Содержание к диссертации
Введение
Глава I. Обзор литературы.
Современные принципы протезирования с применением дентальных имп.шнтатов.
Конструкционные особенности винтовых дентальных имплантатов различных систем в зависимости от размера и от типа соединения внутри-и внекостных частей
1.2. Способы фиксации конструкций зубных протезов на дентальных имплантатах
1.3. Особенности изготовления конструкций зубных протезов с опорой па дентальные имплантаты и пути их совершенствования
1.4. Пути улучшении функциональных и -эстетических результатов лечения при использовании имплантатов большого диаметра.
1.5. Отраслевые стандарты - документы, определяющие требования к стоматологической имплантации в различных клинических ситуациях.
I лава 2. Материалы и методы исследования.
2.1 .Методы математического моделирования узла сопряжения
имплантатов и имплактата большего диаметра системы «ЛИКоп.
2.1.1. Методы конечных -элементов,тля решения трехмерных задач .
2.1.2. Методы решения упру топ ласти ческих задач.
2.2. Материалы, используемые для изготовления дет;
2.3. Методы -экспериментального исследования воздействия нагрузок на имплантагы «ЛИКо».
2.4. Методика экспериментального исследования прочности соединения имплантата и суираструктуры в системе «ЛИКо».
2.5. Клиническая характеристика больных и виды применяемых конструкций зубных протезов при использовании имплантатов системы «ЛИКо».
2.6. Рентгенологические методы обследования.
2.6.1. Ортопантомография.
2.6.2. Рентгеновская компьютерная томография по дентальной программе.
2.7. Методы и этапы изготовления конструкций зубных протезов с опорой на имилантатах системы «ЛИКо».
Глава 3. Результаты собственных исследований.
3.1.Обоснование изменения формы соединения суп растру ктуры с внутри костной частью имплантата.
3.2. Упруго-пластический расчет модели имплантата диаметром 4мм.
3.2.1. Результаты расчета конструкции имплантата 04мм с пирамидальным узлом сопряжения при затяжке винтом.
3.2.2. Упруго-пласти чес кий расчет имплантата 04 мм с призматическим узлом сопряжения.
3.3. Результаты -экспериментально-лабораторного исследования статической прочности имплантатов диаметром 5мм системы «ЛИКо».
3.3.1. Обоснование увеличения радиуса конструкции имплантата диаметром от 3.5мм до 4.0мм и 5.0мм.
3.3.2. Конечно-элементные модели конструкции имплантата диаметром 5мм.
3.4. Результаты испытаний прочности узла сопряжения к механическим нагрузкам ортопедических конструкций зубных протезов, опирающихся на имплантаты системы «ЛИКо».
3.5. Обоснование параметров оптимального усилия затяжки винтової о соединения суп растру ктуры и имплантата системы «ЛИКо».
3.5Л .Исследование статической прочности винтового соединения корпуса и супраструктуры имплантата.
3.5.2.Экспериментальное исследование влияния осевой силы F на значение изгибающего момента Мизг, при котором происходит смещение супраструктуры относительно корпуса имплантата.
3.6. Результаты определения допустимой высоты конструкции зубного протеза в зависимости от типоразмера имплантата и ожидаемой .эксплуатационной нагрузки.
3.7. Обоснование угла наклона су прастру ктуры к оси имплантата.
Глава 4. Ортопедическое лечение частичной и полной адснтии с использованием дентальных имплантатов системы «ЛИКо».
4.1. Принципы конструирования опирающихся зубных протезов: несъемных и условно-съемных.
4.1.1. Способы фиксации несъемных и условно-съемных протезов .
4.2. Принципы конструирования съемных зубных протезов.
опирающихся и фиксируемых на имплантатах...
Глава 5. Разработка стандартов лечения с применением детальных
5.1. Общие положения
5.2. Этап планирования предстоящего лечения..
5.3. Этап предоперационного ведения больных.
5.4. Хирургический этап
5.5. Ортопедический этап
5.6. Диспансерное ведение больных
Заключение
Выводы
Практические рекомендации
Список литературы
- Способы фиксации конструкций зубных протезов на дентальных имплантатах
- Методы конечных -элементов,тля решения трехмерных задач
- Результаты -экспериментально-лабораторного исследования статической прочности имплантатов диаметром 5мм системы «ЛИКо».
- Способы фиксации несъемных и условно-съемных протезов
Введение к работе
. Актуальность проблемы.
Большое внимание в настоящее время уделяется решению проблемы всесторонней реабилитации стоматологических больных с частичным и полным отсутствием зубов.
Необходимо отметить, что сегодня дентальная имплантация повышает эффективность реабилитации стоматологических пациентов. Изучая данные различных авторов (Branemark P-L, 1977; Kapur К., 1988; Spickermann., 1991; Babbush Ch.. 1993; Ушаков А.И., 2002.), можно сделать заключение, что установленные дентальные винтовые двухэтапные имплантаты являются функциональными, лишь после завершения этапа изготовления зубного протеза, в различные сроки (5-10 лет) от 85 до 97%. Потеря имплантатов от 3-х до 15% связана с рядом факторов, среди которых большое значение имеют выбор конструкции зубного протеза с учетом рационального распределения нагрузки и диспансерное наблюдение пациента на всей протяженности стоматологической реабилитации, а в целом в связи с отсутствием строгих правил, регламентирующих лечебный процесс в имплантологии. (Малый А.Ю.,2003; Иванов С.Ю., Олесова В.Н., 2004.).
Эффективность применения остеоинтегрируемых имплантантов больше не вызывают сомнений. Сегодня акцент переместился на многообразие механических и эстетических проблем, которые пока остаются до конца нерешенными, как на хирургическом, так и на ортопедическом этапах. Но при этом ортопедическое лечение с применением дентальных имплантатов имеет ряд особенностей и отличий в изготовлении зубных протезов по сравнению с традиционными методами протезирования.
^4
Проблема отсутствия зубов у человека, вне зависимости от возраста и пола, - это всегда нарушение функции зубочелюстного аппарата. (Базиян Г.В., Рыбаков А.И., 1973; Копейкин В.Н., Миргазизов М.З., 2001).
Несвоевременное ортопедическое лечение частичной адентии, в свою очередь, обуславливает развитие осложнений в челюстно-лицевой области и височно-нижнечелюстном суставе, а также усугублению процесса утраты зубов, вплоть до полной вторичной адентии.
Наиболее распространенными методами ортопедического лечения больных с частичной адентией является изготовление мостовидных и съемных протезов, фиксирующихся на сохранившихся зубах, а при полной адентии, - изготовление полных съемных пластиночных протезов, функциональная ценность, которых, в основном определяется их фиксацией.
На протяжении длительного времени существования полных съемных протезов существует проблема их фиксации, но и сегодня она не может считаться окончательно решенной. В основу многочисленных методов фиксации полных съемных протезов положены различные принципы и средства. К сожалению ни физические, ни механические и биофизические методы фиксации съемных протезов полностью не смогли удовлетворить требования пациентов с полным отсутствием зубов.
В настоящее время наиболее эффективной фиксации съемных зубных протезов можно добиться при использовании дентальных имплантатов. В целом это также механическая фиксация, но при этом мы добиваемся уменьшения объема протеза и повышения жевательной эффективности.
Применение внутрикостных дентальных имплантатов возможно в различных вариантах, но при большой атрофии костной ткани челюсти оно ограниченно.
До недавнего времени, совершенствование стоматологических имплантатов осуществлялось преимущественно в направлении улучшения качества поверхности, контактирующей с костью.
Однако если учесть, что окончательным результатом лечения, является функциональное восстановление зубного ряда после остеоинтеграции, - установкой внекостной части имплантата и изготовлением функциональной конструкции зубного протеза, то пока мы видим, что еще не до конца решена проблема соединения внутрикостной и внекостной частей имплантата - «имплантат-супраструктура». Надежность соединения этих двух элементов является непременным и важным условием для проведения полноценного лечения. Этот участок соединения мы называем - «узлом сопряжения».
До сих пор полностью не решена проблема выбора диаметра и длины имплантата, конструкции и способа фиксации зубного протеза на имплантатах, в связи с состоянием опорных имплантационных зон.
Важным является и возможность быстро проводить коррекцию зубного протеза, а также замену взаимосвязанных супраструктур, опирающихся на дентальные имплантаты, и, кроме того, осуществлять своевременный гигиенический уход.
Дентальная имплантация находит все более широкое применение в клинической практике, но при этом нужно помнить, что она тоже является способом восстановления зубов, и поэтому должна предлагаться пациенту, как альтернативное лечение для решения проблем при восстановлении дефектов зубного ряда челюсти.
На сегодняшний день сформирована концепция, изменившая статус дентальной имплантологии. Открылась перспектива создания более совершенных имплантатов и внедрения разнообразных методик проведения имплантации; наступило время прогнозируемых результатов.
Принимая во внимание постоянно растущий интерес к дентальной имплантации среди врачей-стоматологов и их пациентов (Безруков В.М., Черникис Ф.С., Суров О.К., Матвеева A.M. 1987; Данченко А.Н.,1993; Кулаков А.А., 1997; Гветадзе Р.Ш., 2001; Ломакин М.В.,2001; Babbush Ch.A., Shimura М., 1993; Andersson В., Odman P., Lindvall A.-M., Lithner В., 1995; Bragger U, Aeschlimann S, Burgin W, Hammerie CHF, Lang NP., 2001), на кафедре факультетской хирургической стоматологии и имплантологии Московского Государственного медико-стоматологического Университета (МГМСУ), создана система стоматологических имплантатов «ЛИКо». Имплантаты этой системы изготовлены: внутрикостная часть - из титанового сплава Grade-4, супраструктура из сплава ВТ-6 и фиксирующий винт из сплава ВТ-16.
Применение внутрикостных винтовых имплантатов «ЛИКо», устанавливаемых по двухэтапной методике с последующим изготовлением зубных протезов различной конструкции открывает новые возможности повышения качества и эффективности реабилитации пациентов, обратившихся в стоматологические клиники.
Необходимость разработки стандартов имплантологического лечения вызвана растущей стоимостью стоматологической помощи при ограниченных возможностях финансирования, обилием разнородной информации о доступных технологиях, что усложняет процесс принятия клинических решений. Этому способствуют и высокая частота использования «лишних» услуг без должных показаний, отсутствие согласия относительно тех или иных методов профилактики, диагностики и лечения, а также невозможность контроля над процессом получения результата.
Своевременным и значительным для развития дентальной имплантологии является системный подход, в основе которого лежит рассмотрение проблем, ориентируя исследования на выявление
многообразных типов связей в подходе и сведение их в единую систему для повышения эффективности реабилитации больных с использованием дентальных имплантатов при частичном и полном отсутствии зубов.
В результате этого встала проблема проведения комплексной работы, которая помогла бы сделать систему «ЛИКо» более совершенной, методы и правила ее использования более доступными.
В связи с вышеизложенным, была определена цель исследований:
Цель исследований:
Разработать и систематизировать комплекс мер в реабилитации пациентов с использованием дентальных имплантатов системы «ЛИКо» при частичном и полном отсутствии зубов с целью повьппения качества стоматологического лечения.
Задачи исследования.
Провести анализ архивных материалов по установленным имплантатам системы «ЛИКо» и определить количество и характер осложнений, оценить эффективность на всех этапах лечения.
Изучить преимущества и недостатки различных типов фиксации зубных протезов с использованием имплантатов.
Теоретически обосновать и создать новый вид соединения внутри- и внекостных частей имплантационной системы «ЛИКо», применив математический конечный элементный анализ и метод математического моделирования.
Разработать конструкцию новых образцов дентальных имплантатов диаметром 5мм.
Разработать рекомендации по определению допустимой высоты зубного протеза в зависимости от типа и размера имплантата, а также функциональной нагрузки.
Обосновать принципы конструирования и изготовления зубных протезов с применением имплантатов «ЛИКо» при частичном и полном отсутствии зубов.
Разработать модели пациентов на всех этапах лечения с применением дентальных имплантатов.
Разработать и систематизировать стандартные операционные процедуры (СОП) по дентальной имплантологии для стоматологической клиники.
Научная новизна.
На основании большого клинического материала: 612 пациентов, которым было установлено 2431 имплантат, со сроком наблюдения 5 лет, проведена комплексная оценка результатов использования системы остеоинтегрируемых дентальных винтовых имплантатов «ЛИКо», установлены причины и характер осложнений, определены пути их устранения.
Разработана и создана конструкция остеоинтегрируемых имплантатов большого диаметра, обеспечивающих лучшую механическую поддержку и противостояние окклюзионной нагрузке.
Разработана новая модель супраструктуры с углом 20 «ЛИКо-комби».
Впервые разработан новый вид узла сопряжения: имплантат-супраструктура, позволяющего оптимизировать распределение нагрузки для повышения эффективности лечения пациентов с частичным и полным отсутствием зубов.
Изучены допустимые параметры высоты зубного протеза в зависимости от типа и размера дентальных имплантатов, на примере системы «ЛИКо», и даны рекомендации, способствующие профилактике возможных осложнений на всех этапах лечения.
Впервые в отечественной стоматологии разработан проект протокола ведения больного на каждом этапе имплантологического лечения.
Детально определено значение каждого этапа и дано описание действий врача-стоматолога. Практическая значимость работы.
Проведенные исследования позволили завершить в целом создание отечественной системы дентальных остеоинтегрируемых имплантатов «ЛИКо». Систематизированы различные подходы к реализации этапов, как доклинического, так и последующих: хирургического, периода остеоинтеграции, ортопедического этапа и диспансерного наблюдения больных, сопровождаемых алгоритмом проведения стандартных операционных процедур.
Внедрены в клиническую практику новые конструкции дентальных имплантатов «ЛИКо» (патент на изобретение № 2262325; положительное решение по заявке на изобретение № 2005126849/14(03000150).
Полученные результаты, систематизируют правила применения дентальных остеоинтегрируемых имплантатов, и позволяют предложить врачам-стоматологам доступную отечественную систему имплантатов «ЛИКо», повышающую качество лечения и сокращая сроки реабилитации больных с частичным и полным отсутствием зубов.
Положения, выносимые на защиту.
Анализ архивных материалов кафедры и систематизация причин утраты установленных имплантатов.
Результаты разработки нового типа соединения внутри- и внекостных частей имплантационной системы «ЛИКо», а также разработки новых образцов дентальных имплантатов большего диаметра.
Рекомендации по определению допустимой высоты зубного протеза в зависимости от типа и размера имплантата, а также функциональной нагрузки.
Создание моделей пациентов и алгоритма проведения стандартных операционных процедур для лечения больных с применением дентальных имплантатов.
Результаты внедрения разработанного комплекса мер по повышению эффективности реабилитации больных с использованием дентальных имплантатов.
Апробация работы.
Основные материалы диссертации представленные в виде докладов обсуждались:
на научно-практической конференции: « Пути совершенствования последипломного образования специалистов стоматологического профиля. Актуальные проблемы ортопедической стоматологии и ортодонтии», посвященной 75-летию со дня рождения профессора Х.А. Каламкарова. (г. Москва, 20.12. 2002 г.);
на Международном имплантологическом Форуме (г. Москва, 21.11. 2003 г.);
на научно-практической конференции: «Дентальная имплантология» (г. Ярославль, 22.10.2004 г);
на 2-ом съезде Ассоциации стоматологов Украины,- секция стоматологической имплантологии (г. Киев, 23.02.2005 г.);
на Всероссийском стоматологическом форуме «Актуальные вопросы клинической стоматологии» (г. Воронеж, 17.03.2005 г.);
на Дентал Салон, (г. Москва, 27.04.2005 г.);
на конференции по ортопедической стоматологии ЗМ ESPE
(г. Москва, 27.10.2005 г.);
на 2-ой научно-практической конференции: «Дентальная имплантология», (г. Ярославль, 28.10.2005 г.);
на 6-ом Всероссийском Конгрессе с международным участием «Дентальная имплантология» (г. Москва, 18-19 апреля 2006 г.);
на Международном конгрессе «Функциональная и эстетическая реабилитация в стоматологии» (г. Санкт-Петербург, 9-11 ноября 2006 г.).
Материалы диссертации обсуждались на совместном совещании: кафедры факультетской хирургической стоматологии и имплантологии, кафедры госпитальной хирургической стоматологии, кафедры факультетской ортопедической стоматологии, кафедры пропедевтики стоматологических заболеваний МГМСУ.
Внедрение результатов исследования.
Результаты исследования внедрены в работу клиник: кафедры факультетской хирургической стоматологии с курсом имплантологии, кафедры госпитальной хирургической стоматологии, кафедры факультетской ортопедической стоматологии, кафедры госпитальной ортопедической стоматологии МГМСУ, отделения ортопедической стоматологии и имплантологии ЦНИИС и ряда стоматологических клиник г. Москвы, г. Воронежа, г. Казани, г. Архангельска, г. Нижнего Новгорода, г. Ярославля, г. Белгорода, г. Одессы и др.
Материалы диссертации используются в учебном процессе на курсах усовершенствования врачей по дентальной имплантологии, а также на занятиях и лекциях для студентов 4-го курса стоматологического факультета, клинических ординаторов и аспирантов на кафедре факультетской хирургической стоматологии и имплантологии МГМСУ.
Публикации
По теме диссертации опубликовано 24 печатные научные работы, в том числе 10 - в журналах рекомендованных ВАК России. Получен 1 патент на изобретение, 1 положительное решение по заявке на изобретение.
Объём и структура диссертации
Диссертация изложена на 275 страницах и состоит из введения, пяти глав, заключения, выводов, практических рекомендаций, списка литературы. Список литературы включает 372 работы, из них 150 отечественных и 222 иностранных источников. Работа иллюстрирована 7 таблицами, 150 фотографиями и рисунками.
Способы фиксации конструкций зубных протезов на дентальных имплантатах
Примепение внутрикостных винтовых имплантатов «ЛИКо», устанавливаемых по двухэтапнои методике с последующим изготовлением зубных протезов различной конструкции открывает новые возможности повышения качества и эффективности реабилитации пациентов, обратившихся в стоматологические клиники.
Одной из задач нашей работы была следующая - провести анализ архивных материалов по установленным имплантатам системы «ЛИКо» и определить количество и характер осложнений, оценить эффективность на всех этапах лечения.
Из общего количества установленных имплантатов системы «ЛИКо» -4942, на которых были изготовлены различные конструкции зубных протезов. через 5 лет у пациентов осталось - 4707(95,24%) имплантата, а 235 (4,76%) имплантатов были утрачены по разным причинам.
Причины утраты имплантатов можно разделить на следующие группы: 1. Несоблюдение правил диспансерного наблюдения функциони рующих имплантатов - 22 (9,35%). Пациенты были не подготовлены к проведению индивидуальных ги-шенических процедур, или не были рекомендованы посещения дня проведения профессиональных гигиенических мероприятий. 2. Неправильный выбор конерукции зубного протеза - 39 (16,6%). У пациентов с большой атрофией альвеолярного гребня были установлены имплантаты малой длины и диаметра с изготовлением несъемного протеза, давшие в результате соотношение высоты коронок и длины им m плантатов 2/1, что привело к их перегрузке и поеледуюшей утрате в течение двух-трех лет. 3. Ошибки на хирургическом этапе - 27 (11,49%). Большая часть удаленных имплантатов была установлена в IV тип кости. 5 имплантатов были установлены при одновременной трансплантации и не соблюдением условий для полноценной костной регенерации. 4. Ошибки на ортопедическом тгапе - 38 (16,17%). 80% имплантатов были утрачены из-за некачественно изготовленных съемных зубных протезов фиксируемых на ленточной балке с дополнением рнгельными или кнопочными замками. Протез фиксировался только на замках, что приводило балансированию протеза и соответственно перегрузке имплантатов. 20% имплантатов утрачены вследствие изготовления мостовидных протезов с опорой на имилантаты и естественные зубы. которые оказались в очаге парадонтита. что послужило усилению нагрузки на имилантаты. 5. Техническое несовершенство в конструкции имплантата - 52 (22.13%).
Имилантаты были удалены в результате перелома винта, соединяющего внекостную часть с внутри костной, или разрушением стенок узла сопряжения. Причиной таких неудач стало техническое несовершенство узла сопряжения и иногда некачественное изготовление компонентов системы в 2002 году.
Имилантаты были утрачены по ряду причин. Главная - человеческий фактор, когда у пациента возникают очаги инфекции как соматоического. так и стоматологического характера: - хронические воспаления одонтогенної о харакгера; - хронические заболевания ЛОР-органов: - хронические заболевания внутренних органов; - предрасположенность организма к резорбции костной ткани. Полученные результаты заставили провести комплексную работу, которая помогла бы сделать систему «ЛИКо» более совершенной, методы и правила ее использования более доступными.
Необходимость разработки стандартов имплантологического лечения вызвана растущей стоимостью стоматологической помощи при ограниченных возможностях финансирования, обилием разнородной информации о доступных технологиях, что усложняет процесс принятия клинических решений. Этому способствуют и высокая частота использования «лишних» услуг без должных показаний, отсутствие согласия относительно тех или иных методов профилактики, диагностики и лечения, а также невозможность контроля за процессом получения результата.
Одной из целей этой работы было создание модели пациента и алгоритма стандартных операционных процедур для ведения больных с применением дентальных имплантатов, чтобы определить ответственность врача-стоматолога и пациента в соблюдении стандартов проводимого лечения для повышения качества оказываемой стоматологической помощи.
В связи с вышеизложенным, своевременным и значительным для развития дентальной имплантологии является системный подход, в основе которого лежит рассмотрение проблем, ориентируя исследования на выявление многообразных типов связей в подходе и сведение их в единую систему для повышения эффективности реабилитации больных с использованием дентальных имплантатов при частичном и полном отсутствии зубов.
Методы конечных -элементов,тля решения трехмерных задач
Любая система дентальных имплантатов должна представлять различные варианты фиксации зубных протезов.
Одна из задач системы заключается в том, чтобы ограничить количество компонентов и при этом обеспечить максимальную вариабельность и высокое качество протезирования. Система имплантатов должна быть сконструирована таким образом, чтобы обеспечить оптимальные результаты протезирования у пациентов с полностью или частично отсутствующими зубами, а также при протезировании одного зуба. При ортопедическом лечении с применением дентальных имплантатов, в основном используются следующие способы фиксации зубных протезов: І.При полном отсутствии зубов. 1 .Фиксированный зубной протез - коронки (цементируемый). 2.Условно-сьемный зубной протез (винтовая фиксация). 3. Съемный зубной протез (замковая фиксация). II. При частичном отсутствии зубов. 1. Фиксированный зубной протез - коронки (цементируемый). 2. Мостовидный протез, фиксированный на имлантатах и естественных зубах (цементируемый). 3. Условно-съемный зубной протез (винтовая фиксация). 4.Съемный протез (замковая фиксация).
Планирование конструкции зубного протеза, в том числе и способа его фиксации, основывается на клиническом и рентгенографическом обследовании, компьютерной томографии, которые дают информацию о фактическом состоянии кости; при этом необходимо принимать во внимание функциональные, эстетические и гигиенические требования. Фиксированные зубные протезы: Фиксируемые с помощью цемента (несъемные): постоянный цемент; -временный цемент. Фиксируемые с помощью винтов (условно-съемные): -трансоккл юз ионная и латеральная фиксация.
Протезы, опирающиеся на имплантаты и естественные зубы, конструкция, когда мы вынуждены объединять опоры с различными биомеханическими возможностями. Ведь известно, что зуб - орган с развитым эластичным периодон-тальным аппаратом и его микроподвижность, - компенсация получаемой нагрузке. Имплантат же, имеет плотное анкилотическое соединение с костной тканью, при этом компенсация может обеспечиваться только эластичностью костной ткани или конструкционными элементами имплантата.
Поэтому, когда приходиться применять конструкцию протеза, опирающиеся на имплантаты и естественные зубы, необходимо максимально редуцировать периодонт естественного зуба. По возможности необходимо ввести в конструкцию имплантата элемент, обеспечивающий микроподвижность опорной части или изготовить протез с компенсирующим механизмом.
Комбинированные съемные протезы, с опорой на имплантаты (способы фиксации): -телескопические коронки; -круглая балка; -ленточная балка; -ленточная балка с шаровидными замками; -ленточная балка с ригельными замками.
Комбинированные съемные протезы с опорой на имплантаты и альвеолярный отросток челюсти, изготавливают, когда количество и размер установленных имплантатов недостаточны для изготовления несъемного протеза, опирающегося на имплантаты, а альвеолярный отросток челюсти используется в качестве дополнительного опорного и разгружающего элемента. В качестве опорно-удерживающего элемента в таких случаях используются телескопические коронки с опорой на имплантаты, а ответная часть фиксирована в базисе протеза. Такие конструкции обладают высокой надежностью, но допустима вероятность перегрузки имплантатов и к тому же велика сложность их прецизионного изготовления. Еще одна разновидность этой группы протезов, когда в качестве опор-но-удерживающего элемента используется круглая балка, спаянная с колпачками на имплантатах, а ответная часть с металлической эластичной матрицей фиксирована в базисе протеза.
Такая конструкция относительная проста в изготовлении (компоненты изготовлены промышленным образом), у нее более высокая надежность, если используется металлическая матрица, при этом нагрузка равномерно распределяется между имплантатами.
При большой межальвеолярной высоте в качестве опорно-удерживающего элемента используется ленточную балку в сочетании с различными дополнительными элементами: телескопическими коронками, фиксированными на имплантатах, а ответная часть интегрирована в базис съемного протеза; с шаровидными или рельсовыми замковыми креплениями, ответная часть с эластичными матрицами интегрирована в базис съемного протеза.
Результаты -экспериментально-лабораторного исследования статической прочности имплантатов диаметром 5мм системы «ЛИКо».
Имплантат фиксируется в поворотный узел (1) на нижней части приспособления с помощью опорной втулки (2). При помощи поворотного приспособления (І) опорная втулка (2) с размещенным в ней имплантатом, может быть установлена по отношению к вертикали под углом от 0 до 90 с фиксированным угловым шагом 15" Горизонтальное смещение имплантата, возникающее при угловом развороте держателя, компенсируется соответственным перемещением ползуна (3). Супраструктура имплантата фиксируется к траверсу (4). На траверсу воздействуют два крюка (5), подвижно закрепленные в верхней части приспособления.
При проведении испытаний, сила прикладывалась строго вертикально, а положение имплантата менялось относительно оси приложения силы, тем самым моделирвалась направленная нагрузка на имплантат. При приложении силы измерялась производная от этой силы, а именно перемещение образца в направлении приложенной силы с записью диаграммы в координатах («сила-перемещение»), Измерительная система пресса предварительно торировалась по двум крайним точкам диапазона датчика усилия с применением динамометра. Типоразмер датчика выбирался из условия соответствия его предельной нагрузке, ожидаемой при приложении максимального усилия. Применялись два типоразмера датчика (на ] кН и 10 кН). Датчик с пределом 1 кН использовался, в основном, при исследовании прочности имплантата на изгиб, датчик с пределом прочности 10 кН - для изучения поведения конструкции при осевом нагружении имплантата. Применение двух типов датчиков объясняется тем, что боковые нагрузки значительно меньше осевых.
Кинематическая схема приспособления обеспечивает приложение к супра-структуре имплантата усилия Р, проходящего через точку, расположенную на оси имплантата на расстоянии 6,5 мм от сечения экватора супраструктуры. Схема разработана таким образом, что нагрузка прикладывается на расстояния 5мм от уровня фиксации имплантата в заделке. Данный размер является средним значением суммы размеров супраструктуры и коронки. Длина шейки 2-4 мм, высота супраструктуры - 4-6 мм, толщина окклюзионной части коронки 1-2 мм, таким образом, среднее значение равняется 9,5 мм. В процессе проведения эксперимента, значение плеча момента боковой силы учитывалось при каждом испытании и определялось расчетным путем с учетом фактических размеров деталей в сборке «имплантат-приспособление». Для конкретных образцов изделий оно было в пределах от 8,5 до 9,6 мм.
Конструкция траверсы имеет сменный поворотный узел (втулку под суп-раструктуру имплантата), модификация которого дает возможность производить статические испытания имплантатов других типов. Аналогичная возможность заложена и в конструкцию держателя внутрикостной части имплантата (сменная втулка). Для обеспечения минимального искажения схемы приложения усилия к имплантату на все шарнирные соединения в приспособлении наносилась смазка.
Запись диаграммы разрушения имплантата («вертикальная сила - вертикальный ход пресса») осуществлялась на координатной бумаге с применением штатного двухкоординатного самописца.
Метод экспериментального исследования прочности соединения имплантата и супраструктуры в системе «ЛИКо». Для установления параметров, обеспечивающих прочность соединения имплантата и супраструктуры в узле сопряжения, необходимо более подробно проанализировать механизм функционирования этого соединения и, в частности, выявить особенности влияния винтового соединения супраструктуры и имплантата на прочность конструкции зубного протеза. Прочность узла сопряжения определяется, в первую очередь, его способностью противостоять статическим нагрузкам (усилиям и моментам различного направления) и устойчивостью к циклическим воздействиям, которые вызывают не только эффект усталостного разрушения материала деталей, но и способны со временем нарушить относительную неподвижность деталей сборной конструкции. Статическая прочность узла сопряжения выявляется при его нагружении постоянными во времени силами или моментами. Усталостная прочность уз-па сопряжения может быть установлена при циклическом нагружении, то есть в условиях, периодически изменяющихся по направлению или величине нагрузок. Циклическая прочность изделий обычно в два и более раз ниже, чем их статическая прочность.
Критерием функциональной состоятельности рассматриваемого узла сопряжения является условие неразрывности линии (поверхности) контакта супраструктуры и корпуса имплантата по всей окружности конусной фаски. Отсутствие разрыва контакта означает, что винтовая конструкция справляется с приложенной нагрузкой, и, что шестигранный хвостовик (с учетом значительного монтажного зазора) в передаче изгибающего момента не участвует.
Для подтверждения изложенных выше теоретических представлений о предельных условиях нагружения, при которых происходит подвижка деталей, была применена методика исследования, основанная на применении инерционной схемы нагружения (Рис.7)
Способы фиксации несъемных и условно-съемных протезов
Помимо прочности и долговечности внутренних соединений сборки имплантата, другим определяющим фактором при проектировании конструкции имплантата является характер его взаимодействия с костными тканями челюсти. При взаимодействии имплантата и челюсти недопустимо возникновение напряжений и деформаций, превышающих допустимые значения для данных параметров костной ткани. Это влечет за собой процесс, называемый резорбцией костной ткани и вследствие этого, возможную потерю имплантата за счет уменьшения его рабочей длины (длина имплантата, находящаяся во взаимодействии с костной тканью). Так при уменьшении рабочей длины имплантата, очевидно, что еще больше возрастают напряжения и деформации при взаимодействии имплантата и челюсти.
На рис. 42. представлена схема конструкции имплантата с внешним диаметром внутрикостной части имплантата равным 3,5мм и номинальной рабочей длиной равной ЬЦ-\3 мм. На рис. 43. представлена аналогичная схема для конструкции имплантата диаметром 4,0мм. Очевидно, что при наличии только осевых нагрузок, определяющим геометрическим размером, который обуславливает уровень напряжений в кости, является внешний диаметр внутрикостной части имплантата. Таким образом, осевая нагрузка разгружается в кости не столько за счет концевой сферической поверхности импланта та, сколько за счет резьбовых поверхностей специального профиля, присутствующих на цилиндрической части имплантата.
Однако при наличии боковых нагрузок помимо внешнего диаметра внутрикостной части имплантата, также на величину напряжений влияет рабочая длина имплантата. Чем больше рабочая длина, тем меньшие напряжения в кости требуются для уравновешивания момента изгибающего имплан-тат и создаваемого боковой нагрузкой на него. Поэтому рекомендуется устанавливать имплантаты с максимально длинной рабочей частью, которая допускается медицинскими показаниями для каждого пациента.
Но в то же время, при наличии боковой нагрузки, напряжения в кости также сильно зависят от величины внешнего диаметра внутрикостной части имплантата. При боковой нагрузке максимальные напряжения имеют место на торце имплантата в точке А. (рис.42,43)) при условии, что боковая нагрузка на схеме направлена вниз. Это обусловлено, во-первых, тем, что при данном закреплении имплантата в кости для бокового нагружения максимальные контактные давления и соответственно напряжения имеют место именно на торце имплантата в точке А.
Во-вторых, также необходимо отметить, что кортикальный слой кости имеет на порядок большую жесткость, чем губчатая кость и находится в контакте именно с рабочей частью имплантата около его торца. Поэтому именно кортикальный слой воспринимает большую часть нагрузки при боковом напружений. Очевидно, что увеличение внешнего диаметра внутрикостной части имплантата влечет за собой более равномерное распределение напряжений по большей поверхности. Это означает, что для той же самой боковой нагрузки при увеличении внешнего диаметра внутрикостной части имплантата напряжения на его торце в точке А становятся меньше.
Уменьшение напряжений при одинаковой боковой нагрузке за счет увеличения внешнего диаметра внутрикостной части имплантата легко про демонстрировать, вычислив для каждого случая погонную силу реакции костной ткани на торце имплантата при боковом воздействии. Распределение контактных давлений в сечении перпендикулярном оси имплантата, проходящем через точку А (рис-42,43) будет иметь вид представленный на рис. 44. Довольно точно можно аппроксимировать контактные давления в сечении следующей зависимостью pW= wtf fo) (1-и) где р изменяется от 0 до я, а рша - максимальное контактное давление в сечении, достигаемое при ш = я-/2. При известной функции для контактного давления погонная сила в сечении вычисляется по формуле f= )p{ p) sin( p)i p = ]pm. -fanWd9- (1.12)
Теперь предположим, что к двум конструкциям имплантата с одинаковой рабочей длиной имплантата и с внешними диаметрами внутрикостной части d, =Ъ.$мм и d2 =4,UJW приложена одинаковая боковая нагрузка. Тогда можно предположить, что в сечении на торце имплантата во всех трех случаях погонные силы будут равны между собой F, F:. (1.13) При подстановке в равенство (1.13) выражений для сил в форме (1.12) и сокращении во всех трех частях равенства интеграла fcin(p)Yd p получим следующее соотношение между максимальными давлениями А. = ri.-f 0.14) То есть максимальное давление в сечении при увеличении внешнего диаметра внутрикостной части уменьшается в обратной пропорции. Таким образом, если принять максимальное давление в первом случае за единицу (р] , =1), то из соотношения (1.14) определим, что для второго случая р =0.875. На
