МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЙ МЕЖДУ ОПОРНЫМИ

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЙ МЕЖДУ ОПОРНЫМИ ТКАНЯМИ ПРОТЕЗИРОВАНИИ КОНЦЕВЫХ ДЕФЕКТОВ ЗУБНЫХ РЯДОВ

На кафедре Госпитальной ортопедической стоматологии МГМСУ был проведен комплекс экспериментальных и клинико-лабораторных исследований для изучения распределения жевательного давления между пародонтом опорных зубов и слизистой оболочкой протезного ложа при концевых дефектах зубных рядов. Нас интересовал характер распределения напряжений между опорными зубами и слизистой оболочкой протезного ложа при различном состоянии опорных тканей и в зависимости от конструкции протеза. Для упрощения моделирования все исследования проведены на модели малого седловидного протеза. По литературным данным, в отличие от съемного протеза при двустороннем концевом дефекте зубного ряда на слизистую оболочку протезного ложа при одностороннем дефекте приходится большее жевательное давление, но характер распределения давления между опорными тканями сохраняется.

Совместно с доктором технических наук, профессором кафедры РК-5 МВТУ им. Баумана С. С. Гаврюшиным была создана трехмерная модель беззубого участка альвеолярного гребня нижней челюсти, на которой смоделирован малый седловидный протез. Дальнейшие исследования проведены при различных конструкциях малого седловидного протеза: • максимально расширенные границы базиса протеза; • базис протеза с укороченными границами до ретромолярного треугольника; • уменьшенное число искусственных зубов на базисе протеза; • базис протеза с мягкой подкладкой; • различное жесткое и полулабильное замковое крепление протеза к опорным зубам.

В результате математических расчетов мы установили, что качественная картина распределения деформации в слизистой оболочке протезного ложа при жестком или полулабильном креплении однотипна. При расширенных границах базиса протеза с перекрытием ретромолярного треугольника применение жесткой системы фиксации не приводит к повышенной нагрузке на опорные ткани, если под опору базиса малого седловидного протеза используются как минимум два зуба с непораженным пародонтом. Применение в данном варианте протеза полулабильного крепления увеличивает напряжение в слизистой оболочке протезного ложа на 23 %, приближаясь к предельно допустимому значению. При уменьшении площади базиса до границы ретромолярного треугольника нагрузки возрастают почти в два раза как на опорные зубы, так и на слизистую оболочку по сравнению с базовой моделью

Рис. 336. Распределение напряжения в слизистой оболочке при расширенных границах базиса протеза при жестком замковом креплении

На рисунке 337 область максимальных значений представлена малиновым цветом. При уменьшении числа искусственных зубов на базисе протеза точка приложения нагрузки смещается к опорным зубам, что на 20, 3 % снижает давление на слизистую оболочку и на 7, 8 % нагрузку на опорные зубы (рис. 338 Рис. 337. Распределение напряжения в слизистой оболочке при уменьшенных границах базиса протеза при жестком замковом креплении Рис. 338. Распределение напряжения в слизистой оболочке при уменьшении числа искусственных зубов при жестком замковом креплении

Рис. 339. Распределение напряжения в слизистой оболочке применении базиса с мягкой подкладкой при жестком замковом креплении

Методом электронной спекл-интерферометрии мы изучили характер и степень деформирования кости нижней челюсти под малым седловидным протезом с жесткой или полулабильной фиксацией в специально сконструированном нагружающем устройстве при следующих вариантах клинических ситуаций: • различное состояние пародонта опорных зубов; • различное состояние податливости слизистой оболочки протезного ложа; • различные типы альвеолярного гребня.

Метод электронной спекл-интерферометрии заключается в следующем. При освещении шероховатой поверхности объекта когерентным лазерным излучением наблюдается спекл-эффект. При этом кажется, что в пространстве распределены белые и темные точки, называемые спеклами. Полосы спекл-корреляции образуются в результате вычитания двух спекл-картин, одна из которых получена до, другая — после деформации исследуемого объекта, в данном случае им являлась мацерированная нижняя челюсть человека. Каждая полоса спекл-корреляции представляет собой геометрическое место точек равного смещения костной ткани. Таким образом, смещение тела в нормальном направлении приводит к изменению фазы объектного спекл-поля и, соответственно, к изменению распределения интенсивности в результирующей спекл-структуре. Регистрация результирующей спекл-картины производится при помощи ПЗС камеры, с которой изображение поступает в компьютер.

На базовой модели, которой являлся альвеолярный гребень с атрофией в мезиальном отделе, интактный пародонт опорных зубов и умеренно податливая слизистая оболочка, наиболее равномерное распределение деформации костной ткани под базисом протеза и в области опорных зубов получено при жесткой системе фиксации. В этом случае полосы спекл-корреляции носят равномерный параллельный характер (рис. 340). Рис. 340. Спекл-интерферограмма базовой модели

При атрофии пародонта опорных зубов полосы спекл -корреляции искривляются в проекции корней, что свидетельствует о значительной деформации костной ткани вследствие дистального смещения зубов (рис. 341). Рис. 341. Спекл-интерферограмма при атрофии пародонта

Рис. 342. Спекл-интерферограмма при гипертрофичной слизистой оболочке

Рис. 344. Спекл-интерферограмма при полулабильной фиксации

При гипертрофичной слизистой оболочке увеличивается воздействие на опорные зубы, что связано с возможностью большего смещения базиса протеза под воздействием жевательной нагрузки. На картине полос спекл-корреляции это проявляется закручиванием системы полос в области корней опорных зубов (рис. 342).

При седловидной форме альвеолярного гребня по сравнению с базовой моделью увеличивается смещение опорных зубов под действием жевательной нагрузки (рис. 343).

При замене жесткого замкового крепления на полулабильное при всех клинических вариантах наблюдается существенное до 30% увеличение числа полос спекл корреляции, то есть возрастание деформации костной ткани под базисом малого седловидного протеза (рис. 344).