Метод скінченних елементів та його застосування у стоматології

П. В. Щерба; П. П. Щерба

doi:10.33295/1992-576X-2025-2-93

Автор(и)

П. В. Щерба Львівський національний медичний університет ім. Данила Галицького https://orcid.org/0009-0008-4813-3626
П. П. Щерба Львівський національний медичний університет ім. Данила Галицького https://orcid.org/0009-0009-5554-1692

DOI:

https://doi.org/10.33295/1992-576X-2025-2-93

Ключові слова:

метод скінченних елементів, біомеханіка, ортопедична стоматологія, імплантологія, цифрова стоматологія

Анотація

Мета: проаналізувати джерела науково-медичної інформації щодо можливостей застосування методу скінченних елементів у галузі дослідницької стоматології, закцентувавши увагу на дисциплінах, які насичені контроверсійними питаннями з погляду біомеханіки, а саме імплантології та ортопедичної стоматології.

Матеріал і методи. Літературні джерела розглянуто на сервісі PubMed за пошуковими запитами “FEA in dentistry,” “finite element analysis in dentistry” та ключовими словами FEA, finite element analysis, dentistry. З отриманої вибірки відібрано 11 статей, що відповідали меті дослідження, та вручну додано ще 4 статті, які ширше розкрили базову тематику.

Результати. З аналізу літературних джерел встановлено, що метод скінченних елементів є корисним інструментом для оцінювання та дослідження процесів, які неможливо вивчати клінічно. Метод дає можливість повторювати будь-яке дослідження нескінченну кількість разів та за повного контролю вхідних умов.

Висновки. Метод скінченних елементів є одним із ключових інструментів для дослідження біомеханіки у сфері стоматології. Його подальше вивчення та удосконалення оптимізуватиме процеси персоналізованої та високоефективної стоматології.

Завантаження

Дані завантаження ще не доступні.

Біографії авторів

П. В. Щерба, Львівський національний медичний університет ім. Данила Галицького

кандидат медичних наук, доцент кафедри ортопедичної стоматології

П. П. Щерба, Львівський національний медичний університет ім. Данила Галицького

лікар-стоматолог

Посилання

Trivedi, S. (2014). Finite element analysis: A boon to dentistry. J. Oral. Biol. Craniofac. Res., 4(3), 200–203. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jobcr.2014.11.008. PMID: 25737944. PMCID: PMC4306993.

Shivakumar, Sh., Kudagi, V.Sh., Talwade, P. (2021). Applications of finite element analysis in dentistry: A review. J. Int. Oral. Health., 13(5), 415–422. DOI: https://doi.org/10.4103/JIOH.JIOH_11_21.

Geng, J.-P., Tan, K.B., Liu, G.-R. (2001). Application of finite element analysis in implant dentistry: A review of the literature. J. Prosthet. Dent., 85(6), 585–598. DOI: https://doi.org/10.1067/mpr.2001.115251.

Qiu, P., Cao, R., Li, Z., Fan, Z. (2024). A comprehensive biomechanical evaluation of length and diameter of dental implants using finite element analyses: A systematic review. Heliyon, 10(5), e26876. DOI: https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2024.e26876. PMID: 38434362. PMCID: PMC10907775.

Bhattacharjee, B., Saneja, R., Singh, A., Dubey, P.K., Bhatnagar, A. (2022). Peri-implant stress distribution assessment of various attachment systems for implant supported overdenture prosthesis by finite element analysis — A systematic review. J. Oral. Biol. Craniofac. Res., 12(6), 802–808. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jobcr.2022.09.002. PMID: 36159066. PMCID: PMC9490590.

Kuroshima, S., Sasaki, M., Al-Omari, F.A., Uto, Y., Ohta, Y., Uchida, Y. et al. (2024). Implant-assisted removable partial dentures: Part II. A systematic review of the effects of implant position on the biomechanical behavior. J. Prosthodont. Res., 68(1), 40–49. DOI: https://doi.org/10.2186/jpr.JPR_D_23_00032. PMID: 37211409.

Hofsteenge, J.W., Carvalho, M.A., Borghans, P.M., Cune, M.S., Özcan, M., Magne, P. et al. (2023). Effect of preparation design on fracture strength of compromised molars restored with lithium disilicate inlay and overlay restorations: An in vitro and in silico study. J. Mech. Behav. Biomed. Mater., 146, 106096. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jmbbm.2023.106096. PMID: 37659167.

Hofsteenge, J.W., Carvalho, M.A., Botenga, E.L.F., Cune, M.S., Özcan, M., Magne, P. et al. (2024). Effect of preparation design on fracture strength of compromised molars restored with direct composite resin restorations: An in vitro and finite element analysis study. J. Prosthet. Dent., 131(6), 1150–1158. DOI: https://doi.org/10.1016/j.prosdent.2024.03.039. PMID: 38670907.

Lima, J.M.C., Costa, A.K.F., Anami, L.C., Souza, K.B., Silva, N.R.D., Marinho, R.M.M. et al. (2021). CAD-FEA modeling and fracture resistance of bilayer zirconia crowns manufactured by the rapid layer technology. Braz. Dent. J. 32(3), 44–55. DOI: https://doi.org/10.1590/0103-6440202104163. PMID: 34755789.

Houdaifa, R., Alzoubi, H., Jamous, I. (2022). Three-dimensional finite element analysis of worn molars with prosthetic crowns and onlays made of various materials. Cureus, 14(10), e30240. DOI: https://doi.org/10.7759/cureus.30240. PMID: 36381725. PMCID: PMC9652483.

Abdelhafeez, M.M. (2024). Applications of finite element analysis in endodontics: A systematic review and meta-analysis. J. Pharm. Bioallied. Sci., 16(3), S1977–S1980. DOI: https://doi.org/10.4103/jpbs.jpbs_393_24. PMID: 39346156. PMCID: PMC11426775.

Oulghazi, I., El Yamani, A., Morchad, B. (2024). Factors influencing vertical radicular fractures in teeth supported by metallic dental core: A scoping review. Clin. Cosmet. Investig. Dent., 16, 101–114. DOI: https://doi.org/10.2147/CCIDE.S458697. PMID: 38665472. PMCID: PMC11044889.

Madfa, A.A., Kadir, M.R., Kashani, J., Saidin, S., Sulaiman, E., Marhazlinda, J. et al. (2014). Stress distributions in maxillary central incisors restored with various types of post materials and designs. Med. Eng Phys., 36(7), 962–967. DOI: https://doi.org/10.1016/j.medengphy.2014.03.018. PMID: 24834856.

Badami, V., Ketineni, H., PB, S., Akarapu, S., Mittapalli, S.P., Khan, A. (2022). Comparative evaluation of different post materials on stress distribution in endodontically treated teeth using the finite element analysis method: A systematic review. Cureus, 14(9), e29753. DOI: https://doi.org/10.7759/cureus.29753. PMID: 36324349. PMCID: PMC9617588.

Kharboutly, N.A., Allaf, M., Kanout, S. (2023). Three-dimensional finite element study of endodontically treated maxillary central incisors restored using different post and crown materials. Cureus, 15(1), e33778. DOI: https://doi.org/10.7759/cureus.33778. PMID: 36798627. PMCID: PMC9925666.