Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Литератрурный обзор 10
1.1 Преимущества, эффективность и особенности изготовления керамических искусственных коронок 10
1.2. Использование штифтовых опор искусственных коронок в несъемном протезировании 22
Глава 2. Материал и методы исследования 32
2.1. Методика изучения распространенности штифтовых конструкций в ортопедической стоматологии 32
2.2. Методика клинического сравнения эффективности литых и фрезерованных керамических штифтовых вкладок 33
2.3. Методика трехмерного математического моделирования напряженно-деформированного состояния штифтовой конструкции при функциональной нагрузке 38
2.4. Методика изучения трудоемкости и себестоимости изготовления литой и фрезерованной керамической штифтовых вкладок 41
2.5. Методы статистического анализа 46
Глава 3. Результаты собственных исследований
3.1. Частота использования искусственных коронок и штифтовых опорных вкладок разных конструкций в ортопедической стоматологии 47
3.2. Результаты моделирования напряженно-деформированного состояния в корне зуба, керамической коронке и штифтовой вкладке из разных материалов 54
3.3. Сравнительная динамика клинических показателей литой хромкобальтовой и фрезерованной керамической штифтовых вкладок 70
3.4. Результаты хронометража и расчета себестоимости клинического и лабораторного этапов изготовления литых и фрезерованных керамических вкладок
Глава 4. Обсуждение результатов исследования
Выводы 99
Практические рекомендации 101
Список литературы
- Использование штифтовых опор искусственных коронок в несъемном протезировании
- Методика клинического сравнения эффективности литых и фрезерованных керамических штифтовых вкладок
- Методика изучения трудоемкости и себестоимости изготовления литой и фрезерованной керамической штифтовых вкладок
- Результаты моделирования напряженно-деформированного состояния в корне зуба, керамической коронке и штифтовой вкладке из разных материалов
Введение к работе
Актуальность исследования. Несвоевременное лечение кариеса
обуславливает развитие его осложнений, требующих эндодонтического лечения. При этом восстановление твердых тканей зуба с помощью светоотверждаемых композитов не всегда эффективно, что требует привлечения методов ортопедической стоматологии.
В связи с высокой распространенностью значительных дефектов коронковой части зубов в ортопедической стоматологии широко применяются штифтовые вкладки, как опоры искусственных коронок (Берсанов Р.У., 2016; Верстаков Д.В., 2015; Клемин В.А.; Кубаренко В.В., 2016; Рогожников А.Г., 2008; Соареш П.В., 2016; Шарин А.Н., Бондаренко Н.А., 2011; Эртесян А.Р., 2017; Paz A., Arias S. at all, 2013). Подавляющее большинство штифтовых вкладок изготавливаются с помощью литья хромкобальтовых сплавов, значительно реже применяются сплавы титана, золота.
Металлические вкладки адекватны по своим свойствам покрывающим их металлокерамическим коронкам, однако, снижают эстетические результаты протезирования керамическими коронками. Прессованные по технологии Empress или на CAD/CAM фрезерованных диоксидциркониевых каркасах керамические коронки постепенно вытесняют металлокерамические коронки среди замещающих ортопедических конструкций (Вартанов Т.О., 2013; Гришкова Н.О., 2017; Жолудев Д.С., 2015; Искендеров Р.М., 2016; Лебеденко И.Ю., Назарян Р.Г. с соавт., 2015; Ретинская М.В., Горяинова К.В. с соавт. 2016; Рогатнев В.П., 2011; Рудаков В.А., 2013; Ряховский А.Н., Карапетян А.А. с соавт., 2011; Kelly R., 2016; Verma M., Meena N., 2016; ).
В этой связи вызывают интерес фрезерованные керамические штифтовые вкладки, однако, в настоящее время недостаточно биомеханического и клинического обоснования таких вкладок (Брагин Е.А., Скрыль А.В., 2013; Оганян А.И., Цаликова М.Я. с соавт. 2016; Neumann P., 2015).
Не изучены трудоемкость и себестоимость изготовления штифтовых вкладок из разных материалов.
Цель исследования: повышение эффективности восстановления
разрушенной коронки зуба с использованием керамических штифтовых вкладок. Задачи исследования:
-
Изучить реальную распространенность в использовании металлических и керамических штифтовых вкладок для опоры искусственных коронок.
-
Сопоставить биомеханические показатели керамических, титановых и хромкобальтовых штифтовых вкладок.
-
Провести клиническое сравнение отдаленных результатов восстановления разрушенной коронки зуба искусственными керамическими коронками на штифтовых вкладках из разных материалов.
-
Рассчитать трудозатраты при изготовлении литых металлических и фрезерованных диоксидциркониевых штифтовых вкладок.
-
Сопоставить себестоимость фрезерованных керамических и хромкобальтовых штифтовых вкладок.
Научная новизна исследования. Впервые по результатам математического моделирования получены данные о распределении функциональных напряжений в фрезерованной керамической штифтовой вкладке в сравнении с литыми штифтовыми вкладками из хромкобальта и титана, а также в опорных зубах и покрывающих керамических коронках. Не выявлено предельных напряжений в элементах протезной конструкции и корне зуба при оптимальных условиях функционирования восстановленного зуба независимо от материала вкладки. Выявлены факторы снижения прочности штифтовой конструкции: нагрузка искусственной коронки «под углом», длительный период с момента девитализации зуба, разрушение тканей корня зуба.
Впервые по данным сравнительного клинического исследования выявлена частота развития осложнений в состоянии протезных штифтовых конструкций, тканей корня и десны в отдаленные сроки функционирования покрывающих керамических коронок. Показана сопоставимая клиническая эффективность металлических и керамических штифтовых вкладок.
Впервые по результатам хронометража представлена структура и длительность трудовых процессов при изготовлении штифтовых вкладок из
металла и керамики и показано, что трудоемкость зуботехнического этапа изготовления керамической вкладки больше в связи с более длительным процессом фрезерования и синтеризации.
Впервые показана близость себестоимости штифтовых вкладок из литого хромкобальта и фрезерованного диоксида циркония; установлено, что в структуре себестоимости керамических вкладок более значимы материальные расходы и расходы на содержание и амортизацию оборудования зуботехнической лаборатории.
Практическая значимость исследования. Установлена значимая доля цельнокерамических искусственных коронок относительно металлокерамических коронок в практике ортопедической стоматологии, а также частота использования фрезерованных керамических штифтовых вкладок для опоры керамических коронок.
Получено биомеханическое обоснование керамических штифтовых вкладок, при использовании которых в корне и протезной конструкции отсутствуют разрушающие напряжения, также как при использовании литой вкладки из хромкобальта или титана. В то же время перечислены условия, повышающие до предельных напряжения в корне – при отклонении осевой нагрузки более 45 и при разрушении кариесом дентина корня, в искусственной коронке – в отдаленные сроки после девитализации зуба и при угловой нагрузке штифтовой конструкции.
Представлены высокие показатели состояния протезных конструкций на штифтовых керамических и металлических вкладках при наблюдении в течении трех лет, которые отражают одинаковую устойчивость вкладок и коронок к функциональным нагрузкам и развитие гингивита и рецессии десны в пределах 7,0%; описаны специфические осложнения литых вкладок – потемнение по краю коронки при рецессии десны и керамических вкладок – более частая расцементировка коронок.
Представлены расчеты трудозатрат изготовления керамических и
металлических штифтовых вкладок: одинаковые на клинических этапах (около одного часа), близкие в части прямых трудозатрат зубного техника (0,66 – 0,72
часа) и более выраженные (на 30,6%) дополнительные затраты времени при CAD/CAM фрезеровании металлической вкладки.
Представлена себестоимость фрезерованной керамической и литой металлической вкладок (в пределах 5000 руб.) дифференцированно по разделам заработной платы, материальных и амортизационных затрат.
Положения, выносимые на защиту:
-
В настоящее время керамические искусственные коронки составляют значительную часть среди коронок других конструкций; фиксируются в основном на девитализированные зубы, в половине из которых имеются штифтовые опоры с долей фрезерованных керамических вкладок, составляющей 16%.
-
По данным математического моделирования функциональной нагрузки прочность штифтовой конструкции достаточна при использовании как металлических, так и керамических штифтовых вкладок; изменение физико-механических свойств зуба с увеличением времени с момента девитализации повышает напряжение в керамической коронке, а разрушение корня по краю коронки вызывает в нем предельные напряжения при горизонтальном смещении направления нагрузки.
-
Отдаленные результаты клинического сравнения литых металлических и фрезерованных керамических штифтовых вкладок не выявили существенных различий как при оценке вкладок и покрывающих коронок, так и опорных зубов и прилежащей десны, за исключением потемнения по краю коронки на литых вкладках и более частой расцементировки коронок на керамических вкладках.
-
Трудоемкость изготовления керамической штифтовой вкладки одинакова с литой штифтовой вкладкой на клиническом этапе и в части прямых трудозатрат зубного техника, хотя общая трудоемкость ее зуботехнического этапа на треть больше из-за процесса фрезерования и синтеризации керамики.
-
Себестоимость фрезерованной керамической штифтовой вкладки незначительно превышает таковую литой штифтовой вкладки; 2/3 себестоимости вкладок занимает заработная плата медицинского и вспомогательного персонала и 1/4 – материальные затраты.
Личный вклад автора. Автор подготовил обзор данных отечественных и
зарубежных источников литературы по теме исследования, сформулировал цели и
задачи диссертационной работы. Автору принадлежит ведущая роль в выборе
направления исследования, анализе и обобщении полученных результатов.
Автором проведена оценка результатов протезирования керамическими
коронками на штифтовых вкладках из фрезерованной керамики или литого хромкобальта в течение 3 лет. В математическом эксперименте автором изучена биомеханика керамических и металлических штифтовых вкладок. Автором проанализированы годовые отчеты стоматологической клиники для определения частоты изготовления разных вкладок. С участием автора проведен хронометраж изготовления фрезерованных керамических и литых хромкобальтовых штифтовых вкладок и рассчитана себестоимость изготовления штифтовых вкладок. Автором проведена статистическая обработка полученных результатов и подготовлены публикации по теме исследования. Вклад автора является определяющим и заключается в непосредственном участии на всех этапах исследования: от постановки задач, их экспериментальной и клинической реализации до обсуждения результатов в научных публикациях и их внедрения в практику.
Апробация работы. Результаты исследования доложены на VII
Международной конференции «Современные аспекты реабилитации в медицине
(Армения, 2015), IV Междисциплинарном конгрессе с международным участием
«Голова и Шея» (Москва, 2016), 23-й Международной научно-практической
конференции «Современная медико-техническая наука. Достижения и проблемы»
(Москва, 2016), научной конференции «Современная стоматология»,
посвящённого 125-летию профессора Исаака Михайловича Оксмана (Казань, 2017), а также на конференции кафедры стоматологии ИППО ФГБУ «Государственный научный центр Российской Федерации – Федеральный медицинский биофизический центр им. А.И. Бурназяна» ФМБА России 16 января 2017 года.
Внедрение результатов исследования. Результаты исследования внедрены в практику работы ФГБУЗ Клинический центр стоматологии ФМБА России» (Москва), ГАУЗ МО Московская областная стоматологическая поликлиника»
(Москва), «Центр стоматологии инновационных технологий» (Тула); в учебный
процесс на кафедре стоматологии Института последипломного
профессионального образования ФГБУ ГНЦ ФМБЦ им. А.И. Бурназяна ФМБА России, кафедре клинической стоматологии и имплантологии ФГБОУ ДПО «Институт повышения квалификации ФМБА России».
Публикации. По теме диссертации опубликовано 11 работ, в том числе 5 в журналах, рекомендованных ВАК РФ, 1 учебно-методическое пособие, глава в монографии.
Соответствие диссертации паспорту научной специальности.
Диссертация соответствует паспорту научной специальности 14.01.14 –
стоматология; формуле специальности: стоматология – область науки,
занимающаяся изучением этиологии, патогенеза основных стоматологических
заболеваний (кариес зубов, заболевания пародонта и др.), разработкой методов их
профилактики, диагностики и лечения. Совершенствование методов
профилактики, ранней диагностики и современных методов лечения
стоматологических заболеваний будет способствовать сохранению здоровья населения страны; области исследований согласно пунктам 1, 5, 6; отрасли наук: медицинские науки.
Объем и структура диссертации. Работа изложена на 121 листе машинописного текста, состоит из введения, обзора литературы, трех глав собственных исследований, выводов, практических рекомендаций, указателя литературы. Диссертация иллюстрирована 31 рисунками и 28 таблицами. Указатель литературы включает 187 источников, из которых 129 отечественных и 58 зарубежных.
Использование штифтовых опор искусственных коронок в несъемном протезировании
В зарубежной и отечественной литературе все реже встречаются публикации, посвященные технологии или эффективности металлокерамических протезов, даже несмотря на появление новых технологий обработки изготовления металлических каркасов путем фрезерования из блока хромкобальтового сплава или лазерного спекания порошка хромкобальта [2,19,26,29,35,39,47,52,57,64,66,78,80,84,91,96,103, 106,116,118,120,130,137,150,160,163,165,167,173,175,181,183].
Это объясняется быстрыми темпами практического внедрения безметалловых конструкций протезов, изготовленных по технологии прессования, CAD/CAM фрезерования диоксида циркония и другим технологиям. Несомненно, что такие протезы более эстетичны, но все же вызывают определенные сомнения относительно прочности. Перспективность безметаллового протезирования обуславливает большое количество публикаций обзорного характера или описания отдельных клинических успешных случаев или осложнений [7,18,36,43,62,98,101,126,131, 133,141,144,151,155,174,177,184].
Искендеров Р.М. опубликовал обзор по применению CAD/CAM технологий в стоматологии [50,51,52]. Термин CAD/CAM представляет собой две аббревиатуры от английского Computer Aided Design и Computer Aided Manufacturing и имеют следующее содержание: CAD подразумевает проектирование объектов с помощью компьютерных технологий; CAM обозначает автоматизированную систему технологической подготовки производства изделий. Первые прототипы стоматологических CAD/CAM-систем появились в 1980-х годах, и связаны с именем F. Duret и фирмой Hennson, о чем сообщает Torabi K. et all. Большой вклад в развитие CAD/CAM технологий в стоматологии внесли M. Andersson (система РroCERA), W.H. Moermann и M. Brandestini (система CEREC), E.D. Rekow (система DentiCAD).
По общему мнению, выраженному Bartling M., CAD/CAM-технологии дают возможность автоматизировать этапы производства, сократить количество трудоемких ручных манипуляций, тем самым оптимизировать рабочее время и повысить производительность труда зубного техника. Его подерживает Цаликова Н.А., обращая внимание на важное условие CAD/CAM – стандартизация и унифицирование производимых манипуляций и используемых конструкционных материалов [121,122]. Использование CAD/CAM в зуботехнической лаборатории заставляет пересмотреть методику переноса информации из полости рта пациента, сместив акценты от оттисков и реальных моделей в сторону сканирования (внутри- или внеротового) и виртуального моделирования. Первый внутриротовой сканер был предложен швейцарскими учеными W.H. Mrmann и M. Brandestini. Рельеф поверхности зубов, в том числе в гипсовой модели, можно получить с использованием оптического (безконтактно с применением излучения лазера и некогерентного света) или механического сканирования (путем контакта зонда с поверхностью для фиксации координатных точек). Следующим лабораторным этапом CAD/CAM технологии является моделирование. В противоположность восковому традиционному ручному моделированию на гипсовой модели CAD моделирование производится за счет компьютерной математической программы, предоставляя сведения об анатомической форме зубов, состоянии пародонта, окклюзионных соотношениях при движении нижней челюсти в процессе функционирования, совмещать данные от различных устройств переноса цифровой информации (виртуальный артикулятор, сканирование лица и т. д.). В противоположность таким технологиям обработки конструкционных материалов, как литье, штамповка, паяние, послойное нанесение и обжиг облицовочной керамики, полимеризация CAM-системы предлагают технологию фрезерования из блока материала: сплава металлов, стеклокерамики на основе дисиликата лития, лейцитной керамики, алюмооксидной керамики, диоксида циркония. Последний из указанных материалов в настоящее время широко применяют для изготовления одиночных коронок, каркасов мостовидных протезов, телескопических коронок, вкладок, штифтовых конструкций, индивидуальных абатментов, имплантатов. До настоящего времени CAM изготовление конструкций в стоматологии происходило методом субтракции (удаление лишнего материала при получении заданной формы изделия), для чего могут использоваться шлифовка, фрезерование, искровая/ультразвуковая эрозия. Наиболее распространена технология фрезерования, позволяющая обрабатывать металл, керамику, пластмассу, композиты, воск при производстве съемных, несъемных и комбинированных конструкций (временных и постоянных). Для обработки керамики можно использовать ультразвуковую эрозию, орошая керамический блок суспензией твердых абразивных частиц, под действием ультразвуковых волн. Аддитивное производство (или «3D-печать, быстрое прототипирование») в отличие от субтрактивной методики изготавливает объект послойным наращиванием материала. Относительно металлических конструкционных материалов применяется технология селективного лазерного плавления (selective laser melting – SLM) и селективного лазерного спекания (selective laser sintering – SLS). Завершая обзор, автор констатирует: «…совершенствование и повышение эффективности деятельности зуботехнических лабораторий в современных условиях немыслимо без внедрения CAD/CAM-технологий на различных этапах производства».
Методика клинического сравнения эффективности литых и фрезерованных керамических штифтовых вкладок
Время проведения последовательных манипуляций измерялось трехкратно у пяти врачей-стоматологов ортопедов и пяти зубных техников при производстве каждого вида вкладки (всего 30 циклов измерений при производстве вкладок) [7,10,31,33,81,92,124]. На клиническом этапе измерялась длительность препарирования зуба, получение оттиска, регистрации окклюзии, припасовки вкладки и ее фиксации.
На зуботехническом этапе производства литой вкладки анализировались манипуляции: изготовление рабочей модели, восковое моделирование вкладки, штифтовка и установка в опоку, замес массы, выжигание воска и нагрев опоки, литье вкладки, распаковка и обрезка литников.
На зуботехническом этапе производства фрезерованной керамической штифтовой вкладки анализировались манипуляции: изготовление рабочей модели, восковое моделирование вкладки, сканирование восковой вкладки и компьютерный расчет стратегии фрезерования, фрезерование вкладки, сепарация коннекторов и синтеризация.
Во всех случаях хронометража дифференцированно учитывались общие затраты времени и прямые, связанные с непосредственной работой врача или зубного техника.
Материальные затраты рассчитывались соответственно каждой из перечисленных манипуляций врача и зубного техника путем взвешивания или определения объема используемого материала.
Калькуляция себестоимости изучаемых вкладок включала, помимо материалов и покупных изделий, амортизацию оборудования в клинике и лаборатории, расходы на содержание клиники и лаборатории (коммунальные, содержание помещения, связь, прочие расходы), а также оплату труда медицинского (врача-стоматолога ортопеда, медицинской сестры, зубного техника) и вспомогательного персонала (с начислениями на оплату труда) [7,9,11,12,17,22,24,31,37,50,51,55,74,82,85,95,113,127,128].
Амортизационные расходы рассчитывались в зависимости от продолжительности работы необходимого оборудования, исходя из их стоимости и нормативных сроков эксплуатации. Учитывалось, что литье и фрезерование в течение одного технологического цикла рассчитано на одновременное изготовление нескольких единиц вкладок (соответственно 6 единиц при литье и 25 единиц при фрезеровании).
Коммунальные расходы, затраты на содержание клинических и зуботехнических помещений, услуги связи, амортизационные расходы и прочие расходы рассчитывались, исходя из условий работы Клинического центра стоматологии ФМБА России и в соответствии с экономическими требованиями (Табл.2-6).
Вычислялись среднее арифметическое значение (М), стандартная ошибка среднего (т). Статистическая значимость полученных результатов (р) вычислялась с использованием критерия Стьюдента (t) и его интерпретации на основании стандартной таблицы критических значений коэффициента Стьюдента. Уровень значимости (а) соответствовал вероятности ос-ошибки равной 5% (а=0,05), статистически значимыми признавались результаты при р 0,05.
В целях экспериментального сравнения прочности штифтовых вкладок, корня зуба и керамической коронки в зависимости от материала вкладок проведено трехмерное математическое моделирование напряженно- деформированного состояния указанных частей штифтовой конструкции с использованием метода конечно-элементного анализа [5,58,72,73,98].
Физико-механические свойства и размер однокорневого зуба с разрушенной коронкой (верхний центральный резец), штифтовой вкладки и керамической коронки соответствовали естественным (Табл. 1, Рис. 5) [27,30,41,48,49,71,114,135,138,139,186]. При этом моделировались три варианта материала штифтовой вкладки: – хромкобальтовый сплав, – титан, – керамика. Кроме того, все расчеты проводились как с использованием указанных в литературе свойств девитального зуба, так и свойств интактного зуба. В последнем случае моделировалась ситуация функционирования штифтовой конструкции в ранние сроки после девитализации зуба. Рассматривались ситуации ранних сроков эксплуатации штифтовой конструкции с плотным контактом корня, вкладки и коронки, а также возможного разрушения кариесом тканей зуба по краю коронки в отдаленные сроки эксплуатации конструкции.
Методика изучения трудоемкости и себестоимости изготовления литой и фрезерованной керамической штифтовых вкладок
Трехлетнее клиническое наблюдение за состоянием литых хромкобальтовых и фрезерованных керамических штифтовых вкладок, покрытых цельнокерамическими искусственными коронками, показало высокую эффективность обеих конструкций (Табл. 24). Тем не менее выявлены некоторые различия в эффективности сравниваемых конструкций. Трещина или раскол корня зуба встречались у четырех литых штифтовых вкладок, что составило в среднем за три года 1,43% от соответствующих изготовленных вкладок. Этот показатель для фрезерованных керамических штифтовых вкладок был 1,94%. Трещины практически наблюдали в единичных количествах равномерно по годам наблюдения. Перелом самой штифтовой вкладки наблюдался однократно в течение первого года контроля при использовании керамической вкладки, что привело к показателю 0,45% за три года наблюдения.
Расцементировка коронки, хотя и также наблюдалась в единичных количествах, все же встречалась чаще при использовании керамических штифтовых вкладок (2,95% против 2,04% при использовании литых штифтовых вкладок). Это осложнение встречалось во все годы наблюдения.
То же самое отмечено при анализе частоты расцементировки самой вкладки: 2,5% при использовании керамических вкладок и 1,78% – литых вкладок.
Раскол коронки встречался несколько чаще при использовании литой штифтовой вкладки: 1,78% против 1,49% при использовании керамической вкладки.
Нарушение облицовки керамических коронок происходило с одинаковой частотой и не зависело от вида вкладки (2,91% и 2,95% при использовании литой и керамической вкладок соответственно). При этом нарушения облицовки (трещины, микросколы) несколько чаще встречались в первые годы наблюдения.
Кариес корня выявлялся единично с средней частотой выявления за три года 0,76% и 0,93% вокруг литой и керамической вкладок.
Гингивит развивался, начиная с первого года контроля, в среднем у 4,08% коронок с литой металлической вкладкой и в меньшем количестве (у 2,95%) – с фрезерованной керамической вкладкой.
Пародонтит появлялся только при контроле в три года с частотой 0,82% и 0,93% за весь период наблюдения.
Рецессия десны была характерна у ряда коронок уже через год эксплуатации, в среднем у 4,99% литых штифтовых вкладок и у 4,45% фрезерованных керамических штифтовых вкладок. Специфическим явлением функционирования коронок на литых штифтовых вкладках, не характерным для керамических вкладок, было потемнение по краю коронки вследствие рецессии десны.
С учетом сочетания осложнений в одном и том же клиническом случае необходимо проанализировать частоту выявления в целом случаев осложнений в состоянии штифтовых вкладок. В первый год контроля осложнения были характерны для 9 металлических вкладок (7,1%) и для 6 керамических вкладок (8,1%), во второй год контроля соответственно для 10 металлических (10,4%) и 5 керамических (8,5%), в третий год контроля – для 8 металлических (9,9%) и 3 керамических (8,3%) штифтовых вкладок; в среднем за период наблюдения осложнения (в том числе сочетанные) выявлялись у 9,1% литых штифтовых вкладок и 8,3% фрезерованных керамических штифтовых вкладок (Рис. 18).
Обобщая итоги трехлетнего наблюдения за состоянием литых хромкобальтовых штифтовых вкладок и фрезерованных керамических штифтовых вкладок, следует констатировать, что выявленные осложнения немногочисленны и зачастую единичны, не превышают 10,0% при всех сроках контроля. Тем не менее, для керамических вкладок более характерны расцементировки коронки или вкладки, а для литых вкладок более характерно появление гингивита с рецессией десны и с феноменом просвечивания металлической вкладки у края коронки. В целом, необходимо признать, что фрезерованные керамические штифтовые вкладки не уступают по своей эффективности литым штифтовым вкладкам, обеспечивают достаточную прочность протезной конструкции и ее высокую. эстетику в отдаленные сроки.
Результаты моделирования напряженно-деформированного состояния в корне зуба, керамической коронке и штифтовой вкладке из разных материалов
Тем не менее, среди штифтовых опор керамических коронок число фрезерованных керамических вкладок достигает 16,2%. Композитные опоры на стекловолоконных штифтах применяются примерно с той же частотой.
Среди опор металлокерамических коронок литые, фрезерованные керамические и композитные опоры составляют 93,7%, 0% и 6,3%, среди керамических коронок на каркасе из диоксида циркония – в 72,3%, 16,9% и 10,8, среди прессованных коронок – 69,5%, 19,4% и 11,1%.
Этот факт подтверждает актуальность как практического применения, так и научного обоснования фрезерованных штифтовых вкладок.
В первую очередь сдерживающим фактором к широкому применению фрезерованных керамических вкладок является сомнение врачей и зубных техников в прочности керамического материала вкладок. Для изучения биомеханики керамической штифтовой вкладки проведено трехмерное математическое моделирование напряженно-деформированного состояния всей штифтовой конструкции (корень зуба, штифтовая вкладка, керамическая коронка) с использованием конечно-элементного анализа [5,58,72,73,98]. Особенностями моделирования были: функциональная нагрузка 150 Н прикладывалась как к режущему краю штифтовой конструкции верхнего центрального резца, так и к небному скату коронки; направления нагрузки варьировали от 0 до 90 к вышеназванным зонам; физико-механические свойства дентина корня относились как к свойствам девитального зуба, так и интактного для моделирования изготовления вкладки в ранние и поздние сроки после девитализации зуба; моделировался как плотный контакт искусственной коронки к корню, так и разрушенный вследствие кариеса. Все варианты моделирования отражали реальные клинические ситуации эксплуатации штифтовых конструкций.
Моделирование показало, что керамическая штифтовая вкладка не уступает по прочности и по влиянию на корень зуба другим конструкционным материалам вкладок – хромкобальту и титану. При изготовлении вкладки в корень зуба в ранние сроки после девитализации нет предельных напряжений в керамической коронке и штифтовой опоре независимо от ее материала – хромкобальта, титана или керамики. Все же в дентине предельные напряжения появляются при нагрузке режущего края под углом 30 и небной поверхности под углом 45, что подтверждает негативное влияние горизонтального направления нагрузки на любую ортопедическую конструкцию или на зуб.
В связи с изменением физико-механических свойств дентина в отдаленные сроки после девитализации зуба, нагрузка штифтовых конструкций в этих условиях вызывает другие величины напряжений в корне зуба – меньшие в сравнении с вышеописанной ситуацией, правда, и предел прочности девитального зуба более чем в 2 раза ниже в сравнении с интактным зубом. Другими словами, в дентине сохраняется опасность разрушения от превышения предела прочности при тех же направлениях и величине нагрузки, что и в ситуации с использованием под вкладку зуба сразу после девитализации. В самих вкладках напряжения с увеличением времени эксплуатации не увеличиваются, но увеличиваются до 2 раз в керамической коронке.
Независимо от материала вкладки наиболее опасный вариант нагрузки штифтовой конструкции – разрушение кариесом дентина корня по краю коронки. В этой нередкой клинической ситуации, особенно в отдаленные сроки после протезирования, снижаются напряжения в коронке, но увеличиваются – в вкладках и особенно в дентине. В нем предельные напряжения появляются уже при небольшом отклонении направления нагрузки от вертикального – при 15 нагрузке режущего края и 30 нагрузке небного ската коронки.
Таким образом стало понятно, что использование керамических вкладок в адекватных условиях нагрузки может обеспечить долговременную клиническую эффективность. Для подтверждения теоретических выводов проведено клиническое сравнение в течение трех лет цельнокерамических коронок на фрезерованных каркасах из диоксида циркония, фиксированных на керамических фрезерованных штифтовых вкладках или на литых хромкобальтовых штифтовых вкладках.
Как показали клинические исследования, у литых штифтовых вкладок нет преимуществ перед керамическими, как по прочности, так и по влиянию на десну. Общее количество осложнений в состоянии штифтовых конструкций, как правило сочетанных, для литых штифтовых вкладок составляло 9,1%, а для фрезерованных керамических – 8,3%. Разнообразные осложнения (раскол корня, вкладок или керамических коронок, расцементировка вкладок или коронок) встречались в единичных случаях. Более значительно было выявление гингивита и рецессии десны (в пределах 7,0%). Все же необходимо отметить, что для литых вкладок нередко характерно потемнение по краю коронки в связи с просвечиванием металла при рецессии десны; в то же время при использовании фрезерованных керамических штифтовых вкладок более часто встречались расцементировки вкладок и коронок, что диктует необходимость совершенствования обработки поверхности керамической вкладки для фиксации керамической коронки.
Трудозатратность изготовления сравниваемых штифтовых вкладок, если брать во внимание только прямые затраты времени врача-стоматолога ортопеда и зубного техника мало отличается от технологии изготовления (литье хромкобальта или фрезерование керамики). Прямые трудозатраты врача приближаются к 60 минутам, а зубного техника – к 40 минутам независимо от технологии. Однако, общие зуботехнические трудозатраты керамической штифтовой вкладки больше на 30,6% в сравнении с литой вкладкой из-за длительности процесса фрезерования и синтеризации. Это влияет на суммарную трудоемкость литой штифтовой вкладки и фрезерованной керамической вкладки: последняя из указанных изготавливается 150,1 минут, другая 107,8 минут.