Разработка и клинико-экспериментальное обоснование применения эндодонто-эндооссальных имплантатов пациентам с хроническим периодонтитом [Электронный ресурс] Мохов, Александр Валерьевич

Содержание к диссертации

Введение

Глава 1. Современные зубосохраняющие технологии .. 11

1.1. Современные взгляды на механизмы возникновения и развития периапикального периодонтита 11

1.2. Современные методы лечения хронического периапикального периодонтита 16

1.3. Применение имплантатов в амбулаторной хирургической стоматологии 25

Глава 2. Материалы и методы исследования 32

2.1. Экспериментальные исследования 32

2.1.1. Математическое моделирование функциональной нагрузки на окклюзионную поверхность зуба с резецированными (ампутированными) корнями, армированными эндодонто-эндооссальными имплантатами .32

2.1.2. Исследования прочностных характеристик эндодонто-эндооссального имплантата. 44

2.1.3. Исследование качества фиксации эндодонто-эндооссальных имплантатов в зубе и герметичности обтурации канала корня при использовании различных цементов 51

2.2. Клинико-рентгенологические методы исследования 54

2.2.1. Клиническая характеристика пациентов с хроническим периапикальным периодонтитом 54

2.2.2. Рентгенологические методы исследования 60

2.3. Статистические методы обработки результатов исследования 63

Глава 3. Результаты собственных исследований 64

3.1. Результаты математического моделирования системы «зуб с резецированными (ампутированными) корнями - эндодонто-эндооссальный имплантат - костная ткань челюсти»

3.2, Результаты исследований прочностных характеристик, разработанного эндодонто-эндоосального имплантата 75

3-3. Результаты сравнительного анализа исследования качества фиксации эндодонто-эндооссальных имплантатов в корне зуба и герметичности обтурации канала при использовании различных цементов 78

3,4, Результаты клинической апробации эндодонто-эндооссального имплантата 83

Глава 4. Обсуждение полученных результатов исследования по

Выводы 123

Практические рекомендации 125

Список литературы 126

• Современные взгляды на механизмы возникновения и развития периапикального периодонтита
• Применение имплантатов в амбулаторной хирургической стоматологии
• Математическое моделирование функциональной нагрузки на окклюзионную поверхность зуба с резецированными (ампутированными) корнями, армированными эндодонто-эндооссальными имплантатами
• Результаты исследований прочностных характеристик, разработанного эндодонто-эндоосального имплантата

Введение к работе

Проблема лечения периодонтитов, особенно многокорневых зубов, является исключительно актуальной в связи с широким распространением ка-риеса зубов и его осложнений (14, 22 41, 76, 78,100,114, 220).

Традиционная консервативная терапия сложна, требует затраты значительного времени, не всегда эффективна и нередко сопровождается осложнениями, требующими безотлагательного хирургического вмешательства (15, 23,25,66,82,132).

В настоящее время успехи эндодонтического лечения апикальных периодонтитов и новые методы оперативных вмешательств значительно сокра-тили показания к удалению зубов, что и выдвинуло зубосохраняющие технологии в разряд наиболее приоритетных направлений в стоматологии (29, 70, 101,116).

Наиболее частой операцией при хирургическом лечении хронического гранулематозного периодонтита является резекция верхушки и ампутация корнязуба(17,27,45, 58,71,115).

Общеизвестно, что у зубов с резецированными, а тем более ампутированными корнями значительно снижаются биомеханические показатели, неадекватно воспринимается ранее нормальная жевательная нагрузка, возникает подвижность зуба и нередко его последующая потеря (9, 42, 72,113,183).

Достаточно часто зубы с резецированной верхушкой корня используют под опоры различных конструкций зубных протезов, что еще больше усугубляет напряженно-деформированное состояние модуля «культя зуба - костная ткань», ведет к локальному разрушению системы, возникновению тяжелой клинической картины и неизлечимым осложнениям (5, 7,166,175,183, 185).

Известным методом улучшения биомеханических показателей зубов после операции резекции корня (корней) является их армирование эндодонто-эндооссальными имплантатами. Несмотря на положительные клинические результаты проведенных операций, метод не нашел широкого применения в

5 стоматологической практике из-за необратимых осложнений, которые возникали как на этапе введения ЭЭИ, так и в более поздние сроки и обусловлены их конструктивными особенностями и методологическими подходами оперативного вмешательства- В связи с этим. представляется весьма актуальным разработать новый ЭЭИ, который позволит улучшить биомеханические показатели зубов с резецированными и ампутированными корнями, расширит показания к их использованию под опору различных конструкций зубных протезов (5,9, 61,69, 85, 89,147).

В связи с этим, восстановление биомеханических показателей зубов с резецированной верхушкой или ампутированной частью корня, расширение показаний к их использованию под опоры ортопедических конструкций, повышение эффективности проведенного лечения явилось целью нашего исследования.

Цель исследования

Повышение эффективности комплексного лечения пациентов с хроническим периодонтитом однокорневых и многокорневых зубов, путем научно-обоснованного применения эндодонто-эндооссальных имплантатов в зоне резецированного и (или) ампутированного корня.

Задачи исследования

1. Изучить в эксперименте методом математического моделирования распределение функциональной нагрузки на окклюзионную поверхность опорных зубов несъемных конструкций зубных протезов, армированных известными конструкциями ЭЭИ,

2. Методом математического проектирования обосновать оптимальные параметры новой конструкции ЭЭИ, для армирования зубов с резецированными и (или) ампутированными корнями,

3. Определить с помощью стендовых испытаний прочностные характеристики разработанной конструкции ЭЭИ-

4. Исследовать в сравнительном аспекте эффективность in vitro различных
цементов для фиксации ЭЭИ и герметизации резецированных (ампути
рованных) корней.

5, Оценить ближайшие и отдаленные клинико-рентгенологические резуль
таты применения разработанной зубосохраняющеЙ методики комплекс
ного лечения пациентов с хроническим периодонтитом.

Научная новизна

Впервые разработана математическая модель «металлокерамическая конструкция - ЭЭИ - культя корня резецированного (ампутированного) зуба - костная ткань челюсти», позволяющая в компьютерной программе SPLENIC планировать операцию резекции (ампутации) корня (корней) однокорневых и многокорневых зубов, армирование оперированного зуба ЭЭИ, исходя из особенностей конкретной клинической ситуации.

Получены новые экспериментальные данные о напряженно-деформированном состоянии в системе «протез - зуб - кость» при изменении основных заданных условий с целью профилактики осложнений при проведении эндодонто-эндооссальной имплантации и в отдаленные сроки реабилитации.

Уточнены и расширены показания к использованию ЭЭИ в комплексе лечебно-профилактических мероприятий у пациентов с хроническим периодонтитом однокорневых и многокорневых зубов верхней и нижней челюстей.

Впервые на основании исследований in vitro изучены в сравнительном аспекте различные цементирующие материалы для фиксации ЭЭИ, обеспечивающие герметичность канала культи корня зуба и препятствующие микробной инвазии,

Получены новые клинические данные о биомеханической эффективности зубосохраняющих методик с применением ЭЭИ.

7 Практическая значимость

Разработан, апробирован и внедрен новый отечественный ЭЭИ из сплава ВТ 16 и набор инструментов для эндодонто-эндооссальной имплантации.

Установлены типичные осложнения, возникающие при эндодонто-эндооссальной имплантации, предложены меры их профилактики, расширяющие показания к применению ЭЭИ.

В эксперименте обоснованы оптимальные параметры конструкции ЭЭИ для армирования зубов с резецированными (ампутированными) корнями при предельных величинах функциональной нагрузки.

Определен оптимальный материал для фиксации имплантата в канале культи корня зуба (Pro Root, фирма Dentsply, Великобритания), обеспечивающий максимальную герметичность и предупреждающий микробную инвазию канала.

В клиническую практику внедрена новая зубосохраняющая. методика лечения хронического периодонтита с одномоментной эндодонто-эндооссальной имплантацией.

Основные положения» выносимые на защиту

1. Разработан ЭЭИ, обладающий достаточной прочностью, повышающий биомеханические параметры зуба и обеспечивающий равномерное перераспределение функциональных нагрузок на опорные ткани зуба и костную ткань челюсти,

2. Математическое моделирование позволяет планировать операцию имплантации с использованием ЭЭИ и последующее ортопедическое лечение с применением современных конструкций зубных протезов,

3- Наилучшим материалом для фиксации ЭЭИ и обеспечения максимальной герметичности в канале зуба является Pro Root (фирма Dentsply, Великобритания).

4. Предложенная зубосохраняющая методика комплексного лечения хронического периодонтита позволяет достичь высоких клинико-

рентгенологических результатов как для однокорневых, так и многокор-невых зубов.

Апробация работы

Основные положения диссертации доложены на конференции молодых ученых по актуальным вопросам ортопедической стоматологии, приуроченной ко дню рождения Курляндского BJO. (Москва, 2002); научной конференции, посвященной 40 летию ЦНИИС (Москва, 2002); научной конференции, посвященной 95-летию Курляндского В.Ю. (Ставрополь, 2003); X международной конференции «Математика, компьютер, образование» (Пущино, 2003); научной конференции, посвященной 75-летию Копейкина В.Н. (Москва, 2004); совместном совещании кафедр: стоматологии общей практики и подготовки зубных техников, госпитальной ортопедической стоматологии, микробиологии МГМСУ и отделения амбулаторной хирургической стоматологии ЦНИИС протокол №19 от 20 февраля 2004,

Внедрение результатов исследования в практику

Результаты настоящего исследования внедрены в практику работы клиники кафедры стоматологии общей практики и подготовки зубных техников ФПКС МГМСУ, отделения амбулаторной хирургической стоматологии ЦНИИС, Медицинского центра «ФОДЭРИС» (г. Москва),

Материалы диссертации используются в учебном процессе на кафедре стоматологии общей практики и подготовки зубных техников ФПКС, госпитальной ортопедической стоматологии МГМСУ.

Публикации

По материалам диссертации опубликовано 6 печатных работ, в том числе 2 журнальные статьи, получен патент РФ на изобретение № 2209049 «Эн~ додонто-эндооссальный имплантат».

3. Арутюнов С.Д., Григорьянц Л.А., Мовсесян Г.В;, Мохов А.В. Применение эндодонто-эндооссальных имплантатов в стоматологической практике. // Сб. трудов. «ЦНИИ стоматологии 40 лет- История развития и перспективы». — М., - 2002- - С- 85.

4. Арутюнов С.Д., Мовсесян Г.В., Мохов А.В., Чумаченко Е.Н. Математическое моделирование возможностей использования эндодонто-эндооссальных имплантатов при протезировании металлокерамически-ми мостовидными протезами: // Панорама ортопедической стоматологии. - М., - 2002." - №3, - С. 34-35.

5. Арутюнов С.Д., Григорьянц Л.А., Мовсесян Г.В., Мохов А.В. Новый эндодонто-эндооссальный имплантат в хирургической практике лечения больных хроническим периодонтитом./ Институт стоматологии. - СПб., - 2003.-.№1.-С. 48-51.

6. Ильиных А.Н., Мохов A3., Игнатьева Д.Н. Расчет и сравнительный анализ моделей зуба и внутрикостного имплантата. Тезисы. Десятая международная конференция «Математика, компьютер, образование». Пущино, 2003. - С. 202.

7. Ильиных А.Н., Чумаченко Е.Н., Логашина И.В., Мовсесян Г.В., Мохов А.В, Оценка прочностных характеристик сегментов зубочелюстной системы с имплантатами, // Материалы МНТК «Системные проблемы качества и математического моделирования». Сочи, 2002. (часть II). - С. 46,

8. Чумаченко Е.Н-, Арутюнов С.Д., Ильиных А.Н., Мохов А.В. Расчет напряженно-деформированного состояния в композитных биомеханических сегментах при протезировании премоляров нижней челюсти. // Материалы МНТК «Системные проблемы качества и математического моделирования». Сочи, 2002. (часть II). - С. 47-51.

9. Эндодонто-эндооссальный имплантат. Патент на изобретение № 2209049. Опубл. в БИ, - 2003. №21. (Арутюнов С.Д., Григорьянц Л.А., Мовсесян Г.В., Мохов А.В.).

10 Объем и структура диссертации

Диссертация состоит из введения, обзора литературы, глав «материалы и методы исследования», «результаты собственных исследований», а также заключение, выводы, список литературы, включающий 186 отечественных и 34 иностранных источников, приложения. Работа изложена на 147 страницах машинописного текста, иллюстрирована 5 таблицами, рисунками 66.

Современные взгляды на механизмы возникновения и развития периапикального периодонтита

В возникновении и развитии хронического периодонтита большая роль принадлежит микробной флоре. Даже тогда, когда повреждение ткани вызвано механическими (травматический периодонтит), физическими или химическими (медикаментозный периодонтит) факторами, эти ткани всегда являются в большей или меньшей степени обсеменёнными микроорганизмами, которые попадают в зону повреждения путём проникновения через естественные барьеры слизистых оболочек. Чаще всего хроническое присутствие патогенных микроорганизмов, в периодонте обусловлено некачественным предшествовавшим эндодонтическим лечением зубов (26, 28, 30, 34, 43, 44, 47,220).

Определяющим в возникновении инфекционных воспалительных заболеваний периодонта являются бактериальные ассоциации, в которых на долю облигатно-анаэробных неспорообразугощих (неклостридиальных) бактерий приходится 65-67% от количества всех выделяемых штаммов. В обычных условиях неклостридиальные анаэробы являются представителями нормальной (резидентной) микрофлоры полости рта.. Их обнаруживают на слизистых оболочках, в зубном налёте, чаще» в количествах, 10-кратно превышающих количества аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов (92, 168,169,172,173,203,210).

Бактероиды являются клинически наиболее значимыми среди неспоро-образующих анаэробов- Бактерии данной группы продуцируют различные ферменты агрессии: коллагеназу, гиалуронидазу, хондроитинсульфатазу, re-париназу, IgA-, IgG-, IgM- протеазы, что позволяет рассматривать их как важнейших потенциальных возбудителей одонтогенной инфекции (35,,90, 108,136,173,210).

Анаэробы, благодаря своим факторам патогенности и снижению резистентности организма, способны проникать и фиксироваться в тканях, вызы вать микроциркуляторные нарушения, разрушать иммуноглобулины, фракции комплемента, ингибировать функцию лимфоцитов, усиливать экссудацию, подавлять рост других микроорганизмов, угнетать фагоцитоз, и ряд других воздействий- Находясь в смешанных культурах (анаэробно-аэробные ассоциации), бактерии вступают в антагонистические и синергические взаимоотношения- Этим объясняют высокий процент перехода воспалительных процессов в каналах зубов и в периодонте в хроническую стадию, несмотря на, казалось бы, качественно проведенное эндодонтическое лечение (24, 50, 51,56,57,82,99,156,184).

Исследованиями ряда авторов (24, 34, 50, 41, 49, 66, 70, 100, 109, 112) установлено, что неоднократное проникновение микроорганизмов, продуктов их жизнедеятельности, а также вырабатываемых ими токсинов в перио-донт приводит к антигенной стимуляции в этой зоне (сенсибилизация)-Вследствие чего привлекаются фагоциты, и происходит, активация механизмов реактивности, в начале неспецифической, а затем иммунной, которые участвуют в регуляции течения и в ликвидации воспаления.

Многие микробы, вырабатывая токсины и другие» биологически активные вещества в малом количестве, могут вызывать глубокие изменения в тканях и органах хозяина. Введение добровольцам эндотоксина грамотрица-тельных бактерий в количестве 0Дмкг/кг веса оказало существенное влияние на количество и функцию лимфоцитов. В некротическом содержимом каналов находят большое количество биологически активного эндотоксина (62, 116,135,136,170,173,194),

Многие антигены микробов и тканей человека имеют общие антигенные детерминанты с тканями организма, вследствие чего антитела, вырабатываемые против микробов, могут взаимодействовать с тканями хозяина, вызывая деструкцию тканей и воспаление. Так, сыворотка против S,mutans дает перекрестные реакции с антигеном из сердечной ткани человека и в меньшей степени - с антигеном из скелетных мышц (172,173).

Тенденция к распространению инфекции из канала в периодонт и увеличению частоты возникновения хронических периодонтитов нередко связывается с появлением антибиотико-резистентных форм бактерий, изменениями резистентности организма, а также с существенными изменениями свойств возбудителей воспалительных процессов. Изменения происходят не только внутри родов, но и внутри отдельных видов микробов, «... что ведёт к выделению приоритетной этиологической роли тех или иных возбудителей, находя своё отражение и в клинических проявлениях, и в эффективности лечебного воздействия теми или иными антимикробными препаратами--,» (186, 190,196).

В возникновении хронического периапикального периодонтита большая роль отводится угнетению клеточного иммунитета, что было выявлено у больных деструктивными формами верхушечного периодонтита (51, 101),

Очаг хронической инфекции в стадии ремиссии характеризуется установлением равновесия между патологическим агентом (микрофлорой) и организмом. Между ними существует разграничительный барьер (демаркационный вал), который представлен либо соединительно-тканной капсулой (при хроническом гранулематозном периодонтите), либо защитным лейкоцитарным валом (при хроническом гранулирующем периодонтите). Развитие грануляционной ткани (при участии макрофагов и гистиоцитов) за счет содержащихся в ней остеокластов приводит к лакунарному (пазушному) остео-кластическому рассасыванию костной ткани. Сохраняющееся воспаление, поддерживающееся поступлением инфекционного начала и взаимодействием с факторами защиты организма, обеспечивает неполноценность пролифера-тивных процессов. Препятствует обострению частичное удаление микробов через свищи и открытые каналы корней зубов (34,159)..

Наличие демаркационной зоны препятствует, с одной стороны, распространению инфекционного начала в окружающие ткани, а с другой стороны -существенно затрудняет воздействие на инфекционный очаг факторов неспецифической и иммунной защиты организма. Когда данное установленное равновесие смещается (нарушается) в ту или другую сторону, создаются условия для обострения воспалительного процесса. Существует несколько механизмов обострения воспаления, в основе которых лежат экзогенные и эндогенные причины. Удельный вес каждого из этих механизмов может быть различен, и представлены они могут быть в разных сочетаниях. Одним из важных факторов, способствующих началу обострения, является повышение суммарного повреждающего эффекта (вирулентности) микрофлоры или усиление патогенных свойств бактерий в данной ассоциации при незначительном изменении их количества. Например, это может произойти при попадании и развитии в данной ассоциации новых видов микроорганизмов, что ведет к эффекту синергизма. Превышение количества микробов определённого «критического уровня», который, по всей видимости, индивидуален для каждого организма (в среднем 10 жизнеспособных микробных тел в 1 мл. экссудата), неизбежно приводит к обострению воспалительного процесса. Распространению инфекции за пределы демаркационной зоны может способствовать повреждение соединительно-тканной капсулы или лейкоцитарного вала при травме, оперативном вмешательстве (например, удаление зуба). Повреждение структур демаркационной зоны приводит к увеличению поступления в окружающие ткани микроорганизмов, их токсинов и.продуктов тканевого распада, а с другой стороны, способствует поступлению факторов резистентности организма к инфекционному очагу (35, 55, 172,203,215).

Применение имплантатов в амбулаторной хирургической стоматологии

Сегодня в стоматологической ортопедической помощи нуждаются мил лионов людей во всем мире. Своевременное замещение дефектов зубных рядов позволяет не только восстановить утраченную эстетику и функцию, но и является мерой профилактики развития неизбежных деформаций зубных рядов, нарушений гармоничных взаимоотношений элементов зубочелюстной системы. При этом одним из рациональных методов подготовки полости рта к ортопедическому лечению является дентальная имплантация (3,4; 6, 39, 46, 105,110,119,120,125,144,163,201,202), Однако в настоящее время многие проблемы в имплантологии полностью не решены (12, 13, 18, 20, 21, 32, 48, 54, 59-63, 67, 73, 74, 83, 84, 86-88, 93,95-97, 102-104, 106, 107» 111,212). Ключевыми из них являются: 1. Отсутствие специфических тестов определения индивидуальной реакции костной ткани и эпителия на материал имплантата (118, 121, 122-124). 2. Нет классификации костной ткани по степени совместимости с имплан-татом (128, 140, 154). З- Не разработана схема подбора имплантата с разными покрытиями для пациентов с разной степенью имштантофилии (148-150, 194), 4. Требует изучения и решения проблемы «закрытия» шейки имплантата. 5. Разработка бактерицидных имплантатов (169). 6. Не отработана методика регулирования регенерации костной ткани при имплантации (55,161). 7. Не разрешен вопрос управления биоадгезией и подвижностью эпителия около шейки имплантата (126,127,167) 8. Не определены основные параметры качественно подготовленной поверхности имплантата и способы ее проверки (55, 213), 9- Не разработана амортизационная система, пригодная для разных типов имплантатов(154? 155), 10.. Высокая себестоимость имплантатов (119,129),

Идеальный «образ» стоматологического имплантата представляется как закрепленный в костной ткани искусственный элемент, который выполняет задачи жевательной единицы или ортопедического опорного элемента, как и его предшественник, и в случае его потери минимально травмирует окружающие ткани. Срок службы импланта (при условии нормальной гигиены и атравматичности зубного протеза) должен соотноситься с жизнеспособностью окружающей опорно-соединительной ткани, которая обычно снижается только в процессе биологического старения (40, 63, 130, 147, 157, 158, 160, 165).

В принципе имгшантат имеет тоже окружающее поле, что и естественный зуб: кость, эпителий и субэпителиальную соединительную ткань. Однако во всех случаях исходные условия на момент установки имплантата хуже, чем в ситуации с естественным зубом, так как вследствие утраты зуба окружающая его ткань - костный альвеолярный отросток с покрывающей его-слизистой — регрессивно изменяется (40)-.

По мнению большинства исследователей (86, 88, 120-122, 200, 201), самой важной проблемой имплантологии является остеоинтеграция.

Branemark P,L (202) считает, что при использовании метода двухмо-ментной имплантации титановых имплантатов остеоинтеграция по типу анкилоз позволяет получить контакт поверхности имплантата с костной тканью, что достигается исключением его из полости рта после первого этапа операции. Остеоинтеграция наступает спустя 3-4 месяца, после чего можно приступить к ортопедическому лечению.

В то время как Линков Л.И. (94) придерживается другого мнения. Проповедуя идею одномоментной имплантации посредством разработанных им пластиночных имплантатов, как наиболее физиологичных и адекватных естеству природы - физиологии естественного зуба. В основе метода идея противная идеологии остеоинтеграция по типу анкилоз. По мнению автора более близкая к биомеханике естественного зуба является фиброостеоинтеграция, возникающая в результате формирования фиброзной прослойки между поверхностью имплантата и костной тканью и обеспечивающая микроподвижность опоры искусственной коронки зуба. По мнению автора, фиброзная прослойка играет роль периодонта и служит амортизатором жевательных «ударов». Метод рассчитан на непосредственное ортопедическое лечение во время операции или в ближайшие сроки после нее (раннее отсроченное протезирование) (110, 141-143).

Определяющим фактором успешной остеоинтеграции являются свойства поверхности имплантата, по той причине, что она непосредственно контактирует с костной тканью и вступает с ним в сложные взаимодействия. В связи с этим, можно утверждать, что характеристики поверхности имплантата имеют фундаментальное значение при достижении успешных результатов в применении имплантатов (55).

Несмотря на многочисленные исследования, по прошествии стольких лет» характеристики идеальной поверхности имплантатов все еще находятся в процессе становления (94-97, 115, 137, 138).

Дробышев А.Ю. (55Х например, утверждает, что при отсроченной имплантации, в динамике после операции протяженность прямого контакта с костной тканью челюстей больше по сравнению с немедленной имплантацией. При немедленной имплантации обнаруживается более интенсивное врастание соединительной ткани и эпителия со стороны слизистой оболочки полости рта. Безусловно, что показания к имплантации, техника операции, послеоперационный уход также имеет немаловажное значение для успеха операции.

При непосредственной и ранней отсроченной дентальной имплантации имеются свои особенности, затрудняющие достижение положительного ре зультата вмешательства. Остаточные явления периапикального воспаления, незавершенность процессов репаративного остеогенеза и сложность герметичного закрытия операционной костной ткани могут привести к повышению риска неблагоприятных исходов лечения. Исходя из этого, необходимо использовать дополнительные средства, создающие благоприятные условия для достижения остеоинтеграции (86, 87, 104, 106, 107, 115, 144, 145, 151, 152, 171).

Из всех видов имплантатов и методов имплантации наименее изученным является эндодонто-эндооссальная имплантация (ЭЭИ), которая не нашла широкого применения в практике амбулаторной хирургической стоматологии по ряду объективных причин: ограниченность показаний, осложнения, возникающие как во время операции, так и в отдаленные сроки. Однако, забегая вперед, мы отметим, что ЭЭИ в нередких случаях можно отнести к методу «реанимирования» зубов, так как мы в нашей клинической практике нередко стояли перед выбором или удаления зуба, или зубосохраняющей операции сопровождающейся ампутацией корня (корней) с использованием ЭЭИ, что значительно улучшает биомеханические показатели оперированных зубов (69, 70, 152).

Научную основу эндодонто-эндооссальной имплантации заложили исследования Stock М., Bruno J,, Mazatori G., Ritacco A., Linkow L, Вначале применялись имплантаты, сделанные из нержавеющей стали (штифты Тга-monte, Median et Lehmans). Однако практическое развитие эндодонто-эндооссальная имплантация получила с применением в качестве материалов виталлиума, титана и его сплавов (имплантаты Lew, Linkow, Bruno) (79, 80, 124,158,171).

Математическое моделирование функциональной нагрузки на окклюзионную поверхность зуба с резецированными (ампутированными) корнями, армированными эндодонто-эндооссальными имплантатами

Задача математического моделирования и последующего количественного анализа биомеханических моделей, в конечном итоге, всегда сводится к решению дифференциальных или интегро-дифференциальных уравнений с линейными или нелинейными граничными условиями. Получить аналитическое решение или хотя бы асимптотику поведения решения, практически, не представляется возможным. Поставленная задача расчета НДС в локально изотропных, неоднородных, существенно отличающихся по свойствам средах, аппроксимирующих костные ткани челюсти, слишком сложна для современного аналитического аппарата математики и механики. Но именно на базе аналитического аппарата, специально для построения решений таких задач, и были созданы вычислительные методы. Одним из наиболее распространенных, эффективно используемых практически во всех отраслях промышленности-является метод конечных элементов (173, 175,177,179).

Метод конечных элементов используется для нахождения непрерывных функций, имеющих произвольные области определения- Особенностью данного метода является метод аппроксимации искомой функции (64, 115, 151, 174).

Разобьем область определения нашей функции на конечное число подобластей - элементов, имеющих общие узловые точки. На каждом элементе можем приблизить функцию полиномом так, чтобы на границе элементов аппроксимирующая функция не имела разрывов. Коэффициенты полинома, которые требуется найти, выражаются через значения функции в узловых точках. Генерация сетки конечных элементов. Существует большое число алгоритмов автоматического построения сеток для двумерных задач ("Сеточные генераторы"), включающих последующее улучшение сеток и оптимизации нумерации узлов. Эти алгоритмы предусматривают различную степень автоматизации при соответствующей доле ручного труда, связанного с формированием исходных данных. Известны алгоритмы, где сетка формируется полностью автоматически, согласно установленным критериям с определением зон высокой и низкой плотности элементов.

В общем случае эффективность сеточного генератора определяется количеством необходимых входных данных и возможностью удовлетворения следующим требованиям: 1. Наличие контроля плотности элементов в заданных районах области дискретизации. 2. Распределение элементов сетки во всей области с учетом требуемых условий, 3. Нумерация узлов и элементов, позволяющая достигнуть хороших вычислительных характеристик программ МКЭ 4. Экономичность алгоритма в отношении требуемого машинного времени и затрат, связанных с его эксплуатацией.

Известно, что для двумерных областей произвольного вида наиболее рациональным является треугольный элемент, так как треугольная сетка удовлетворительно аппроксимирует границу области любой кривизны, не накладывает ограничений на размеры элемента, обеспечивает простой контроль (173, 174).

Выполнение требований (2.11), (2.12) гарантирует от появления в построенной сетке весьма узких и сильно вытянутых в одном направлении элементов, наличие которых ведет к снижению точности решения задачи.

Процедура построения сетки основана на последовательном заполнении области элементами от границы, предварительно разделенной на отрезки, внутрь области. Процесс заполнения идет таким образом, чтобы граница еще не дискрегизированной области все время представляла собой непрерывную, замкнутую, самонепересекающуюся ломаную. Эта часть границы области называется «текущей границей области» (ТГО).

При практическом использовании этого алгоритма с целью предотвращения появления излишне острых углов в элементах, необходимо, чтобы при разбиении границы области длины смежных отрезков отличались между собой не более чем в 2-3 раза. Следует заметить, что нумерация узлов генерируемой сетки не обеспечивает ширину ленты матрицы жесткости для системы линейных уравнений, близкую к минимальной..Поэтому для решения системы линейных уравнений, например, методом Гаусса, необходима перенумерация узлов сетки, получаемой в результате триангуляции области.

Очевидно, что при автоматическом построении сетки некоторые треугольные элементы могут получить слишком вытянутую форму, что существенно снизит точность решения задачи. Ошибка решения, полученного с помощью МКЭ; определяется числом обусловленности матрицы жесткости. При использовании треугольной сетки число обусловленности матрицы жесткости обратно пропорционально величине синуса минимального угла в элементах сетки.

Наиболее простой метод регуляризации сетки заключается в последовательном перемещении внутренних точек подобласти так, что координаты получают среднее арифметическое значение координат окружающих точек. Повторяя этот процесс достаточное число раз, можно оптимизировать вид сетки.

Более сложная процедура регуляризации сетки, которая приводит к: лучшим результатам, но требует большего объема памяти ЭВМ и вычислений, заключается в построении оценки расположения каждого узла с помощью минимального значения функции:

Результаты исследований прочностных характеристик, разработанного эндодонто-эндоосального имплантата

Длина и диаметр ЭЭИ были выбраны исходя из анализа результатов антропометрических расчетов большого количества различных групп зубов, ранее проведенных разными авторами (Аболмасов НХ. и соавт., 1995; Дмит-риенко СВ., Краюшкин А.ІІ, Сапин М.Р., 2000; Клюев Б.С., 1976).

Кроме того, учитывались среднестатистические параметры резецируемой части верхушки корня и образующегося дефекта костной ткани при проведении зубосохраняющих операций. Механические свойства ЭЭИ из сплава титана ВТ 16, оценивали при растяжении (при растяжении работает объем образца) и трехточечном изгибе (при изгибе работают поверхностные слои).

Проведенные испытания по одноосному растяжению образца (ЭЭИ), позволили получить усредненную кривую растяжения «напряжение МПа - деформация %» и данные приведенные на рис. 19 и в таблице 20.

Деформация растяжения крайних волокон при изгибе при пределе пропорциональности приблизительно равна 8% (расчет по квадратному сечению образца).

Максимальное значение напряжения при угле приложения 90 возникающее в системе, например, металлокерамического мостовидного протеза с опорой на моляр и первый премоляр с ЭЭИ составляет 24 МПа.

Исходя из результатов физических испытаний и данных, полученных при математическом моделировании НДС зубочелюстного сегмента с ЭЭИ (при максимальных функциональных нагрузках), можно сделать вывод, что по своим физическим показателям разработанный ЭЭИ имеет большой запас прочности и может быть использован для армирования зубов с резецированным (ампутированным) корнем (корнями) без риска возникновения в им-плантате необратимых деформаций при клиническом использовании.

В независимости от метода подготовки материала к микроскопирова-нию, оценку наличия и интенсивности, так называемых, протечек красителя в области контакта между дентином корневого канала и цемента используемого для фиксации ЭЭИ, между цементом и поверхностью ЭЭИ? свидетельствующих о нарушении его герметичности, производили по интенсивности и глубине проникновения красителя.

1-я группа- зубы с ЭЭИ, фиксированными в канале корня при помощи стеклоиономерного цемента Fuji-К Во всех зубах этой группы были обширные протечки красителя в области коронковой пломбы и апикальной части корня. Отмечалось проникновение красителя в корневой канал, причем от зуба к зубу глубина миграции раствора фуксина варьировала в значительных пределах: от тотального окрашивания стенки канала до его полного отсутствия на значительном протяжении (рис 22, 23)- Обращало на себя внимание, что обычно просачивание красителя в области апекса происходило как между цементом и имплантатом, так и между стенкой канала и цементом. На остальном протяжении канала преобладали протечки между цементом и стенкой канала (рис, 23),

2-я группа - зубы с ЭЭИ, фиксированными в канале при помощи стеклоиономерного цемента ChemFil Superior. В этой группе наблюдений отмечалось интенсивное проникновение красителя между стенкой корневого канала и слоем цемента, и между слоем цемента и поверхностью ЭЭИ. Протя женность протечек была преимущественно значительной, в некоторых случаях на всем протяжении канала, а так же полости зуба (рис 24, 25). Следует заметить, что имелись значительные протечки между поверхностью ЭЭИ и цементом (рис. 25).

3-я группа - зубы с ЭЭИ, фиксированными в канале корня с помощью минерал триоксидагрегата Pro Root. Как показало проведённое исследование, при инкубировании зубов в фуксине протечек в области контакта между стенкой канала и слоем цемента, и между поверхностью ЭЭИ и цементом не обнаруживалось. Об этом свидетельствовало практически полное отсутствие отложений красителя, как между стенкой канала и цементом, так и: между цементом и поверхностью ЭЭИ, несмотря на то, что полость зуба была свободна от пломбировочного материала (рис 26, 28). В виду того, что цемент Pro Root имеет собственную выраженную темную окраску, было выполнено механическое удаления остатков цемента со стенок коревого канала для выявления протечек непосредственно между стенкой канала и цементом. По: ним протечек так же не обнаружено. Что было зафиксировано фотографированием (рис. 27,29),

В настоящем исследовании было установлено, отчётливое различие герметичности контактов цемент — стенка канала, и цемент — поверхность ЭЭИ. Наилучшая герметичность была при использовании минерал триоксидагрегата Pro Root, изготавливаемой из порошка и прилагаемой в наборе жидкости. Стеклоиономерный цемент Fuji-1 обладает более низкой адгезивностью и соответственно худшим герметизирующим эффектом, чем Pro Root. Стеклоиономерный цемент ChemFil Superior, судя по нашим наблюдениям, проявил наименьшую герметизирующую способность, о чём свидетельствует интенсивное проникновение красителя между поверхностью ЭЭИ и цементом, И цементом и стенкой корневого канала на всём протяжении ЭЭИ.

Похожие диссертации на Разработка и клинико-экспериментальное обоснование применения эндодонто-эндооссальных имплантатов пациентам с хроническим периодонтитом [Электронный ресурс]

Клинико-экспериментальное обоснование применения интерлейкина-1 для профилактики и терапии поражений при радиационных аварияхТимошевский Александр Анатольевич

Клинико-экспериментальное обоснование применения миллиметрового излучения для профилактики и терапии лучевых пораженийРезункова, Ольга Петровна

Разработка средств индивидуальной бронезащиты боевого пловца на основе клинико-морфологических особенностей огнестрельных повреждений из морского стрелкового оружия (экспериментальное исследование)Миннуллин Тимур Ильдарович

Обоснование применения холодной регенерации при реконструкции асфальтобетонных покрытийПахомов Владимир Анатольевич

Технологическое обоснование применения двухфазных хладоносителей для замораживания плодов и овощей Соколов Владимир Николаевич

Экспериментальное и расчетное обоснование применения свинцового теплоносителя в системе охлаждения бланкета токомакаЗахватов Владимир Николаевич

Обоснование применения гуминовых препаратов для повышения эффективности шлихтования хлопчатобумажной пряжи Кочкина Наталия Евгеньевна

Обоснование применения полифенольных комплексов из дикоросов как антиоксидантов для производства мармелада функционального назначения и его товароведная характеристикаПарфенова Тамара Васильевна

Обоснование применения ленточного фундамента, подкрепленного вдавливаемыми микросваямиЗазуля Юрий Владимирович

Комплекс методик предпроектного обоснования применения космических средств наблюдения для мониторинга состояния лесовРыжова Елена Владимировна