Полное отсутствие зубов приводит к значительным морфофункциональным изменениям в челюстно-лицевой системе, а также к социальной дизадаптации человека. Среди лю
|
|
Скачать 43.59 Kb.
|
| РАСЧЕТ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ ЧЕЛЮСТИ С ИМПЛАНТАТОМ Р. А. Каюмов1, Ф. Р. Шакирзянов1, Р. Г. Хафизов2, И. Р. Хайдаров2, Р. М. Миргазизов2 1Казанский государственный архитектурно-строительный университет, 2Казанский государственный медицинский университет, Казань, Россия Полное отсутствие зубов приводит к значительным морфофункциональным изменениям в челюстно-лицевой системе, а также к социальной дизадаптации человека. Среди людей, нуждающихся в зубном протезировании, доля пациентов с полным отсутствием зубов составляет 18%, а в возрастной группе старше 60 лет достигает 25%. Реабилитация данной категории больных является актуальной и до сих пор нерешенной проблемой. Даже качественно изготовленные протезы далеко не всегда хорошо фиксируются и потому недостаточно удовлетворяют потребности пациента. При этом они травмируют слизистую оболочку полости рта, вызывают дальнейшую атрофию альвеолярных отростков челюстей, что со временем может привести к “стоматологической инвалидности” больных. Лечение пациентов с полной утратой зубов при помощи “традиционных” съемных протезов не может успешно решать задачу обеспечения полноценного функционирования жевательной системы и повышения качества жизни, связанного со стоматологическим здоровьем. Вопросами повышения функциональной эффективности съемных протезов занимались многие отечественные и зарубежные ученые. Предлагались различные методики установки зубов, совершенствовались технологии изготовления протезов, применялись новые материалы для базисов, мягкие подкладки и др. Стремительное развитие высоких технологий, открытие Бранемарком явления остеоинтеграции позволяют применять для замещения утраченных зубов дентальные имплантаты. Для протезирования пациентов с полным отсутствием зубов в настоящее время предложено множество вариантов расположения дентальных имплантатов. Но в повседневной практике врачам-стоматологам и зубным техникам, занимающимся конструированием зубных протезов на имплантатах, приходится эмпирически решать инженерные задачи, не обладая четкими представлениями об особенностях деформирования протезов под нагрузкой, не имея результатов их расчетов на прочность и жесткость, без точного знания механических свойств и поведения опорных тканей зубочелюстной системы. За последние десятилетия наметился поистине инженерный подход к созданию ортопедических конструкций, который предусматривает применение современных технических знаний – сопротивления материалов, строительной механики, теории упругости и пластичности [1–3]. В настоящее время существует множество работ по применению метода конечных элементов в стоматологии и имплантологии. Однако при планировании съемных протезов с опорой на имплантаты обоснование выбора расположения имплантатов в нижней челюсти не проводилось. Также отсутствуют работы по сравнительному анализу совместного напряженно-деформированного состояния (НДС) нижней челюсти и имплантатов в зависимости от их расположения. Целью настоящего исследования является сравнительный анализ НДС нижней челюсти с 3-мя вариантами опоры: 1) супраструктура фиксируется на одиночный имплантат; 2) супраструктура фиксируется на 2 имплантата, установленных с межимплантатным расстоянием, равным диаметру имплантата; 3) супраструктура фиксируется на 2 имплантата с межимплантатным расстоянием большим, чем диаметр имплантата. С этой целью была построена твердотельная математическая модель нижней челюсти человека с полным отсутствием зубов и установленными на нее протезами с опорой на винтовые имплантаты. Для простоты анализа НДС было принято, что материалы имплантата и нижней челюсти являются однородными. Так как имплантат вкручивается в кость нижней челюсти по резьбе, принимается, что кость и имплантат связаны жестко. Граничные условия закрепления нижней челюсти по концам приняты в виде заделок. Также считается, что нагрузка на челюсть передается через имплантаты. В силу симметрии объекта расчета рассматривается лишь его половина. Геометрия нижней челюсти в плане имеет подковообразную форму, а в поперечном сечении – местами форму гантели, местами эллиптическое очертание. В соответствии с этим по заданным размерам челюсти и имплантатов разработана методика разбиения объекта исследования на конечные элементы при разных вариантах расположения имплантатов. В результате получена конечно-элементная модель нижней челюсти с имплантатами (рис. 1), представленная трехмерными изопараметрическими 8-ми узловыми конечными элементами [4].  Рис. 1. Решение задачи методом конечных элементов (МКЭ) и определение НДС нижней челюсти с имплантатами осуществляется программой расчета, написанной на языке С++. В рамках этой программы реализованы восьмиузловой конечный элемент, процедуры описания геометрии челюсти с имплантатами и их разбиения на конечные элементы, алгоритм расчета МКЭ. Кроме того, реализована постпроцессорная процедура аппроксимации перемещений и напряжений методом сопряженных функций. Из-за большой разницы модулей упругости кости и имплантата, напряжения, получаемые на их границе, сильно различаются. Поэтому аппроксимация проводилась для каждой подобласти отдельно. Процедура визуализации позволяет просматривать поля напряжений и деформаций, устанавливать наиболее напряженные участки объекта исследования. Разработанная методика и программа расчета позволили провести три серии расчетов для трех вариантов установления имплантатов с шаговым смещением вдоль челюсти и провести сравнительный анализ их НДС. На рис. 2 представлен график изменения максимальной интенсивности напряжений в одной половине челюсти в зависимости от положения одиночного имплантата.  Рис. 2 На рис. 3 дана картина распределения интенсивности напряжений при установке двух имплантатов в каждой (левой и правой) половине челюсти по варианту 3.  Рис. 3 Созданная математическая модель открывает возможности изучения НДС костной ткани нижней челюсти человека в зависимости от количества, местоположения и способа нагружения зубных имплантатов. Литература 1. Лазарев С.А. Изучение распределения внутренних напряжений в зубах и имплантате в конструкциях мостовидного протеза // Росс. вестн. дент. имплантол. – 2005. – № 1/2 (9/10). – С. 34–36. 2. Воробьев В.А., Ратинер Т.М. Атлас напряженных состояний дентальных имплантатных систем. – Ангарск, 1997. – 40 с. 3. Миргазизов Р.М., Изаксон М.В. Конечно-элементный анализ напряжённо-деформированного состояния дентальных имплантатов и окружающей их костной ткани при неточной посадке литых каркасов. //Росс. Вестн. Дент. Имплантол. – 2003. – № 3/4. 4. Зенкевич О. Метод конечных элементов в технике. – М.: Мир, 1975. – 464 с. |
Ваша оценка этого документа будет первой.
Ваша оценка:
Похожие:
База данных защищена авторским правом ©MedZnate 2000-2016
allo, dekanat, ansya, kenam
обратиться к администрации | правообладателям | пользователям
allo, dekanat, ansya, kenam
обратиться к администрации | правообладателям | пользователям