Аналіз розподілу жувального навантаження за допомогою методу скінченних елементів незашинованих зубів фронтальної ділянки нижньої щелепи та зубів, зашинованих універсальною розбірною пародонтологічною шиною
DOI:
https://doi.org/10.33295/1992-576X-2018-2-64-68Ключові слова:
пародонтит, метод скінченних елементів, розбірна шина, шинуванняАнотація
Актуальність. Чисельний розрахунок напружених станів, що виникають у зубощелепній системі, у програмах, які базуються на
методі скінченних елементів (МСЕ), є актуальним питанням у стоматології. Математичний аналіз дозволяє вивчити механізми
перерозподілу жувального навантаження без шин і при використанні шинувальних конструкцій та обґрунтувати необхідність їх
використання. У свою чергу, зменшення навантаження на тканини, що їх підтримують і залишились, але пошкоджені внаслідок
пародонтиту, дозволяє підримувати довгострокову ремісію пародонтиту.
Мета: проаналізувати розподіл жувального навантаження та визначити ділянки максимальних напруг за Мізесом (von Mises)
у незашинованих і зашинованих за допомогою універсальної розбірної пародонтологічної шини зубах фронтальної ділянки
нижньої щелепи.
Матеріали та методи досліджень. Дослідження виконувалися за допомогою методу скінченних елементів у програмі
ANSYS Workbench 17.0 з використанням тривимірних моделей «опірні зуби–тканини пародонту–кістка» при навантаженні у
100 та 200 Н. Моделі включали вісім фронтальних зубів нижньої щелепи з різним ступенем утрати кісткової підтримки (50 і
75 %). Для порівнняння була створена модель універсальної розбірної пародонтологічної шини. Моделювання відбувалося
за допомогою програмного пакету «Solid Works 2006».
Результати. Без використання шинуючих конструкцій навантаження у 100 Н у моделі зубного ряду з утратою 50 % кістки
розподіляється нерівномірно. Максимальне навантаження, яке випробовують тканини пародонту та кістка, – це 21,77 та
33,82 MPa за von Mises відповідно. При підвищенні втрати кісткової тканини до 75 % еквівалентні напруги на корені та паро-
донт збільшуються до 65,82 (на вестибулярних поверхнях різців) і 88,50 MPa за von Mises – у кістковій тканині. Використання
універсальної розбірної пародонтологіної шини дозволяє зменшити ці показники до 7,0 та 6,03 MPa за von Mises у тканинах
пародонту та кістковій тканині, відповідно, при 50 % втрати кістки, та 13,3 і 36,12 MPa при втраті 75 % кістки.
Висновки. Велике нерівномірне навантаження в ділянках пародонту з різним ступенем деструкції є патологічним і посилює
течію пародонтиту за рахунок порушення мікроциркуляції та прискорює розвиток зубощелепних деформацій у вигляді вія-
лоподібного розходження зубів. Використання в якості шинувальної конструкції універсальної розбірної пародонтологічної
шини дозволяє перерозподілити жувальне навантаження більш фізіологічно та зменшити його на підтримуючі тканини в
середньому у три рази.
Ключові слова: пародонтит, метод скінченних елементів, розбірна шина, шинування.
Завантаження
Посилання
Life Years for Oral Conditions for 195 Countries, 1990–2015: A Systematic Analysis for the
Global Burden of Diseases, Injuries, and Risk Factors / Kassebaum N.J., Smith A.G.C.,
Bernabe E. et al. // J. Dent Res. – 2017. – № 96 (4). – Р. 380–387.
2. Бойченко О.М. Поширеність стоматологічних захворювань у молоді сільської
місцевості // Вісник української медичної стоматологічної академії. – 2013. – № 2 (42). –
С. 21–23.
3. Аналіз причин незадовільних результатів лікування генералізованого пародон-
титу / А.В. Борисенко, Н.М. Ткачук, В.І. Сема та ін. // Новини стоматології. – 2011. –
№ 2. – С. 80–85.
4. Современные аспекты этиологии и патогенеза заболеваний пародонта /
Е.И. Фукс, Ю.А. Карева, О.А. Гализина и др. // Российский медико-биологический вест-
ник имени академика И.П. Павлова. – 2013. – № 3. – С. 153–159.
5. Epidemiology, etiology and prevention of periodontal disease: Report of WHO
Scientific Group. – Geneva, 2001. – 227 p.
6. Альберт Є.Л. Дослідження поширеності та структури дефектів зубних рядів
у хворих на генералізований пародонтит // Укр. стомат. альманах. – 2013. – № 3. –
С. 50–53.
7. Harrel S.K. Longitudinal comparison of the periodontal status of patiens with
moderate to severe periododntal disease receiving no treatment, non-surgical treatment,
and surgical treatment utilizing individual sites for analysis [Text] / S.K. Harrel, M.E. Nunn //
J. Periodontol. – 2001. – V.72, N.11. – P. 1509–19.
8. Nyman S.R. Tooth mobility and the biological rationale for splinting teeth [Text] /
S.R. Nyman, N.P. Lang // Periodontol. – 2000. – V. 4. – P. 15–22.
9. Svanberg G. Vascular reactions in the periodontal ligament incident to trauma from
occlusion / G. Svanberg, J. Lindhe // J. Clin. Periodontol. – 1974. – № 1. – Р. 58–69.
10. Sergio F.G. Clinical rationale for tooth stabilization and splinting [Text] / F.G. Sergio
// Dent Clin. North Am. – 1999. – V. 43, N. 1. – P. 1–6.
11. Haddad A.W. Effects of occlusal adjustmant on tooth contacts during mastication
[Text] / A.W. Haddad, N.R. Mehta, I. Glickman, F.W. Roeber // Journal of Periodontology. –
1974. – V. 45, N. 610. – P. 714–724.
12. Шварц А.Д. Биомеханика и окклюзия зубов. – Москва, 1994. – 203 с.
13. Анатомия и биомеханика зубочелюстной системы / Под ред. Колесникова Л.Л.,
Арутюнова С.Д., Лебеденко И.Ю. – Москва, 2007. – 224 c.
14. Чуйко А.Н., Калиновский Д.К. О возможностях современных компьютерных
технологий в челюстно-лицевой хирургии // Стоматолог. – 2011. – № 1. – С. 20–29.
15. Ряховский А.Н., Айрапетова Р.Л., Калачева Я.А. Современные возможности
применения компьютерного трехмерного моделирования на этапах ортопедического
лечения // Клиническая стоматология. – 2010. – № 1. – С. 7–10.
16. Маланчук В.О, Крищук А.В. Копчак А.В. Імітаційне комп’ютерне моделювання
у щелепно-лицевій хірургії: Навч. посіб. – Київ, 2013. – 230 с.
17. Murakami N., Wakabayashi N. Finite element contact analysis as a critical technique
in dental biomechanics: a review // J. Prosthodont. Res. – 2014. – № 58 (2). –
Р. 92–101.
18. Пат. 12977 UA, МПК А61C5/04 19/03. Універсальна пародонтологічна шина /
Кударь М.О. – Oпубл.15.3.2006, бюл. № 3.
19. Універсальна розбірна пародонтологічна шина / В.І. Біда, П.О. Гурін, Г.І. В'юн,
Н.Я. Слюсаренко // Укр. журн. клінічної та лабораторної медицини. – 2016. – Т.11,
№ 3. – С. 8–11.
20. Біда В.І., Гурін П.О., В'юн Г.І. Клінічний випадок використання універсальної
розбірної пародонтологічної шини // Проблеми безперервної медичної освіти на науки. –
2017. – № 3. – С. 82–85.
21. Ash M.M. Whelers dental anatomy, physiology and occlusion / M.M. Ash. – New
York: W.B. Saunders Comp., 1993. – 476 p.
22. Occlusal forces and chewing ability in dentitions with cross-arch bridges / L. Laurell //
Swed. Dent. Suppl. – 1985. – Vol. 26. – 160 p.
23. Ремизов С.М. Микромеханические характеристики реставрационных стома-
тологических материалов, эмали и дентина зубов человека / С.М. Ремизов // Стомато-
логия. – 2001. – № 4. – С. 28–32.
24. Comparison of mechanical property and role between enamel and dentin in the
human / K.J. Chun et al. // J. Dent. Biomech. – 2014. – Vol. 12, № 5. – P. 85–97.
25. The application of finite element analysis in the skull biomechanics and dentistry /
Prado F.B, Rossi A.C., Freire A.R, Ferreira Caria P. H. // Indian J. Dent. Res. – 2014. –
№ 25 (3). – P. 390–397.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
