Автореферат и диссертация по медицине (14.00.21) на тему:Теоретические и клинические предпосылки использования корней многокорневых зубов в качестве опоры различных конструкций зубных протезов

На правах рукописи

СТРОГАНОВ Герман Николаевич

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И КЛИНИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ КОРНЕЙ МНОГОКОРНЕВЫХЗУБОВ В КАЧЕСТВЕ ОПОРЫ РАЗЛИЧНЫХ КОНСТРУКЦИЙ ЗУБНЫХ ПРОТЕЗОВ

14.00.21 - стоматология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Ставрополь - 2002г.

Работа выполнена в Ставропольской государственной медицинской академии Ставропольском аграрном университете.

Научный руководитель: кандидат медицинских наук,

профессор Е.А.Брагин

Научный консультант: кандидат технических наук,

доцент С.П.Бабенышев

Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук, профессор Э.С.Каливраджиян

доктор медицинских наук, профессор Ю.А.Медведев

Ведущая организация: Волгоградская медицинская академия

Защита диссертации состоится » t (^/¿/¿^Й;'- 2002г. в 10 часов I заседании диссертационного совета К - 208.098.01 в Ставропольем государственной медицинской академии (355017, г. Ставрополь, ул. Мира, 310

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Ставропольскс государственной медицинской академии.

Автореферат разослан » ¿^^'^¿^/'■Л002г.

\

Ученый секретарь

диссертационного совета К - 208.098.01,

кандидат медицинских наук, доцент В.Д.Перхурова

О г /1,-

общая характеристика работы

Актуальность исследования. В клинике ортопедической стоматологии )Дной из актуальных проблем является использование в качестве опоры .юстовидного протеза части многокорневого зуба или его корня А.Н.Кузьменков, 1988; В.И.Буланов, 1989; Н.Г.Аболмасов соавт., 1990;

3.С.Каливраджиян соавт., 2001 и др.). Известны такие зубосохраняющие методы, как резекция верхушки корня, ампутация части корня, <оронорадикулярная сепарация и ампутация, которыми занимались как отечественные, так и зарубежные авторы (В.С.Иванов соавт., 1985; МП.Кожокару, В.В.Пынтя 1989; Ве^епЬоКг, 1972; Назке1 е1 а1., 1972 и др.). Эднако, эти способы сохранения части многокорневого зуба и использование

4.x в качестве опоры мостовидного протеза широкого распространения не толучили в виду отсутствия данных теоретического и клинического эбоснования их применения. Не были также сформулированы показания к применению зубосохраняющих методов, не прослежены отдаленные результаты лечения.

В связи с этим конструирование и изготовление мостовидных протезов в данной ситуации проводилось без достаточного научного обоснования. Выбор конструкции несъемных протезов и их планирование осуществлялись без необходимого учета морфо-функциональных параметров пародонта оставшегося сегмента зуба. Необоснованное применение данных методик часто приводило к деструктивным нарушениям области десневой части зуба и зубочелюстного сегмента в целом (Б.Л. Земсков, 1994; Ю.А.Медведев соавт., 1994).

Поэтому представляется актуальным изучение и разработка расчетных параметров функциональной нагрузки на корни жевательных зубов после операций гемисекции и коронорадикулярной ампутации. Решение данных задач связано с последующим применением теоретических расчетов в клинической практике.

Цель исследования: совершенствование методов ортопедического лечения несъемными зубными протезами с использованием в качестве опоры корней многокорневых зубов.

Задачи исследования:

1. Проведение экспериментального исследования закономерностей деформирования трупных зубных фрагментов после гемисекции при внешнем нагружении;

2. Исследование предельно допустимых параметров напряженно-деформированного состояния тканевых элементов гемисезированных фрагментов в зависимости от протяженности дефекта, состояния и размеров опорных элементов;

3. Создание математической модели и разработка программного средства для предварительного теоретического расчета и планирования несъемных

конструкций зубных протезов;

4. Проведение сравнительного анализа теоретического расчета усили? функциональной нагрузки с результатами клинических наблюдений;

5. Обоснование показаний и возможности использования гемисезированны> фрагментов зубов в качестве опоры несъемных конструкций при различны? дефектах зубных рядов;

6. Наблюдение ближайших и отдаленных результатов использовани) несъемных конструкций после зубосохраняющих операций с целью анализ! их работоспособности и перспективности применения фрагментов корне! миогокорневых зубов в качестве опоры различных конструкций зубны) протезов.

Научная новизна работы. Впервые экспериментальным путем к фрагментах челюстей, взятых от трупов людей, получены параметры предело: напряжения периодонта различных корней гемисезированных моляров по, воздействием внешней нагрузки.

На основе известных законов теоретической механики и сопротивлени. материалов впервые разработаны математические модели одно - и двухопорно] конструкций мостовидных протезов.

Впервые разработана прикладная компьютерная программа для расчет напряжений в опорных элементах мостовидного протеза с учетом ег геометрических параметров, и показана схема виртуального перемещени опорных элементов. Установлены основные закономерности смещения протез в сагиттальной плоскости под действием жевательной нагрузки.

Определена область среднедопустимых значений геометрически параметров мостовидных протезов при использовании в качестве опо фрагментов гемисезированных зубов.

Основные положения диссертации, выносимые на защиту:

1. Методика предварительного теоретического расчета конструкци зубных протезов с опорой на фрагменты многокорневого зуба.

2. Характер смещения опорных элементов зубных протезов по действием жевательной нагрузки.

3. Показания к использованию корней многокорневых зубов в качеств опоры зубных конструкций протезов.

Практическая ценность работы. Результаты проведенног исследования имеют существенное значение для стоматологии и практически здравоохранения в целом. Применение метода математического моделирован} поведения биомеханической системы «гемисезированный фрагмент альвеола» позволяет определить предельно допустимые геометрическ! параметры мостовидных протезов с использованием в качестве опор фрагментов многокорневых зубов. Предложенные расчетные схемы, которь подчинены единому методу вычислений, дают возможность произвест предварительное планирование конструкции мостовидного протез

зработанное программное обеспечение для персональных электронно-[числительных машин позволяет проводить расчет напряженно-формированного состояния опорных элементов при максимальных грузках, что учитывается при выборе конструкции протеза. На основе сведенного экспериментального исследования, полученных теоретических счетов и клинических наблюдений обоснованы возможности и определены казания использования части многокорневого зуба в качестве опоры съемного зубного протеза. Комплекс разработанных теоретических и инических обоснований использования корней многокорневых зубов в честве опоры различных конструкций зубных протезов, который щественно расширил возможности по их использованию и применению, комендован в практику врачей стоматологов.

Внедрение результатов исследования. Результаты исследований едрены в учебный процесс кафедры ортопедической стоматологии гавропольской государственной медицинской академии и в практику врачей ггопедических отделений стоматологической поликлиники Ставропольской сударственной медицинской академии, клиники реконструктивной оматологии А.А.Долгалева, краевой и городской стоматологических шиклиник г.Ставрополя.

Апробация работы. По теме диссертационного исследования [убликовано 8 научных работ, получено 5 свидетельств на щионализаторские предложения. Материалы диссертации доложены и ¡суждены на:

27 конференции стоматологов Ставропольского края (май 1997г.);

VI итоговой научной конференции молодых ученых и студентов, г. Ставрополь, апрель, 1998 г.

краевой научно-практической конференции врачей стоматологов Ставропольского края «Новые технологии в стоматологии» (г. Пятигорск 1516 апреля 1999г.);

VII итоговой научной конференции молодых ученых и студентов г. Ставрополь, апрель, 1999 г.

28 конференции стоматологов Ставропольского края (май 1999г.);

XXX конференции стоматологов Ставропольского края г. Ставрополь, декабрь, 2000 г.

XXXIII научно-практической конференции стоматологов Ставропольского края «Актуальные проблемы стоматологии», г. Ставрополь, октябрь, 2001 г. совместном заседании кафедр ортопедической стоматологии, госпитальной терапевтической стоматологии и коллектива ортопедического отделения стоматологической поликлиники Ставропольской государственной медицинской академии (г. Ставрополь, декабрь 2001г.).

Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 126 . аницах машинописного текста и состоит из введения, пяти глав, выводов,

практических рекомендаций, указателя литературы. Работа иллюстрирована 27 рисунками в т.ч. 8 графиками, 6 схемами, 11 рентгеновскими снимками, одной фотографией, а также - 11' таблицами. Список литературы включает 187 источников, из них 119 - отечественных и 68 - зарубежных.

Диссертационное исследование выполнялось в 1997 - 2001гг. на базе кафедр ортопедической стоматологии Ставропольской государственной медицинской академии и теории механизмов и деталей машин Ставропольского аграрного университета в соответствии с планом научных исследований Ставропольской государственной медицинской академии в рамках отраслевой научно-исследовательской программы № 626 «Этиология, патогенез, клиника, диагностика, лечение и профилактика основных стоматологических заболеваний». Номер государственной регистрации 01200111097.

содержание работы

Материалы и методы исследования. Данная работа включала в себя: экспериментальное исследование, теоретическую часть и клинические наблюдения.

Экспериментальное исследование. Для получения исходных данных была проведена серия экспериментальных исследований прочностных характеристик связочного аппарата корней многокорневых зубов обеих челюстей. В качестве физических моделей были использованы немацерированные фрагменты обеих челюстей, взятых от трупов людей в течение 7 суток после летального исхода.

Коронковую часть зубов спиливали до десневого края и разделяли корн! до межкорневой перегородки, т.е. производили имитацию различных варианто зубосохраняющих операций. Рассверливали каналы корней, формировал: амортизационные площадки, моделировали из воска культевые штифтовы вкладки, отливали из КХС, припасовывали и фиксировали на цемент. Сверху н вкладке оставляли литник длиной 30мм для крепления к нему рабочей части ис пытательной машины МИП-ЮОМ и подавали нагрузку до полного разрушени фрагмента.

Для определения максимально допустимых нагрузок, которые может вь держать пародонт гемисезированного зуба, нами был целенаправленно разрг ботан специальный испытательный стенд, позволяющий моделировать разли1 ные варианты функциональных нагрузок, возникающих в процессе жевания, воспроизводить реакцию исследуемых объектов с учетом морфологически особенностей зубного ряда и челюстей.

Полученные данные послужили основой для разработки методик предварительных расчетов мостовидных протезов на базе математическс модели, когда в качестве одной из опор служили фрагменты гемисезированнь зубов. Анализ результатов исследований, проведенных на физических модел< немацерированных фрагментах челюстей, позволил более детально изучи биомеханику пародонта гемисезированных зубов под действием нагрузк

Всего было исследовано 100 корней гемисезированных зубов на 66 трупных фрагментов челюстей. Произведено по 10 контрольных измерений величин жевательного давления на каждый испытуемый образец. Всего проведено 425 экспериментов, получено и обработано 817 цифровых данных. Статистические методы обработки проводились по методике Л.З.Румшиского (1971) с использованием персонального компьютера IBM/PC.

• Исследование характера деформаций тканей периодонта опорных зубов и измерение в полости рта напряжений, возникающих в тканях вокруг корня, на основе только клинических методов представляется затруднительным. Самым современным способом изучения этих систем на современном этапе признан метод математического моделирования.

Нами была разработана биомеханическая модель для опорных фрагментов гемисезированных зубов обеих челюстей с учетом формы зуба и его периодонта. При этом учитывалось: 1) длина коронки и корня, площадь корня; 2) расстояние между длинными осями опорных зубов; 3) углы наклона опорных зубов и их корней; 4) точка приложения силы, величина и угол наклона по отношению к длинной оси зуба; 5) структурные особенности периодонта, учитывая их частичное изменение и вариабельность строения после геми-секции; 6) физико-механические характеристики материала протеза.

Теоретическая часть. Основной задачей математического моделирования являлось определение параметров функциональной нагрузки фрагментов гемисезированных зубов,' используемых в качестве опоры несъемных протезов. Для ее решения применялись общепринятые положения, используемые в теоретической механике.

Чтобы унифицировать методику расчетов, сделать ее доступной для применения в клинической практике, не снизив при этом точности вычислений, мы использовали известный из высшей математики метод Гаусса. Все расчеты проводились с помощью разработанного нами пакета прикладных программ для персональных электронно-вычислительных машин (ПЭВМ).

Деформации в конструкциях протезов под действием жевательной нагрузки в сравнении с перемещением опорных зубов можно считать пренебрежимо малыми величинами. В соответствии с классификацией видов опор принятой в теоретической механике, опорные зубы мостовидных протезов можно рассматривать как балки с жесткой заделкой одного конца. Следовательно, в качестве исходных расчетных параметров системы «мостовидный протез - опорный базис» можно принять величины опорных реакций,

возникающих в опорных элементах протеза,, т.е. горизонтальное усилие

вертикальное усилие и вращающий момент М,. Аналитический расчет

области возможных значений параметров нагрузки и М, в опорных

зубах различных конструкций мостовидных протезов позволяет определить

соответствующие напряжения, которые могут при этом возникнуть в «опорнол базисе» мостовидных протезов.

В качестве модели двухопорного мостовидного протеза была принят; П-образная балка с жестко закрепленными опорами, расположенная I сагиттальной, плоскости. Предполагается, что основная жевательная нагрузк; может. быть представлена как равномерно распределенная с интенсивностьк 9 [н/л,]. Как известно из теоретической механики, для определения внутреннш усилий в опорах такой балки необходимо мысленно отбросить ее внешни! связи, (таковыми в нашем случае являются ткани пародонта), а их действш заменить соответствующими реакциями. Поскольку направления, а тем боле< величины этих реакций заранее не могут быть определены, то на расчетной схеме показываем их по составляющим в декартовой системе координат (рис.1).

Рис. 1. Схема направлений реакций опор на действие нагрузки,

4 - горизонтальные составляющие соответствующей полной реакции;

*25 - вертикальные составляющие и х3 6- вращающие моменты.

Однако для расчета напряжений в опорах необходимо знать значения их полных реакций. Очевидно, что горизонтальные и вертикальные составляющие приводятся к соответствующим равнодействующим силам Я, и ^. Тогда не одну опору, например на левую, будет действовать сила Л, и пара сил с моментом %, а на другую, соответственно, й2 и х6. В ходе определения каждой результирующей Л' и Л] опорной реакции за центр приведения сил Л,, Я2 к пар сил с моментами х, и л6 приняты точки, смещенные относительно вышеуказанных осей на величины высот самих опор. Полученные таким образом результирующие реакции Л,1 и относим к площадям корней опорных зубов [76, 77], что позволило нам определить в них напряжения б, и й2. Результаты этих расчетов сравниваем с [о] - величиной допускаемого напряжения, которая была определена в результате наших экспериментальных исследований.

Клинические наблюдения. Для решения поставленных задач на кафедр ортопедической стоматологии было проведено комплексное обследование 151 человек с частичной потерей зубов. Из общего числа пациентов обоего пола возрасте от 13 до 65 лет 31 пациенту по показаниям были проведены операци] гемисекции и коронорадикулярной ампутации, с последующи!

ч

ротезированием.

Гемисекцию нижних моляров провели у 22 пациентов, в 17 случаях далялись медиальные корни, а в 5-ти - дистальные. У 4-х пациентов гмисекцию осуществляли одновременно у 2 нижних коренных зубов. Одному ациенту провели гемисепарацию, т.к. рентгенологически определялась [ежкорневая гранулема. Коронорадикулярную ампутацию верхних моляров существили 8 пациентам. У 2-х пациентов были удалены с частью коронок оба дечньк корня, у 5-ти - только медиальный щечный корень, а одному пациенту ¡ыли удалены небные корни сразу у двух зубов.

Резекция корней верхних и нижних моляров у 16 пациентов не нарушала [епрерывности зубного ряда. Таким пациентам осуществляли протезирование :онсольным мостовидным протезом с единой жевательной поверхностью. Девяти пациентам изготовлены двухопорные конструкции, двоим --рехопорные, а троим - четырех опорные конструкции. У одной пациентки (истальный корень 36 зуба был использован под опору съемного протеза. У 10 ¡ациентов после зубосохраняющих операций, разрушенные оставшиеся части ;убов были восстановлены литыми культевыми штифтовыми вкладками, у 16 -шкерными штифтами, двум пациентам восстановление осуществлялось как цельнолитыми, так и анкерными штифтами, а у троих пациентов сохранились и «пользовались естественные коронковые части фрагментов зубов. Объем оптического материала представлен в таблицах 1 и 2.

Таблица 1

Распределение объема исследований по группам зубов

Верхняя челюсть Нижняя челюсть

Правая Левая Правая Левая

половина половина половина половина

18 17 16 26 27 28 48 47 46 36 37 38

зуб зуб зуб зуб зуб зуб зуб зуб зуб зуб зуб зуб

2 5 3 1 1 2 12 7 4

Таблица 2

Распределение пациентов по возрасту, полу (по Корчак-Чепурковскому)

10-20 лет 20-30 лет 30-40 лет 40-50 лет 50-60 лет 60-70 лет

м ж м ж м ж м ж м ж м ж

- 4 - 2 3 4 - 9 3 2 1 3

Ближайшая оценка процесса адаптации к мостовидным протезам проводилась в сроки после лечения и протезирования через 1,2,3 недели, 1,2,3 месяца у 25 пациентов. В отдаленные сроки от 1 года до 5 лет у 31 пациента. Комплексное обследование пациентов включало в себя:

1) выяснение жалоб, сбор анамнеза, внешний осмотр;

2) осмотр собственно полости рта, с определением вида прикуса, наличия

и характера деформаций зубных рядов;

3) оценка-степени разрушения исследуемого зуба или зубов, состояния его пародонта и проходимости корневых каналов на основании данных клинического и рентгенологического обследования. Для определения геометрических параметров корня или фрагмента гемисезированного зуба и протяженности дефекта нами предложена и использована в работе градуированная металлизированная сетка для прицельных рентгеновских снимков (рацпредложение № 1036 от 27.06.2000). Сетка имеет цену деления и разбивкой ее в 1 мм2. Она ламинирована в эластичную полимерную оболочку и прикрепляется к слизистой оболочке посредством адгезии. Полученные рентгенологические данные имеют максимальную достоверность, т.к. сетка, прикрепленная непосредственно к слизистой оболочке десны, при проведении рентгенографии под любым углом принимает те же искажения, что и сами объекты, а идентификация легко осуществляется по геометрическим параметрам того или иного объекта.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

В наших экспериментальных исследованиях были определены максимальные силовые нагрузки по разрушению периодонта корней гемисезированных зубов.

Полученные результаты после соответствующей статистической обработки (при заданной надежности 0,98) представлены в таблице 3. Все измерения произведены в (Н).

Величины максимально допустимых окклюзионных статистических силовых нагрузок для корней определялись как средние статистические значения экспериментальных показаний со среднеквадратичным отклонением от 12,2 до 22,5 единиц базовых данных.

' Результаты серий экспериментальных исследований силовой нагрузки на корни гемисезированных зубов позволили вывести средние величины допустимых нагрузок на медиальные, дистальные и небные корни гемисезированных многокорневых зубов. Эксперименты показали, что допустимая нагрузка на медиальные корни первых и вторых моляров нижней челюсти находится в пределах 236 - 259Н, а для дистальных корней этих же зубов - 214 - 252Н. Допустимая силовая нагрузка для медиально-щечных корней первых и вторых моляров верхней челюсти составляет 142 -178Н, а для дистально-щечных корней этих же моляров - 168 - 184Н. Наибольшую силовую статическую нагрузку выдерживают небные корни верхних моляров -324-291Н.

На основании полученных цифровых данных были разработаны и рассчитаны математические модели напряжений для планирования оптимальной конструкции мостовидного протеза, когда в качестве одной из опор служили различные фрагменты гемисезированных зубов.

Методом математического моделирования мы определили варианты распределения жевательной нагрузки на границе «корень - периодонт -

альвеола», при которых давление корня на костные структуры не вызывало бы перегрузки и разрушения последних. Во всех случаях в своих расчетах мы читывали расстояние между осями опор, высоту корней зубов, величину предельно допустимой результирующей нагрузки и коэффициенты подвижности опор. При этом в своих экспериментальных исследованиях величину нагрузки при различных имитациях дефектов зубного ряда и вариантах гемисезированных фрагментов мы применяли постоянную и максимальную.

Таблица 3

Параметры расчета силовой нагрузки на корни гемисезированных зубов

челюсти верхняя нижняя

зубы первый моляр второй моляр первый моляр второй моляр

корни м/щ дЛц н м/щ д/щ н м д м д

1 192 200 350 154 182 315 280 273 255 231

2 183 185 332 146 173 299 265 259 242 219

3 175 194 318 140 165 286 254 248 232 210

4 187 176 340 150 177 306 272 265 248 224

5 168 201 305 134 159 274 244 238 223 201

6 203 198 370 163 192 333 296 289 270 244

7 176 180 320 141 166 288 256 250 234 211

8 163 186 296 130 154 266 237 231 216 195

9 166 192 302 133 157 272 242 235 220 199

10 169 197 308 135 160 277 246 240 225 203

Средн. значение 178 184 324 142 168 291 259 252 236 214

з* 12,2 14,9 22,5 20,3 15,4 10,0 11,6 17,6 22,3 14,8

К% 10,4 10,6 10,8 11,6 9,7 10,5 10,5 10,4 12,9. 10,3

|а-х| 9,3 11,3 17,5 16,9 11,5 1,5, 8,8 13,3 16,7 ИД

Я*- среднеквадратичное отклонение; К%- коэффициент вариации; |а - х| - доверительная оценка.

Рассматривая все многообразие дефектов зубных рядов, мы вывели в виде схемы три основополагающие конструкции мостовидных протезов, которые в клинической ситуации могут варьировать (рис.2).

1 > 2 3

Рис.2. Схемы основных конструкций мостовидных протезов.

1 - двухопорная; 2 - консольная; 3 - смешанная.

Для разработки методики механико-математического расчета во внимание принимались 1 и 2 схемы конструкций. Это обусловлено тем, что третий вариант являются комбинацией первых двух. В качестве переменных параметров.расчета конструкций приняты геометрические размеры протезов (рис.3).

Рис.3. Общая расчетная схема конструкции мостовидного протеза.

Л, и Л2 - высоты левой и правой опор, с - расстояние между опорами й - длина консоли.

Расчетными величинами являются х,ид:2- горизонтальная и вертикальна? составляющие главного вектора реакции левой опоры Л,, х4их5- соответствующие составляющие главного вектора правой опоры й2. Реактивными моментам! полных реакций опор принято считать х2их6 (рис.4). Жевательная нагрузка - Р.

О ¿с

4>

Рис.4. Схема основных расчетных величин и реакций опор.

В качестве окончательной расчетной величины определялось суммарное напряжение в каждой из опор:

С,

где суммарная приведенная внешняя жевательная нагрузка но

опору, 5,- площадь корня зуба.

В ходе экспериментального исследования возможности применения методики предварительного теоретического расчета мостовидных протезон нами рассчитаны следующие основные зависимости для 1 и 2 расчетных схематических вариантов Ои = /(Л1,2); С12 = /(с); С12 = /(¿). При разработке методики расчета был введен целый ряд допущений и упрощений, необходимых при проведении анализа характера изменения напряжений в опорах пр

4

с

различных сочетаниях их размеров: к /г, <Л,, а также расстояния

нежду осями опор.

Как показывает клиническая практика, на работоспособность мостовидного протеза при прочих равных условиях эксплуатации, большое влияние оказывает характер смещения опорных зубов под действием жевательной нагрузки. При этом величины смещений будут зависеть от величин напряжений в опорах. Влияние смещения корня зуба на характер деформации волокон и сосудов периодонта, просвет периодонтальной щели, а также вовлечение в процесс деформации костных структур альвеолы определялось опосредовано через пространственное смещение коронковой части зуба.

Для описания реальных смещений опорных элементов нами использован известный в теоретической механике принцип виртуальных перемещений. Исходя из данной концепции, следует, что определяющим фактором, влияющим на реальные смещения, являются не столько абсолютные значения величин напряжений в опорах, сколько их разность. Поскольку при действии жевательной нагрузки напряжения в опорных зубах мостовидного протеза возникают практически одновременно, то существенное влияние на вид смещения будут оказывать скорость увеличения разности напряжений в опорах. Чем больше эта скорость, тем существеннее будет реальное смещение протезной конструкции в сагиттальной плоскости, сопровождающееся неравномерным расшатыванием опорных структур.

Рис. 5. График зависимости напряжения й в опорах двухопорного мостовидного протеза от величины дефекта с при значении Ы-Ьг-

а - напряжение в первой опоре; □ - напряжение во второй опоре

Как видно из графика (рис.5), с увеличением расстояния между точками опор мостовидного протеза (с) всегда возрастает разность напряжений в опо-

рах, которая прямо пропорциональна разнице их высот ^и й2. Причем скорости

приращения напряжений V, = , определяемые тангенсами углов а и р нак-

¿с

лона касательных, проведенных в точке А, т.е. в середине участка с, который соответствует среднему значению длины промежуточной части мостовидного протеза для обеих опор, разные. Очевидно, что увеличение в, обуславливается

ростом суммарной силы действующей на опору.

Рис.6. Схема виртуального углового перемещения двухопорного мостовидного протеза.

схема двухопорной конструкции мостовидного протеза; а- траектории возможного перемещения левой опоры; о- траектории возможного перемещения правой опоры при увеличении протяженности тела мостовидного протеза;

•- годограф мгновенного центра скоростей возможных перемещений мостовидного протеза.

Для клинической практики особый интерес представляет вопрос лияния линейных размеров тела мостовидных протезов на устойчивость кон-трукции в сагиттальной плоскости. Поэтому нами рассчитаны величины апряжений в опорах в зависимости от параметра с и получена картина иртуальных перемещений двухопорного протеза. При постоянном значении севательной нагрузки правая опора с большей площадью опорного базиса меет меньшее суммарное вертикальное смещение по сравнению с левой, что ызывает поворот всей конструкции в сторону Др.

Для качественного анализа скорости нарастания напряжений в опорах остроен годограф мгновенного центра скоростей для двухопорной онструкции (рис.6), который показывает, что при постоянной скорости уг-ового мгновенного вращения мостовидного протеза линейные скорости онцов опор с увеличением длины моста пропорционально увеличиваются, а то приводит к увеличению напряжений в опорах. Величина угла поворота д<р удет определяться пределом прочности опорного базиса при суммарном ;ействии нормальной и тангенциальной составляющих главного вектора Р нешней жевательной нагрузки и вращающего момента М .

В аналогичном порядке нами была подвергнута теоретическому анализу инструкция консольного мостовидного протеза (рис.7).

*ис. 7. Схема виртуального углового перемещения консольного мостовидного

Зависимость напряжения С в опоре от ее высоты Н для консольного юсговидного протеза носит нелинейный характер, что определяет особенность :арактера смещения опоры под действием жевательной нагрузки. В оответствии с законом «действия и противодействия» очевидным будет гредположение о возможности замены действия реакции ху на действие некой

юактивной пары сил Я, К' приложенной к опоре консольного протеза таким бразом, что линия действия силы Я(Я') будет перпендикулярна опоре и

протеза.

пройдет через точку А. Тогда линия действия Я' тоже перпендикулярна оси опоры и проходит через некоторую точку О. Следовательно, до того как хг будет равен, Р„ -с1 возможно, вращение зуба вокруг центра О определяемого из уравнения Рл -й -Я ОА.

Следует отметить, что в момент времени г, когда х3-Рл-й, должно выполняться и условие х2 = Рё, что будет соответствовать условию равновесия (покоя) протеза. В процессе жевания такой протез будет совершать возможное смещение в соответствии с действием момента пары сил равного Ра -й. Очевидно, что опора будет смещаться одновременно как поступательно, так и вращательно, что соответствует картине виртуального плоскопараллельного перемещения (рис.7).

Следует отметить, что реальная картина перемещения опорных элементов в каждом конкретном клиническом случае отличается от теоретически возможной. Однако тенденция и характер смещения опорных элементов будут, в основном, соответствовать расчетным параметрам с учетом морфологических особенностей тканей пародонта.

Клиническая часть нашей работы основана на применении операций гемисекции, коронорадикулярной сепарации и коронорадикулярной ампутации многокорневых зубов у 31 пациента с хроническими периапикальными процессами, а также на клинических аспектах конструирования мостовидных протезов.

Одним из этапов лечения было проведение самой операции гемисекции. Рассечение зубов осуществляли под анестезией с применением современных анестетиков. После поперечного распиливания коронки до бифуркации, не подлежащую лечению половину зуба удалили щипцами. Мы не рекомендуем проводить рассечение зубов с помощью сепарационного диска, т.к. применение диска во всех случаях приводит к травмированию тканей пародонта, кровоточивости и болезненности. В этих целях мы использовали усовершенствованный нами стандартный набор мелких алмазных инструментов, основу которого составляли конусовидные или пламеневидные боры. Рассечение коронки зуба лучше всего начинать от жевательной поверхности по направлению к краям и бифуркации. При рассечении и удалении не подлежащих лечению частей зуба следует весьма бережно относиться к межкорневой перегородке. Устойчивость остающегося фрагмента в значительной степени зависит от сохранности перегородки. Для исключения ошибок и возможных осложнений на данном этапе операции проводили рентгенологический контроль. В тех случаях, когда не представлялось возможным произвести удаление фрагмента зуба щипцами, проводили сложную гемисек-цию в сочетании с гингивотомией и откидыванием слизисто-надкостничногс лоскута. После удаления корня рану ушивали. В случае поврежденш межкорневой перегородки фрагмент оставшегося зуба временно фиксировали к соседнему зубу различными способами: от наложения проволочной лигатуры дс изготовления пластмассовых капп одномоментным способом в полости ртг пластмассой холодного типа полимеризации. На верхних молярах проводил}

коронорадикулярную ампутацию. Ее осуществляли в тех случаях, когда необходимо было удалить один из корней на фоне почти тотального поражения коронковой части твердых тканей зуба.

При благоприятном исходе операции через 5-6 недель все воспалительные явления стихали, окружающие зубной фрагмент ткани восстанавливались. Как показал наш опыт, ортопедический этап лечения можно начинать не раньше 2-х месяцев после оперативного вмешательства. К этому времени начинается перестройка костной структуры лунки. Для анализа мы использовали идентичные панорамные и прицельные рентгеновские снимки.

Одной их задач исследования являлась систематизация клинических вариантов надальвеолярной части сегментов корней зубов после гемисекции или иных видов зубосохраняющих операций и разработка в . клинике способов реставрации коронки зуба различными культевыми штифтовыми конструкциями в многокорневых зубах.

В зависимости от анатомического строения корней нижних моляров при восстановлении штифтовыми «культевыми» конструкциями мы придерживались собственной тактики при подготовке каналов для установления штифтов. Она заключалась в создании в зубе двух параллельных каналов путем прохождения на достаточную глубину. При параллельных и хорошо проходимых каналах и наличии рядом зубов, разрушенных ниже уровня десневого края, мы предложили способ одномоментного изготовления культевых штифтовых конструкций (рац.предложение № 928 от 26.11.1997г.). Идея разработки одномоментного восстановления культевыми штифтовыми вкладками обусловлена необходимостью значительной допрепаровкой фиксированных культевых вкладок, что опасно разного рода осложнениями, в частности термическим ожогом тканей пародонта, вследствие большой теплоемкости металлических конструкций.

Нередко в клинике возникают ситуации, когда: поверхность корней зубов, расположенных ниже" уровня десневого края прикрыта нависающей, патологически измененной слизистой оболочкой десны. Обычно такие зубы просто удаляются, хотя восстановление их коронковой части может быть успешно проведено при помощи штифтовых культевых вкладок. Мы в своей практике иссечения нависающих краев использовали лазерный скальпель, который предотвращает возникновение кровоточивости десны, что позволяет сразу приступить к моделировке культевых вкладок, если предварительно не требуется проведения эндодонтического лечения (рац.предлож. № 963 от 03.12.1998г.). >

При разработке плана ортопедического лечения, выборе опорных зубов и конструировании зубных протезов врач-стоматолог должен иметь информацию о предельно допустимой нагрузке на резецированные фрагменты зубов пациента и использовать эту информацию в процессе лечения. На основе экспериментального физико-математического метода моделирования определения допустимой нагрузки на опорные зубы и их прочностные характеристики мы разработали программу, с помощью которой можно анализировать и: прогнозировать опасные моменты, связанные с перегрузкой

гемисезированных фрагментов. Рассмотрим несколько клинических вариантов на фоне частичной потери зубов.

Клинический вариант 1.

Как правило, при данном наиболее часто встречающемся клиническом варианте наблюдается незначительная атрофия пародонта со стороны дефекта зубного ряда вследствие ранее удаленного 45-го зуба с последующей гемисекцией медиального корня 46-го зуба (см. таб. 4).

Таблица 4

Расчетные параметры клинического варианта 1

Отношение величины

Исходные данные и вводимые параметры напряжений в опорах

к предельно допустимому,

выраженному как 100%

Вид Рассто- Высота Высота В первой Во второй

клинического яние первой второй опоре опоре

случая и схема между опоры опоры (?,(%) С2(%)

предполагаемой осями \{м) Аг(л,)

конструкции опор с{м)

i с , 0,022 0,012 0,014 218.32 158.17

0,022 0,016 0,016 110.25 99.21

К\ № 0,022 0,018 0,018 96.39 86.74

■ 0,022 0,020 0,021 95.37 79.52

0,018 0,012 0,013 155.92 124.56

0,018 0,016 0,017 98.33 80.50

Из таблицы 4 видно, что при высоте опор, когда Л, =20мм, а к2 =21 мм пр с=22мм отношение напряжения в опорных зубах к предельно допустимом значению составляет между ними как соотношение <?,: С2 = 95% : 79%. Иным словами, это тот максимальный предел нагрузки, который могут воспринят обе опоры, включая полностью резервные силы пародонта. Лечение дефект зубного ряда мостовидным протезом с опорой на 46 и 44 зубы в данном случа является методом выбора.

Клинический вариант 2.

Сохранение и использование фрагмента гемисезированного зуба в данно: клиническом варианте возможно при строгом дифференцированном примеш нии зубных конструкций с учетом сил, обеспечивающих его оптимальную стг билизацию в зубном ряду. Это положение вытекает из изменения топографи

расположения оставшегося медиального фрагмента от А1 зуба, приводящего к збразованию промежуточного включенного дефекта. Условия протезйрования з данном случае весьма сходны с вышеописанным вторым клиническим вариантом, однако, эффективность применения мостовиднь1х протезов здесь зиртуальна. В данном варианте замещение дефекта необходимо рассматривать сак комбинацию двухопорной и консольной конструкций (см. таб. 5).

Таблица 5

Расчетные параметры клинического варианта 2

Исходные данные и вводимые параметры

Отношение величины напряжений в

опорах к предельно допустимому, выраженному ' как 100% :

Расстоя- Расстоя- Высота Высота В Во

Вид ние ние первой второй первой второй

клинического между между опоры опоры опоре опоре

случая и схема осями осью й2(л,) <?,(%) С2(%)

предполагаемой опор опоры и

конструкции с(м) краем дефекта d(M)

ч 0,020 0,010 0,012 0,014 624.93 311.91

С t, 0,020 0,010 0,020 0,022 288,30 110.59

d с

К к 0,020 0,008 0,020 0,022 213.07 93.03

2.....Ï Ш 0,018 0,006 0,020 0,022 148.65 70.64

Щ/р ц m 0,018 0,005 0,020 0,022 126.42 65.95

- ■■■■ ' ч 0,016 0,005 0,020 0,022 116.95 57.95

При высоких значениях с=20мм, ¿=10мм и минимальных величинах ¿1:Л2= 12 и 14мм напряжение, развиваемое в опорах, будет иметь оответствующие значения как б,: С2 = 625:311%. При изменении длины опор в :оотношении й1:Л3=20:22мм и остающимися прежними параметрами с и с1 гапряжение в опорах. падает почти в 3 раза и достигает : б2 = 288:110%. Только при максимальных высотах опорных элементов Л,:^ =20:22мм в очетании с незначительными величинами с=16мм, а ¿~ 5мм, напряжения югут достигать приемлемых значений С, :С2 =116:58%.

При этом небольшая величина напряжения С2 во второй опоре

объясняетсяг 'обвальными характеристиками такового <7,- в первой. ВращатеЛьный Момент в первой опоре будет настолько силен, что не будет компенсировать вертикальную нагрузку, действующую на вторую опору.

Напряжение со стороны волокон периодонта и костных структур челюсти при действии вертикальной нагрузки больше на стороне действия силы в пришеечной области и на уровне середины корня, меньше - на стороне смещения в пришеечной и других зонах, а также у верхушки зуба. Данная трактовка вытекает из уменьшения расстояния между осями опор и более вертикальным расположением медиального корня сегмента 47 зуба. При уменьшении расстояния между точками опоры одна и та же сила, действующая на фрагмент 47 зуба, обуславливает уменьшение смещения корня этого зуба у края альвеолы, как в вертикальном, так и в переднезаднем направлении. Цифровые расчеты для данного клинического случая, приводимые в таблице 5 демонстрируют более широкий диапазон использования гемисезированного зуба под опору мостовидного протеза. Здесь возможны два основных варианта конструирования несъемных конструкций. В первом случае вновь образованный включенный дефект, вследствие удаления дистальной половины корня можно восстанавливать полной коронкой облицованной керамикой или пластмассой, как и весь мостовидный протез. Во втором случае, ввести в конструкцию мостовидного протеза консольный элемент. Однако наличие в конструкции консольного элемента, учитывая частое, различное направление осей опорных зубов в силу их разнообразного расположения в зубном ряду существенно может повлиять на биостатику и должны приниматься во внимание при обосновании выбора данной конструкции.

Клинический вариант 3.

Под воздействием вертикальной нагрузки, опорный зуб наклоняется в сторону дефекта, а пародонт оставшегося фрагмента может испытывать, в отдельных клинических ситуациях, функциональную перегрузку необычного направления и величины (табл.6).

Это обусловлено особенностями возникновения крутящего момента, вращающего вокруг точки нижней трети верхушки корня. Моменты кручения и изгиба определяются длиной тела мостовидного протеза, длиной корня, высотой клинической коронки резецированного фрагмента. Цифровые расчеты параметров напряжений показывают, что наибольшее значение в =111% возникает при минимальном значении /г =12мм и максимальном значении с1= 12мм. С? =78% определяется при Л =20мм и (I =6мм, а средние показатели цифровых значений напряжений 6=107% будет при показателях значений Л=16мм и Л= 9мм. Итогом функциональной перегрузки может быть образование патологического кармана, резорбция лунки на стороне удаленной част} зуба, а также у верхушки корня, так как нагрузка трансформируется I горизонтальном направлении.

Таблица 6

Расчетные параметры клинического варианта 3

Исходные данные и вводимые параметры Отношение величины напряжения в опоре к предельно допустимому, выраженному как 100%

Вид клинического случая и схема предполагаемой конструкции Расстояние между осью опоры и краем дефекта <1(м) Высота опоры Н(м) в{%)

тт 0,012 0,012 176.77

0,010 0,014 131.66

0,009 0,020 107.56

0,006 0,020 78.30

Положительным моментом использования в данной клинической ситуации оставшегося фрагмента является высота клинической коронки и длина корня, величина которых должна быть обратно пропорциональна по отношению друг к другу. Чем меньше высота коронковой части и больше длина корня, тем больше шансов к использованию оставшихся фрагментов в качестве опоры ортопедической конструкции.

В ходе нашей работы установлено, что успешное сохранение морфофункционального единства зубных рядов возможно при нескольких условиях. Во-первых, это использование конструкций протезов, обеспечивающих оптимальное регулирование напряжения в опорных тканях в пределах их физиологической выносливости. Во-вторых, строгое дифференцированное применение конструкций с учетом функционального и морфологического состояния периодонта, реактивных и компенсаторных свойств' опорных элементов. В-третьих, при сохранении и использовании только тех корней зубов, которые находятся в оптимальных ' пределах физиологического равновесия, и геометрия опрокидывающего момента которых минимальна.

Результаты экспериментальных исследований позволили нам разработать способ регулируемого распределения нагрузки, что создает предпосылки для решения основной проблемы несъемного протезирования -предупреждения и уменьшения травматического действия внешних сил на периодонт опорного элемента.

Анализ полученных нами отдаленных клинико-рентгенологических данных показал нормализацию, функций тканей пародонта фрагментов зубов после зубосохраняющих операций в тех случаях, когда протезирование

осуществлялось с учетом теоретически обоснованных методов расчет:

резервных сил остаточного пародонта при реставрации дефектов зубных рядов.

выводы:

1. В результате экспериментального исследования закономерностей деформирования трупных зубных фрагментов после гемисекции при внешнем нагружении выведены среднестатистические показатели устойчивости корней многокорневых зубов к нагрузке. Они составили для небных корней верхних моляров 252-324Н, для медиальных корней нижних моляров 259-291Н и дистальных 214-286Н корней нижних моляров. Наименьшая величина нагрузки силового напряжения приходилась на медиально - и дистально-щечные корни 142-184Н верхних коренных зубов.

2. На основе полученных величин напряжения силовых характеристш фрагментов многокорневых зубов построена математическая модель ю поведения в качестве опорных элементов двух- и одноопорной конструкцш мостовидных протезов и определяющая их жизнеспособность в новы? условиях топографо-пространственного соотношения.

3. Разработанная прикладная программа для персональных электронно вычислительных машин позволяет планировать оптимальную конструкции несъемных протезов с учетом их геометрических параметров и состояни; пародонта опорных элементов.

4. При комплексном анализе напряженно-деформированного состоянш

. системы «гемисезированный фрагмент - альвеола» установлено, что по;

влиянием силовой жевательной нагрузки происходит смещение опорныз зубов, которое прямо пропорционально расстоянию между точками опор определяется длиной и площадью опоры и зависит от разности высо-опорных элементов. Подключение дополнительных опорных элементо] уменьшает горизонтальные компоненты смещения.

5. На основе математических расчетов максимально допустимое расстоян» между точками в двухопорном мостовидном протезе не должно превышав 28-30 мм при максимальной длине корней в 18-22 мм. Пограничное значен» величин параметров расстояния в двухопорной конструкции с комбинацие! элементов консоли не должно превышать 20мм при длине последней и более 4-6мм. При планировании одноопорной конструкции допустима; длина опор должна быть в пределах 16-18мм, а длина консоли не более 8 10мм.

6. Установлены основные закономерности распределения напряжения 1 системе «протезная конструкция - протезное ложе» при включенных ] концевых дефектах зубного ряда. Приложение нагрузки к конструкционньи элементам и тканям протезного ложа вызывает их деформацию 1 значительный компонент смещения гемисезированных фрагментов н стороне гемисекции в сагиттальном направлении.

7. Анализ ближайших и отдаленных результатов показал работоспособность ] перспективность применения несъемных конструкций поел

зубосохраняющих операций на фоне нормализации структурных компонентов пародонта опорного гемисезированного фрагмента.

практические рекомендации:

. Предложена градуированная металлизированная сетка для прицельных рентгеновских снимков, с помощью которой получается изображение фрагментов зубного ряда с видимыми линиями. С- помощью сетки упрощается измерение параметров корневой и коронковой ^частей зубного сегмента для предварительного теоретического расчета несъёмной конструкции протеза.

На основе математических расчетов определены показания к применению части коронки и корня многокорневого зуба в качестве опоры, мостовидных протезов.

5. Применение рациональной методики гемисепарации .при , межкорневых поражениях нижних моляров позволяет использовать оба кррня в качестве опорных элементов.

При малом включенном дефекте зубного ряда рекомендована разработанная нами несъемная конструкция консольного мостовидного протеза р. единой окклюзионной поверхностью.

5. Для четкого представления выбора и планирования мостовидных протезов в зависимости от топографии опор рекомендуются три типовые конструкции: одноопорная, двухопорная и их комбинация.

6. Разработанные нами математическая модель и программа предварительного теоретического расчета конструкций зубных протезов рекомендуются для использования в учебном процессе на стоматологическом факультете в до и постдипломном образовании.

список опубликованных научных работ:

1. Реставрация отлома коронки зуба культевой штифтовой вкладкой с заданной формой ее наддесневой части. // В кн. Актуальные проблемы теории и практики в стоматологии - Сб. науч. работ — Ставрополь - СГМА, 1998. - С. 165-166 (еоавт. А.В.Скрыль, В.Н.Ивенский, Е.А Брагин).

2. Совершенствование методов восстановления дефектов коронки зуба культевыми штифтовыми вкладками. // В кн. Актуальные проблемы теории и практики в стоматологии - Сб. нау.н. работ - Ставрополь — СГМА, 1998. -С. 166-167 (соавт. А.В.Скрыль, В.Н.Ивенский, Е.А Брагин).

3. Выносливость корня и периодонта зуба после коронково-корневой гемисекции к воздействию внешней силы по данным экспериментального исследования. // Актуальные вопросы ортопедической стоматологии - Сб. науч. трудов. - Воронеж - ВГМА, 2000. - С. 23-25 (соавт. Е.А.Брагин, Ю.Н.Майборода).

4. Теоретические предпосылки использования корней зубов после гемисекции под опору различных конструкций протезов. // Новое в стоматологии - сб.

науч. трудов ученых-стоматологов Юга России. - Ставрополь - СГМА, 2000.

- С. 104-107 (соавт. Е.А.Брагин, Ю.Н.Майборода).

5. Протезирование больных после гемисекции. // Новое в стоматологии - сб. науч. трудов ученых-стоматологов Юга России. - Ставрополь - СГМА, 2000.

- С. 108-111 (соавт. Е.А.Брагин, Ю.Н.Майборода).

6. Повышение эффективности ортопедического лечения больных мостовидными протезами после операций гемисекции и коронорадикулярной ампутации опорных многокорневых зубов на основе теоретического расчета функциональной нагрузки. // Здоровье (проблемы теории и практики). Сб. науч. работ. - Ставрополь. - СГМА, 2001. - С. 307314 (соавт. Ю.Н.Майборода, Е.А.Брагин, С.П.Бабенышев, Н.В.Строганова).

7. Исследование прочности связочного аппарата корней моляров верхней и нижней челюсти. // Актуальные вопросы стоматологии - сб. науч. трудов.-Ростов-на-Дону. - РГМУ, 2001. - С.107-109 (соавт. Е.А.Брагин, С.П.Бабенышев, Н.В.Строганова, А.В.Пензоватый).

8. Теоретические основы расчета мостовидных протезов. // Актуальные вопросы стоматологии - сб. науч. трудов. - Ростов-на-Дону. - РГМУ, 2001. -С.109-112 (соавт. Е.А.Брагин, С.П.Бабенышев, Н.В.Строганова,

A.В .Пензоватый).

список удостоверений на рационализаторские

предложения:

1. Удостоверение № 927 от 03.11.1997г. «Консольный несъемный протез нижнего моляра с единой окклюзионной поверхностью после коронорадикулярной гемисекции» (соавт. Е.А.Брагин, А.В.Скрыль,

B.Н.Ивенский).

2. Удостоверение № 928 от 03.11.1997г. «Способ изготовления культевых штифтовых вкладок» (соавт. Е.А.Брагин, А.В.Скрыль, В.Н.Ивенский).

3. Удостоверение № 946 от 04.06.1998г. «Мостовидный протез с опорой на разъединенные корни моляров после коронковой сепарации (соавт. Е.А.Брагин, А.В.Скрыль, В.Н.Ивенский).

4. Удостоверение № 963 от 30.12.1998г. «Способ восстановления зубов, разрушенных ниже десневого края с применением лазерокоагуляции десны» (соавт. Е.А.Брагин, А.В.Скрыль, В.Н.Ивенский, В.В.Чепраков).

5. Удостоверение № 1036 от 29.06.2000г. «Градуированная сетка для внутриротовых прицельных рентгеновских снимков» (соавт. Е.А.Брагин, А.В.Скрыль, В.Н.Ивенский).

Актуальность исследований. В клинике ортопедической стоматологии одной из актуальных проблем является использование в качестве опоры мостовидного протеза части многокорневого зуба или его корня. На практике их обычно удаляют. Однако один из корней многокорневого зуба, как правило, можно сохранить и использовать в качестве опоры различных конструкций зубных протезов (А.Н.Кузьменков, 1988; В.И.Буланов, 1989; Н.Г.Аболмасов соавт., 1990; Э.С.Каливраджиян соавт., 2001 и др.). Попытки использовать часть зуба или его корня предпринимались неоднократно. Идея воплотилась в нескольких хирургических методах лечения, таких как ампутация, резекция верхушки корня, коронорадикулярная сепарация и ампутация, которыми занимались как отечественные, так и зарубежные авторы (В.С.Иванов соавт., 1985; М.П.Кожокару, В.В.Пынтя 1989; Bergenholtz, 1972; Haskel et al., 1972 и др.). Однако, данные способы лечения не получили широкого распространения. Очень редко используются такие радикальные методы лечения осложненного кариеса, как коронорадикулярная гемисекция, ампутация корня. Последствия проведения гемисекции и использования оставшейся части зуба под различные конструкции съемных и несъемных протезов до настоящего времени изучены недостаточно.

Качество ортопедического лечения несъемными конструкциями зубных протезов определяется многими факторами. Наиболее значительным из них является состояние тканей протезного ложа. Влияние протезов на ткани зубочелюстной системы многообразно и определяется, с одной стороны, характером, интенсивностью и продолжительностью действия нагрузки, с другой - состоянием и реактивностью тканей пародонта. Для успешного проведения ортопедического лечения после зубосохраняющих операций, а также с целью повышения качества протезирования, необходима своевременная диагностика возможных изменений в опорных структурах пародонта. Контролировать и объективно оценивать эффективность лечения в ближайшие и отдаленные сроки, прогнозировать его исход позволяют не только объективные методы функциональной диагностики, но и, как показал анализ отечественных и зарубежных литературных источников, метод математического моделирования с последующим анализом математической модели средствами современной вычислительной техники (А.И.Матвеева и др., 1988, 1990, 1991, 1992; А.И.Матвеева, 1993; M.F.Chanctal et al., 1995; ICS.Last et al., 1995; A.U.Uludumar et al., 1996).

Накопленный материал стал основой для создания математических моделей, описывающих поведение механических конструкций (К.М.Асланов, 1984; С.Д.Арутюнов, 1990; А.И.Матвеева, 1993, 1998 и др.). Между тем, в имеющихся публикациях (А.Е.Крушевский, 1988; А.И.Матвеева, 1993; А.Е.Крушевский, С.А.Наумович, 1996, 1997; С.А.Наумович, А.Е.Крушевский, 1997, 1998; P.C.Dechov et al., 1993; и др.) представлены расчеты напряжений только для однокорневых зубов или поведение различных видов имплантатов.

Полученные математические расчеты при конструировании мостовидных протезов, в основном, применимы для однокорневых зубов, а имеющаяся информация недостаточна для определения оптимальной конструкции несъемных протезов в случае использования фрагментов многокорневых зубов после зубосохраняющих операций.

Выбор конструкции несъемных протезов и их расчетные параметры осуществляют на основании эмпирических данных, без необходимого учета морфофункционального состояния пародонта оставшегося сегмента зуба.

Необоснованное применение данных методик часто приводило к деструктивным нарушениям области десневой части зуба и зубочелюстного сегмента в целом (А.Г. Патока, 1985, 1989; В.И.Буланов, 1989; Б.Л. Земсков, 1994; Ю.А.Медведев соавт., 1994).

Поэтому представляется актуальным изучение и разработка расчетных параметров функциональной нагрузки на корни жевательных зубов после зубосохраняющих операций. Решение данных задач связано с последующим применением теоретических расчетов в клинической практике.

Цель исследования. Совершенствование методов ортопедического лечения несъемными зубными протезами с использованием в качестве опоры корней многокорневых зубов.

Задачи исследования:

1. Проведение экспериментального исследования закономерностей деформирования трупных зубных фрагментов после гемисекции при внешнем нагружении;

2. Исследование предельно допустимых параметров напряженно-деформированного состояния тканевых элементов гемисезированных фрагментов в зависимости от протяженности дефекта, состояния и размеров опорных элементов;

3. Создание математической модели и разработка программного средства для предварительного теоретического расчета и планирования несъемных конструкций зубных протезов;

4. Проведение сравнительного анализа теоретического расчета усилий функциональной нагрузки с результатами клинических наблюдений;

5. Обоснование показаний и возможности использования гемисезированных фрагментов зубов в качестве огоры несъемных конструкций при различных дефектах зубных рядов;

6. Наблюдение ближайших и отдаленных результатов использования несъемных конструкций после зубосохраняющих операций с целью анализа их работоспособности и перспективности применения фрагментов корней многокорневых зубов в качестве опоры различных конструкций зубных протезов.

Научная новизна работы. Впервые экспериментальным путем на фрагментах челюстей, взятых от трупов людей, получены параметры пределов напряжения периодонта различных корней гемисезированных моляров под воздействием внешней нагрузки.

На основе известных законов теоретической механики и сопротивления материалов впервые разработаны математические модели одно - и двухопорной конструкций мостовидных протезов, а также их комбинации. Определена область среднедопустимых значений геометрических параметров мостовидных протезов при использовании в качестве опор фрагментов гемисезированных зубов.

Впервые разработана прикладная компьютерная программа для расчета напряжений в опорных элементах мостовидного протеза с учетом его геометрических параметров, показана схема виртуального перемещения опорных элементов и обоснован сам принцип смещения опор. Установлены основные закономерности смещения протеза в сагиттальной плоскости под действием жевательной нагрузки.

Усовершенствованы набор инструментов и техника проведения зубосо-храняющих операций. Впервые предложена и использована градуированная металлизированная сетка для прицельных рентгеновских снимков с целью определения геометрических параметров планируемых протезных конструкций и идентификации рентгеновских снимков.

Для четкого визуального представления выбора и планирования мостовидных протезов в зависимости от топографии опор выделены три типовые конструкции и девять наиболее часто встречающихся в клинике вариантов.

Обоснованы принципы более широкого применения в практике ортопедической стоматологии зубосохраняющих операций и показания к использованию корней многокорневых зубов в качестве опоры различных конструкций зубных протезов.

Практическая ценность работы. Результаты проведенного исследования имеют существенное значение для стоматологии и практического здравоохранения в целом. Применение метода математического моделирования поведения биомеханической системы «гемисезированный фрагмент - альвеола» позволяет определить предельно допустимые геометрические параметры мостовидных протезов с использованием в качестве опоры фрагментов многокорневых зубов. Предложенные расчетные схемы, которые подчинены единому методу вычислений, дают возможность произвести предварительное планирование конструкции мостовидного протеза. Разработанное программное обеспечение для персональных электронно-вычислительных машин позволяет проводить расчет напряженно-деформированного состояния опорных элементов при максимальных нагрузках, что учитывается при выборе конструкции протеза. На основе проведенного экспериментального исследования, полученных теоретических расчетов и клинических наблюдений обоснованы возможности и определены показания использования части многокорневого зуба в качестве опоры несъемного зубного протеза. Комплекс разработанных теоретических и клинических обоснований использования корней многокорневых зубов в качестве опоры различных конструкций зубных протезов, который существенно расширил возможности по их использованию и применению, рекомендован в практику врачей стоматологов.

Результаты исследований внедрены в учебный процесс кафедры ортопедической стоматологии СГМА, и в практику врачей ортопедических отделений стоматологической поликлиники СГМА, клиники реконструктивной стоматологии А.А.Долгалева, краевой и городской стоматологических поликлиник.

Апробация работы. Материалы диссертации доложены и обсуждены на:

1. 27 конференции стоматологов Ставропольского края (май 1997г.);

2. VI итоговой научной конференции молодых ученых и студентов (г. Ставрополь, апрель, 1998 г.);

3. краевой научно-практической конференции врачей стоматологов Ставропольского края «Новые технологии® стоматологии» (г. Пятигорск, 15-16 апреля 1999г.);

4. VII итоговой научной конференции молодых ученых и студентов (г. Ставрополь, апрель, 1999 г.);

5. 28 конференции стоматологов Ставропольского края (май 1999г.);

6. XXX конференции стоматологов Ставропольского края (г. Ставрополь, декабрь, 2000 г.);

7. XXXIII научно-практической конференции стоматологов Ставропольского края «Актуальные проблемы стоматологии» (г. Ставрополь, октябрь, 2001 г.);

8. совместном заседании кафедр ортопедической стоматологии, госпитальной терапевтической стоматологии и коллектива ортопедического отделения стоматологической поликлиники Ставропольской государственной медицинской академии (г. Ставрополь, декабрь 2001г.).

Публикации и рационализаторские предложения. По теме диссертационного исследования опубликовано 8 научных работ и получено 5 свидетельств на рационализаторские предложения.

Основные положения диссертации, выносимые на защиту:

1. Методика предварительного теоретического расчета конструкций зубных протезов с опорой на фрагменты многокорневого зуба.

2. Характер смещения опорных элементов зубных протезов под действием жевательной нагрузки.

3. Показания к использованию корней многокорневых зубов в качестве опоры зубных конструкций протезов.

Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 126 страницах машинописного текста и состоит из введения, пяти глав, выводов, практических рекомендаций, указателя литературы. Работа иллюстрирована 27 рисунками в т.ч. 8 графиками, 6 схемами, 11 рентгеновскими снимками, одной фотографией, а также - 11 таблицами. Список литературы включает 187 источников, из них 119 - отечественных и 68 - зарубежных.

ВЫВОДЫ

1. В результате экспериментального исследования закономерностей деформирования трупных зубных фрагментов после гемисекции при внешнем нагружении выведены среднестатистические показатели устойчивости корней многокорневых зубов к нагрузке. Они составили для небных корней верхних моляров (324-252Н), для медиальных (259-291Н) и дистальных (214-286Н) корней нижних моляров. Наименьшая величина нагрузки силового напряжения приходилась на медиально - и дистально-щечные корни (142-184Н) верхних коренных зубов.

2. На основе полученных величин напряжения силовых характеристик гемисезированных фрагментов построена математическая модель их поведения в качестве опорных элементов двух- и одноопорной конструкций мостовидных протезов, определяющая жизнеспособность их в новых условиях топографо-пространственного соотношения.

3. Разработанная прикладная программа для персональных электронно-вычислительных машин позволяет планировать оптимальную конструкцию несъемных протезов с учетом из геометрических параметров, а также состояния пародонта гемисезированных зубов и их корней.

4. При комплексном анализе напряженно-деформированного состояния системы «гемисезированный фрагмент - альвеола» установлено, что под влиянием силовой жевательной нагрузки происходит смещение опорных зубов, которое прямо пропорционально величине расстояния между точками опор, определяется длиной и площадью опоры и зависит от разности высот опорных элементов. Подключение дополнительных опорных элементов уменьшает горизонтальные компоненты смещения.

5. На основе математических расчетов максимально допустимое расстояние между точками в двухопорном мостовидном протезе не должно превышать 28-30 мм при максимальной длине корней в 18-22 мм. Пограничное значение величин параметров расстояния в двухопорной конструкции с комбинацией элементов консоли не должно превышать 20мм при длине последней не более 4-6мм. При планировании одноопорной конструкции допустимая длина опор должна быть в пределах 16-18мм, а длина консоли не более 8-10мм.

6. Установлены основные закономерности распределения напряжения в системе «протезная конструкция - протезное ложе» при включенных и концевых дефектах зубного ряда. Приложение нагрузки к конструкционным элементам и тканям протезного ложа вызывает их деформацию и значительный компонент смещения гемисезированных фрагментов на стороне гемисекции в сагиттальном направлении.

7. Анализ ближайших и отдаленных в течение 5 лет клинико-рентгенологических данных показал работоспособность и перспективноегь применения несъемных конструкций после зубосохраняющих операций на фоне нормализации структурных компонентов пародонта опорного гемисезированного фрагмента.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Предложена градуированная металлизированная сетка для прицельных рентгеновских снимков, с помощью которой получается изображение фрагментов зубного ряда с видимыми линиями сетки. С помощью сетки значительно облегчается измерение параметров корневой и коронковой частей зубного сегмента для предварительного теоретического расчета несъемной конструкции протеза.

2. На основе математических расчетов определены показания к применению части коронки и корня многокорневого зуба в качестве опоры мостовидных протезов.

3. Применение рациональной методики гемисепарации при межкорневых поражениях нижних моляров позволяет использовать оба корня в качестве опорных элементов.

4. При малом включенном дефекте зубного ряда рекомендована разработанная нами несъемная конструкция консольного мостовидного протеза с единой окклюзионной поверхностью.

5. Для четкого представления выбора и планирования мостовидных протезов в зависимости от топографии опор рекомендуются три типовые конструкции.

6. Рекомендуем применять в практической деятельности врача-ортопеда при решении вопроса о конструкции мостовидных протезов приводимые нами расчетные схемы, т.к. они подчинены универсальному методу вычислений.

7. Разработанная методика проведения зубосохраняющих операций рекомендуется в качестве обеспечения минимальной травматизации операционного поля.

8. С целью оптимизации качества лечения частичных дефектов зубных рядов предлагаем внедрить в учебный процесс разработанные нами математическую модель и программу предварительного теоретического расчета конструкций зубных протезов после зубосохраняющих операций.

110