих протезов. В связи с поставленной целью были определены и решались следующие задачи:

1. Исследовать различие в передаче нагрузки от съемного протеза к тканям пародонта опорных зубов при использовании различных видов фиксирующих элементов (балки, кламмера).

2. Изучить закономерности микроперемещений зубов, используемых в качестве опоры частичных съемных протезов в зависимости от точки приложения нагрузки, ориентации осей опорных зубов относительно протетической плоскости, степени атрофии костной лунки и вида фиксирующего элемента в условиях симметричного и несимметричного нагружения.

3. Выявить зависимости между геометрическими параметрами балки и ее шинирующими свойствами в плоскости шинирования.

4. Провести сравнительное изучение стабилизирующих свойств съемных протезов с различными видами фиксирующих элементов (балки, кламмера) при разных способах стабилизации.

5.Клиническими, рентгенологическими и реопародонтографическими методами исследований выявить закономерности изменений в тканях пародонта зубов, служащих для укрепления несъемной части балочного фиксатора.

6. Определить области применения различных видов балочных фиксаторов при протезировании пациентоз с обширными дефектами зубных рядов.

Научная новизна. Разработана численная модель системы протез - корни опорных зубов - пародонт зубов, позволяющая проводить сравнительный анализ закономерностей передачи нагрузки от базиса протеза к опорным зубам через шар-нирообразные и жесткие фиксирующие элементы. Особенностью данной модели является моделирование жесткости слизистой оболочки и характеристик взаимодействия составных частей фиксирующего элемента с помощью стержневых связей.

Выявлена аналитическая зависимость между индуцированной горизонтальной подвижностью опорных зубов балочной конструкции и геометрическими и морфологическими параметрами системы, включающей в себя фрагмент альвеолярной кости, периодонт, корни опорных зубов и несъемную балочного фиксатора.

Разработана методика оценки результатов микрометрии с помощью расчетной аналитической схемы.

Практическая значимость. Практическая значимость результатов исследования заключается в том, что на основе данных анализа литературных источников, клинических и экспериментальных методов исследования определена область применения балочных фиксаторов в клинике ортопедической стоматологии.

Установлена аналитическая зависимость между величиной перемещений опорных зубов балочной конструкции и ориентацией осей корней опорных зубов

относительно протетической плоскости, геометрическими параметрами балки (кривизна, длина, толщина) и величиной атрофии костной ткани лунки опорного зуба.

Выявлены преимущества применения съемных протезов с балочной фиксацией перед съемными протезами с кламмерной фиксацией при фронтально-сагги-тальной стабилизации и стабилизации по дуге у пациентов с обширными дефектами зубных рядов.

Апробация. Материалы диссертации доложены: на производственно - техническом семинаре "Основные направления научно-технического прогресса в ортопедической стоматологии" (Москва, 1989г.); конференции молодых ученых и специалистов НПО "Стоматология" "Актуальные вопросы стоматологии" (Москва, 1990г.); на обществе стоматологов г.Москвы (1990г.); на Всесоюзной школе-семинаре "Актуальные вопросы ортопедической стоматологии и имплантологии" (Москва, 1991г.). Материалы диссертации апробированы на заседании отдела ортопедической стоматологии ЦНИИС 20.12.91г.

Связь задач исслеповяния с проблемным планом медининских наук. Диссертационная работа выполнена в соответствии с планом НИР отдела ортопедической стоматологии. Номер государственной регистрации 01880003611.

Публикации. По теме диссертации опубликации опубликовано 6 работ.

Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 178 страницах машинописного текста, состоит из введения, обзора литературы, материала и методов исследования, собственных исследований, обсуждений и заключения, выводов, практических рекомендаций, указателя литературы и приложения. Иллюстрационный материал представлен 11 таблицами и 49 рисунками.

Указатель литературы содержит 253 наименования и включает отечественные и зарубежные источники.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.

Для решения поставленных задач проведено изучение 41 истории болезни пациентов, ортопедическое лечение которых проведено с помощью съемных протезов, имеющих в качестве фиксирующего элемента балочную конструкцию и клам-мерное крепление.

Вид дефекта зубного ряда определяли с помощью классификации E.Korber (H.Spiekerman, Н.Grundier, 1983).

Осуществлялось изучение в динамике клинических и реопародонтографиче-ских показателей, состояния пародонта зубов до и после протезирования с использованием протезов с разными видами фиксирующих элементов.

При этом во внимание принимались следующие показатели состояния пародонта:

- глубина зубодесневой борозды в мм;

- степень подвижности зуба по шкале ARPA (O-III) (D.E.Lange, 1978);

- индекс кровоточивости десневой борозды SBI (H.R. Muhlemann, S.Son,

1971);

- индекс бляшки Pi (G.A. Quigley, I.W. Hein, 1962);

- реопародонтографические индексы: реографический индекс (РИ), показатели тонуса сосудов (ПТС), индекс эластичности (ИЭ), индекс периферического сопротивления (ИПС) (A.A. Прохончуков, Н.К. Логинова, H.A. Жижина, 1980; Ю.С. Ширшов, Н.К. Логинова, К.Б.Кутгубаева, 1984).

Полученные таким образом данные заносились в карту обследования. Рентгенологические изменения в костных тканях пародонта опорных зубов оценивались путем изучения ортопантонограмм, сделанных до и после ортопедического лечения пациентов. Описание результатов ортопантомографии заносилось в историю бслез-

ни пациента. На основании изучения карт обследования проводилась оценка суммарных изменений клинических и реопаронтографических показателей.

Для изучения роли вида фиксирующего элемента в механизме взаимодействия базиса протеза с опорными зубами и пародонтом этих зубов проведено экспериментальное исследование с использованием метода фотоупругости (А.Я.Александров, М.Х. Ахметзянов, 1973), метода конечных элементов (Л.Сегер-линд, 1979) и метода микрометрии (Siebert G., Schulz W., 1978). В эксперименте на фотоупругих и численных моделях проведена оценка опорной и направляющей функций балочной конструкции, осуществлено сравнение балочной и кламмерной систем фиксации методами фотоупругости, микрометрии и методом конечных элементов.

Поставленные задачи предполагают сравнение различных видов фиксирующих элементов (балочная конструкция и опорно - удерживающие кламмеры) по их биомеханическим параметрам. Для проверки адекватности выбранных методов поставленным задачам проведено изучение распределения напряжений в пародонте опорных зубов при передаче жевательной нагрузки от базиса протеза к опорным тканям пародонта при топографически одинаковых дефектах зубных рядов, но разных видах фиксирующих элементов.

Для определения качественных особенностей в распределении1 напряжений вокруг корней зубов было проведено изучение двух идентичных моделей нижней челюсти с двумя клыками в натуральную величину поляризационно - оптическим методом. Данные о размерах зубов и ориентации осей корней относительно проте-тической плоскости были взяты в соответствии с исследованиями Бусыгина А.Т. (1955) и Наумова В.А. (1966). На обе модели были изготовлены бюгельные протезы, при этом на одной модели в качестве фиксирующего элемента были использованы опорно - удерживающие кламмеры, на другой - балочная конструкция.

Обе модели изготовлены из оптически чувствительного материала с модулем упругости Е=0,032 х 105 МН/М2 .Периодонт иммитирован прокладкой "Xantopren" в соответствии с методикой Caputo A.A., Standlee J.P. (1987). Штампованные коронки на клыки и несъемная часть балочной конструкции изготовлены из стали марки 1Х18Н9Т. Каркас и базисная часть бюгельного протеза изготовлены по общепринятой методике (Курляндский В.Ю , 1977; Погодин B.C., Пономарева В.А., 1983).

В процессе исследований нагрузка величиной 5ООН прилагалась в вертикальном направлении поочередно на каждый клык и на исскуственные зубы съемного протеза.

Для выявления наиболее значимых параметров, оказывающих влияние на характер передачи жевательного давления от базиса протеза к пародонту опорных зубов, проведена серия экспериментов на плоских фотоупругих моделях.

Для проведения исследования были построены плоские модели фронтального участка нижней челюсти, включающие в себя альвеолярную кость, периодонт, корни клыков и несъемную часть балочной конструкции. Всего было изготовлено 5 плоских моделей: одна - с параллельным расположением корней, две - с дивергенцией корней в 5° и 10° к средней линии и две - с такой же конвергенцией.

Модели корней зубов и альвеолярной кости выполнены из оптически чувст-

с 2

вигельного эпоксидного полимера с модулем упругости Е=0,032x10 МН/М , толщиной Э-,0 мм. Балочная конструкция смоделирована из листового аллюминия с модулем упругости Е=0,71x10* МН/М2, толщиной 3,0 мм. Форма корней соответствует клыкам нижней челюсти с учетом данных В.А Наумова (1966). Периодонт иммитирован силиконовой прокладкой "Сиэласт-03" в соответствии с методикой R.E.Myers (1986). Ширина периодонтальной щели составила 0,4 мм. Модели выполнены в масштабе 2:1.

В процессе исследования нагрузка прилагалась перпендикулярно к верхней горизонтальной поверхности балки последовательно от одного края к другому через каждые 10 мм (нагрузка-700 Н, цена полосы - 170 Н).

В соответствии с данными Argerakis G.P. (1985) нагрузка оценивалась как функциональная, если напряжения концентрировались только в области верхушек корней, и нефункциональная, если появлялись добавочные напряжения в области шеек зубов.

Наблюдение распределения напряжений при исследовании плоских и объемных моделей проводилось в полярископе (ППУ-7) с источником света мощностью 500 вт и фиксировалось на позитивной фотопленке ORWO 18 UT с помощью камеры "Зенит-19".

Изучение зависимости характера микроперемещений зубов, используемых в качестве опоры несъемной части балочной конструкции и частичного съемного протеза с кламмерной фиксацией, от точки приложения нагрузки, ориентации опорных зубов относительно протетической плоскости, степени атрофии и вида фиксирующего элемента при функциональной и предельнодопустимой нагрузках проведено на серии плоских численных моделей методом конечных элементов.

Плоскость каждой численной модели с балочной конструкцией была разбита на 122 элемента с 80 узлами, плоскость каждой численной модели с кламмерной фиксацией - на 134 элемента с 96 узлами. Каждая численная модель включает в себя фрагмент альвеолярной кости, периодонт, корни клыков со штифтами и матрицей в виде балки. Нагрузка величиной 100 Ни300 Н (Климашин Ю.И., 1975, Курляндский В.Ю. и др., 1977) прилагалась к верхней планке протеза. По результатам вычислений строились графики, которые служили исходным материалом для построения диаграмм, отображающих зоны протезной конструкции, приложение нагрузки в которых не приводит к неадекватным перемещениям при функциональной и предельнодопустимой нагрузках.

Для выявления корреляционной зависимости между геометрическими параметрами балочной конструкции и ее шинирующими свойствами было построено 8 численных моделей. Плоскость каждой модели разбита на 147 элементов с 95 узлами. Отличие между моделями заключалось в различном сочетании следующих параметров: угол наклона клыка, угол наклона моляра, длина балки, толщина балки, кривизна балки, величина атрофии костной стенки лунки зуба. Комбинация параметров определялась на основе принципов планирования численного эксперимента, отраженного в работах Налимова В.Н. и Черновой И.Н. (1963), Лисенкова А.Н. (1979), Старикова H.A. (1991). В целях выявления зависимости каждою фактора на влияние перемещений исследуемых точек был проведен корреляционный (регрессионный) анализ.

Медико - технические требования на подготовку данных для работы с численными моделями составлены под руководством доктора технических наук, проф. Косова М.Г.

Вычисления произведены на ПЭВМ PC/ AT 286 с помощью пакета программ, написанных на языке СИ.

Однако, проведенная нами серия экспериментов на плоских моделях дает представление только об опорной функции фиксирующего элемента. Изучение стабилизирующей функции (как одной из проявлений направляющей функции) возможно только на объемных моделях. По нашему мнению наиболее адекватным данной задаче является метод микрометрии.

Для определения перемещений зубов, являющихся опорой частичных съемных протезов с различными видами фиксирующих элементов было изготовлено 7 физических моделей нижней челюсти в натуральную величину: 5 моделей с двумя клыками и двумя вторыми молярами и 2 модели с двумя клыками. На оба вида моделей были изготовлены бюгельные протезы с разными видами фиксирующих элементов (балочная конструкция и опорно - удерживающие кламмеры).

Модели были изготовлены из самотвердеющей пластмассы "Протакрил - М" в соответствии с методикой Caputo A.A., Standlee J.Р. (1987).Бюгельные коронки и несъемная часть балочной конструкции изготовлены из стали марки 1Х18Н9Т. Каркас и базисная часть бюгельных протезов изготовлены по общепринятой методике (Курляндский В.Ю. и др., 1977; Погодин B.C., Пономарева В.А., 1983).

В процессе исследований нагрузка прилагалась в вертикальном направлении к окклюзионной поверхности ряда зубов. Величина нагрузки составляла ОН, 20Н, 40Н, 60Н, 80Н, 100Н, 150Н, 200Н.

Производилось по 4 измерения перемещения каждого из исследуемых зубов. Всего проведено 1362 измерений, полученные данные статистически обработаны.

Перемещения исследуемых зубов измерялись в микронах, при этом перемещение в язычную сторону обозначали знаком "-", в щечную - знаком "+".

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ В целях изучения распределения напряжений вокруг корней зубов, являющихся опорой частичных съемных протезов с различными видами фиксирующих элементов, проведено экспериментальное исследование поляризационно - оптическим методом на объемных моделях.

Анализ результатов исследования показал следующее. При приложении нагрузки между опорными зубами ( 3|3 ) у верхушек корней данных зубов регистрируются напряжения по абсолютной величине в 1,5 - 3 раза превышающие аналогичные напряжения, возникающие при использовании кламмерной фиксации. Кроме того, при кламмерном креплении отмечается неравномерное распределение напряжений между опорными зубами, что отсутствует при балочной конструкции. При приложении нагрузки вне линии, соединяющей опорные зубы, несимметричность передачи нагрузки на опорные зубы при кламмерах по сравнению с балочной фиксацией проявляется наиболее отчетливо: на стороне нагружения на опорный зуб при балочном соединении падает нагрузка в 2 раза большая, чем при кламмерном, а

иа балансирующей стороне - одинаковая при обоих видах фиксации. В то же время на балансирующей стороне приложенная нагрузка при балочной конструкции почти в 2 раза меньше, чем при кламмерной фиксации.

Таким образом, можно отметить различие в передаче нагрузки от съемного протеза к тканям протезного ложа при кламмерной и балочной видах фиксации. При использовании протезов с балочной конструкцией на опорные зубы передается большая часть жевательного давления, чем на те же зубы при кламмерном креплении. Разница составляет 1,5 - 3 раза. На опорные зубы протеза с кламмерной фиксацией передается меньший объем жевательного давления по-видимому, за счет того, что его большая часть ( по сравнению с балочной фиксацией) передается на слизистую оболочку альвеолярного гребня, не приспособленную к адекватному восприятию приложенной нагрузки. В то же время, взаимодействие седловидной части съемного протеза с кламмерным креплением и беззубой части альвеолярного гребня существенно влияет на биомеханику протеза, что и обуславливает неравномерное распределение нагрузки между опорными зубами, в т.ч. и возникновение горизонтальных составляющих нагрузки, приходящейся на эти зубы.

Однако, изучение объемных моделей не дает достаточно полной информации о распределении напряжений вокруг корней опорных зубов, поэтому следующим этапом нашего исследования явилось изучение плоских моделей поляризационно -оптическим методом.

Изучение характера перемещений корней зубов, являющихся опорой балочной конструкции, в зависимости от точки приложения нагрузки, ориентации осей опорных зубов относительно протетической плоскости, проведено поляризационно - оптическим методом на 5 плоских моделях, изготавенных из оптически чувствительных материалов.

В результате проведенных исследований было установлено, что величина напряжений, регистрируемая в области верхушек корней зубов, может иметь разные

значения. Согласно закону Вертгейма качественная оценка и сравнение напряжений могут быть произведены по числу изохроматических полос, регистрируемых вокруг концентратора напряжений. Это позволило ввести следующую кодировку полученных данных при построении диаграмм:

- 2 изохроматические полосы ч

- 1 изохроматическая полоса

[ | - отсутствие изохроматических полос

наличие изохроматической полосы в пришеечной области

Было принято, что верхняя половина диаграммы отражает картину изменения распределения напряжений в области верхушки правого корня, а нижняя половина -в области верхушки левого корня, (см.рис.1.).

Следует иметь в виду, что отсутствие изохроматических полос несет двоякую информацию. С одной стороны, это может быть отсутствие напряжений в исследуемой области, с другой стороны, это может свидетельствовать о приложении нагрузки в направлении "из лунки зуба", которая не может быть зарегистрирована в силу особенности данной модели.

Таким образом, нагрузку, приложенную к балочной конструкции, можно считать благоприятной с большой степенью достоверности только в том случае, когда на верхней и нижней половинах диаграмм одновременно отмечаются зоны, свидетельствующие о наличии изохроматических полос в апикальных областях корней зубов.

Особое место при анализе результатов исследования занимает модель с конвергенцией корней 10°. Участок благоприятной нагрузки расположен на отрезке от -10 до 10. На отрезках от -10 до -20 и от 10 до 20 отмечается неравномерное распределение напряжений между опорными зубами, причем на стороне нагружения

|<ПР НИ Г1.*р«1 /1/11'/П)ИЫ

Ш -

УМ

Т7

линирг>'1 »НИМ 5

ДИПМРГ .ЧП1ИИ 10

'ЧПШЛ'Р'"»-1» 1ЦИ*1 5

КПМИ»»Р» 1'ИЦИЯ 10

-30 -йр -1.0 0 10 2,0 30 НО $0 60

Рис.1. Диаграмма распределения напряжений в моделях с различным наклоном корней опорных зубов балочной конструкции.

величина напряжений в 2 раза больше, чем на балансирующей стороне, тем не менее,

можно однозначно сказать, что данные напряжения имеют одинаковый характер (напряжения сжатия).

Максимальная зона благоприятного нагружения балочной конструкции отмечается на моделях с параллельным расположением корней и конвергенцией корней 5°.

Анализ результатов вычислений векторов перемещений узлов и зависимости характеристик векторов (величина и направление) от точки приложения нагрузки, ориентации опорных зубов относительно протетической плоскости в целом подтвердил результаты, полученные в ходе экспериментального исследования на фотоупругих моделях. Однако, получение результатов исследования непосредственно в цифровом выражении, обусловленное возможностями метода конечных элементов, позволило сделать более детальное заключение о закономерностях микроперемещений зубов, служащих опорой для протезов с разными видами фиксаторов.

Сравнительный анализ полученных результатов исследования показывает, что поведение системы протез - опорные зубы -периодонт - альвеолярная кость как механической системы в значительной степени определяется выбором фиксирующего элемента. При сравнении кламмерного крепления и балочного фиксатора установлено следующее различие: опорные зубы, соединенные с матрицей балочного фиксатора, при выполнении ими опорной функции фиксирующего элемента ведут .себя как единая конструкция, обладающая высокой жесткостью. Это подтверждается наличием единой зоны биостатического равновесия. Отметим, что под зоной биостатического равновесия нами подразумевается "участок изучаемой поверхности модели, нагружение в пределах которого не вызывает неблагоприятных микроперемещений в наиболее слабых участках биомеханической системы. Опорные зубы протеза с кламмерной фиксацией проявляют себя при выполнении опорной

функции как сложная биомеханическая система, каждый элемент которой имеет свою зону биостатического равновесия. При этом границы зон могут перекрываться, что может создавать иллюзию наличия одной зоны, но при изменении параметров элементов, входящих в данную биомеханическую систему, границы биостатической зоны изменяются, что и позволяет зарегистрировать их как самостоятельные биостатические зоны. Таким образом, установлена принципиальная разница в поведении систем протез - опорные зубы - периодонт - альвеолярная кость с кламмерной и балочной фиксацией.

С целью определения влияния морфологических и геометрических факторов на перемещение опорных зубов, объединенных балочной конструкцией, был проведен корреляционный анализ между величиной перемещения точки, расположенной в пришеечной области каждого из исследуемых зубов, и минимальными и максимальными значениями следующих факторов: угол наклона клыка, угол наклона моляра, длина балки, толщина балки, кривизна балки, величина атрофии костной стенки лунки зуба.

В результате обработки уравнения регрессии по методике Ю.Н.Зайцева получены диаграммы, представленные на рис.2,3.

| | - атрофия

- угол наклона клыка

Рис.2. Влияние величины атрофии и угла наклона клыка на перемещение опорных зубов балочной конструкции.

- угол наклона моляра

пз - длина балки

- кривизна балки

I .'•.'• у.| - толщина балки

Рис.3. Влияние угла наклона моляра, длины, толщины,кривизны балки

. на перемещение опорных зубов балочной конструкции.

Факторы, определяющие прямопропорциональную зависимость, располагаются в порядке возрастания следующим образом: угол наклона клыка, величина атрофии костной стенки лунки исследуемого зуба.

Факторы, обуславливающие обратнопропорциональную зависимость, располагаются таким образом: кривизна балки, толщина балки, угол наклона моляра, длина балки.

Из вышеперечисленного следует, что фактором, наиболее способствующим уменьшению функциональной подвижности опорных зубов, объединенных балочной конструкцией, является длина балки, а фактором, способствующим расшатыванию опорных зубов балочной конструкции, является атрофия костной лунки зубов.

Сравнительный анализ результатов микрометрии, полученных при изучении эффективности стабилизации по дуге с помощью съемных протезов с различными видами фиксации, позволил установить следующее. Опорные зубы при стабилизации с помощью съемных протезов с балочной системой крепления совершают меньшие по величине и более равномерные (менее зависимые от точки приложения нагрузки)

горизонтальные экскурсии, чем при стабилизации с помощью съемных протезов с кламмерной фиксацией.

При стабилизации обширных дефектов зубных рядов по классу С классификации Е.КогЬег (фронтальная стабилизация) отмечается более выраженная зависимость горизонтальных микроперемещений опорных зубов от точки приложения нагрузки к базису съемного протеза как при кламмерной, так и при балочной фиксации. Так, нагружение концевых седел съемного протеза позволяет зарегистрировать большие перемещения опорных зубов при стабилизации протезов с кламмер-ным креплением, чем при балочной системе. Нагружение участка базиса съемного протеза, расположенного между опорными зубами, равно как и нагружение самого опорного зуба, вызывает большие горизонтальные перемещения, фиксирующиеся при стабилизации опорных зубов протезами с балочной.конструкцией.

Аналогичная картина наблюдается и при фронтально - сагиттальной стабилизации при помощи протезов с балочной и кламмерной системами крепления.

Результаты, полученные при изучении парасагиттальной стабилизации при помощи съемного протеза с балочной фиксацией, можно сравнить с результатами, полученными при регистрации перемещений зубов, служащих опорой съемных протезов с кламмерной фиксацией, обеспечивающих стабилизацию по дуге, поскольку для данного случая ( 3[3,7Г7 ) имеет место одинаковая локализация опорных зубов. Проведенное сравнение показало, что нагружение в области 5]5 съемного протеза при парасагиттальной стабилизации, проведенной при помощи балочного фиксатора, вызывает меньшие горизонтальные перемещения опорных зубов, чем при кламмерной фиксации. В остальных случаях (нагружение фронтального седла, опорного зуба на изучаемой стороне, зуба на противоположной стороне) наблюдается противоположная картина.

Сложность непосредственного анализа результата исследования состоит в применяемой нами методике, которая заключена в регистрации горизонтальных

перемещений опорных зубов, в то время как протез осуществляет движение во всех трех плоскостях пространства. В связи с этим большое значение приобретает интерпретация результатов исследования путем привлечения аналитического аппарата теоретической механики. Интерпретация осуществлялась путем построения расчетной схемы и сравнения полученных путем расчета результатов данными, полученными при микрометрии. Проведенное сравнение показало, что погрешность при использовании такой расчетной модели не превышает 15% у модели с балочной системой фиксации, 22% у модели с кламмерной системой фиксации.

Таким образом, применение балочной фиксации дает наибольший эффект при стабилизации по дуге и при парасагиттальной стабилизации при наличии зубов во фронтальном отделе.

Результаты вычислений, полученные при Геометрическом моделировании биологических объектов не могут быть непосредственно перенесены на сами эти объекты, а нуждаются в уточнениИ'клиническими данными.

Анализ историй болезней 41 пациента показал, что им было изготовлено 16 съемных протезов с кламмерным креплением, 39 съемных протезов с 55 балочными конструкциями (30 консольных балок и 25 включенных). При этом 5 пациентам были изготовлены съемные протезы с опорно - удерживающими кламмерами при дефектах зубных рядов, относящихся по классификации Е.КогЬег к классу В, 2 пациентам - с удерживающими кламмерами при классе С, 2 пациентам - с удерживающими кламмерами при классе И, 1 пациенту с удерживающими кламмерами при классе Е.

При дефектах зубных рядов, относящихся к классу В, было изготовлено 52 балочных фиксатора, к классу С - 3.

Среди пациентов, пользующихся съемными протезами с кламмерами, отмечено удаление 3 зубов. Поломки протезов наблюдались в 2-х случаях, при этом в каждом случае они были представлены трещиной базиса съемного протеза.

Среди пациентов, пользующихся съемными протезами с балочным креплением, удалений зубов, содержащих в себе патричную часть балочной конструкции, не отмечено. Поломка балочной конструкции в месте спайки отмечена в 1 случае.

Полученные результаты позволили сделать следующие выводы. Наблюдается различный характер поломок съемных протезов с кламмерной и балочной фиксацией. В первом случае характер поломок по-видимому определяется неблагоприятным распределением нагрузки между опорными зубами, в другом случае -несовершенством технологических процессов, т.к. при изготовлении балочных конструкций по технологии цельнслитных протезов случаев поломок не отмечено.

Изучение изменений клинических, рентгенологических и реопаронтографн-ческих показателей производилось в 2-х группах: первую группу составили пациенты, пользующиеся съемными протезами с кламмерной фиксацией (10 пациентов), 2-ю группу составили пациенты, пользующиеся съемными протезами с балочной фиксацией (31 пациент). Результаты исследований представлены в табл.1 и табл.2.

. Таблица 1

Изменение клинических показателей состояния тканей пародонта в процессе пользования съемными протезами с кламмерной и балочной фиксацией.

Показатели Кламмерная фиксация до лечения после лечения Балочная фиксация до лечения после лечения

, Глубина Зубодесне-вой борозды (в мм) 2,33 1,79 3,2 2,4

Подвижность зубов по APRA <0-1II) 2,3 1,2 0,98 0,2

SB1 2,43 2,15 2,81 1,24

PI 2,76 1,13 3,14 -1,27

Таблица 2

Изменение реопародонтографических индексов в процессе пользования съемными протезами с кламмерной и балочной фиксацией.

Реографические индексы .Кламмерная фиксация до лечения после лечения Балочная фиксация до лечения после лечения

РИ 0,05 0,06 0,102 0,04

ПТС 25,3% 27,2 % 27,1% 25,8%

ИПС 148,5% 155,3% 169,9% 151,4%

ИЭ 57,2% 47,2% 47,3% 51,8%

Рентгенологическое обследование пациентов, протезированных съемными, протезами с балочной конструкцией, спустя 6-8 месяцев не выявило существенных изменений состояния пародонта опорных зубов и альвеолярного отростка. Мы объясняем это недостаточным в рамках рентгенологического метода периодом наблюдения.

Анализ клинических, рентгенологических и реопародонтографических показателей состояния пародонта зубов, используемых в качестве опоры съемных протезов с кламмерной и балочной фиксацией, показал следующее. Для группы пациентов, пользующихся съемными протезами с балочной конструкцией, характерно некоторое улучшение клинических и реопародонтографических показателей, тем нее менее далеких от нормальных значений. Для второй группы пациентов характерно незначительное ухудшение клинических и реопародонтографических показателей. Таким образом, результаты экспериментального и клинического исследований позволили определить следующую область применения балочной системы фиксации:

1. При величине атрофии лунки опорных зубов, равной 1/2 и 3/4 от первоначальной длины зуба

2. При стабилизации зубного ряда по дуге и при парасагиттальной стабилизации.

к-

ВЫВОДЫ

1. В результате экспериментальных исследований установлены различия в передаче нагрузки от съемного протеза к тканям пародонта опорных зубов при использовании кламмерной и балочной систем фиксации. В протезах с балочной конструкцией наопорный зуб передается жевательное давление в 1,5 - 3 раза больше, чем на те же зубы при кламмерном креплении. Балочная конструкция распределяет нагрузку равномерно и преимущественно в осевом направлении на опорные зубы, в то время, как кламмерное крепление обеспечивая передачу нагрузки не только на опорные зубы", но и на слизистую оболочку альвеолярного отростка, создает условия для возникновения горизонтальных перемещений опорных зубов.

2. Зубы, объединенные патрицей балочного фиксатора, ведут себя как единая конструкция, для которой определяется одна зона, приложение нагрузки с которой не вызывает неблагоприятных перемещений опорных зубов. Величина этйй зоны определяется взаиморасположением осей корней опорных зубов и степенью атрофии костной ткани лунки зуба.

3. Зубы, объединенные базисом съемного протеза с кламмерной фиксацией, ведут себя как самостоятельные элементы сложной кинематической системы: опорные зубы - базис протеза, при этом определяются зоны, соответствующие каждому элементу системы, приложение нагрузки в которых не вызывает неблагоприятных перемещений опорных зубов. При удовлетворительном состоянии тканей протезного ложа границы зон мотуг перекрываться, создавая иллюзию единой зоны,

4. Установлено, что следующие факторы: длина, кривизна, толщина балки и угол наклона моляра способствуют улучшению шинирующих свойств балочной конструкции в плоскости шинирования, а также факторы как: степень атрофии и угол

наклона клыка оказывают отрицательное влияние на шинируюшие свойства балочной конструкции в плоскости шинирования.

5. Применение балочной системы фиксации съемных протезов дает наибольший эффект при стабилизации зубного ряда по дуге и при парасагиттальной стабилизации при наличии зубов во фронтальном отделе. При фронтальной стабилизации не отмечены преимущества балочной фиксации перед кламмерным креплением.

6. Установлены различия в динамике показателей состояния тканей паро-донта опорных зубов балочной конструкции и опорных зубов протезов с кламмерным креплением. Для первой группы характерно улучшение клинических и гемодинамических показателей, однако не приводящих к достижению нормы. Для второй группы характерно некоторое ухудшение клинических и гемодинамических показателей.

7. На основании экспериментальных и клинических исследований определено, что наибольший клинический эффект при использовании протезов с балочной конструкцией достигается при применении их у пациентов с обширными дефектами зубных рядов, при величине атрофии лунки опорных зубов, равной 1/2 и 3/4 о.' первоначальной высоты стенки лунки зуба, и особенно при конвергенции корней опорных зубов. •

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ДЛЯ ВНЕДРЕНИЯ В ПРАКТИКУ

Для внедрения в практику стоматологических учреждений предложено:

- рекомендации по использованию балочных фиксаторов в конструкциях съемных протезов;

- рекомендации по определению параметров, влияющих на опорную функцию балочного фиксатора;-

- рекомендации по применению частичных съемных и перекрывающих протезов с балочной фиксацией преимущественно при вечине атрофии лунки опор-

ных зубов, равной 1 /2 и 3/4 от первоначальной длины зуба, а также при стабилизации зубного ряда по дуге и при парасагиттальной стабилизации.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Перекрывающие протезы в практике ортопедической стоматологии. Обзор литературы // МРЖ, 1990, N10. - С. 14-16 ( В соавт. с H.A. Стариковым).

2. Состояние гемодинамики пародонта зубов, используемых в качестве опор частичных съемных протезов с кнопочными и балочными фиксационными элементами // Материалы конференции стоматологов. - Свердловск, 1991. - С.32-34 ( В соавт. с В.А.Загорским, Н.А.Стариковым, О.Д.Глазовым).

3. Состояние пародонта зубов, используемых в качестве опор съемных протезов с кнопочными аттачменами // Материалы конференции стоматологов. -Свердловск, 1991. - С.34-36 (В соавт. с Н.А.Стариковым, С.А.Гаджиевым, О.Д.Глазовым).

4. Балочная конструкция при ортопедическом лечении пациентов с заболеваниями тканей пародонта, осложненными дефектами зубных рядов // Здоровье человека в Сибири: Тезисы V научно - практической конф. - Красноярск, 1990. -С.123-124. < В соавт. с Н.А.Стариковым ).

5. Вариант изготовления объемной модели зубного ряда при изучении биомеханики частичного съемного протеза методом фотоупругости // Здоровье человека в Сибири: Тезисы V научно - практической конф. - Красноярск, 1990. С.119-120. ( В соавт. с Н.А.Старнковым ).

_ 6. Биомеханика зубов, используемых в балочных конструкциях протезов. -М., 1991. -Деп. в НПО "Союзмединформ" 3.07.1991, N21487.