Экспериментальное обоснование применения временныхнесъемных зубных протезов при дентальной имплантации 14. 01. 14 – «Стоматология»

На правах рукописи УДК: 616.314-089.843-76 Широков Иван Юрьевич Экспериментальное обоснование применения временныхнесъемных зубных протезов при дентальной имплантации 14.01.14 – «Стоматология» Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук Москва - 2013 Работа выполнена в Государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Московский государственный медико-стоматологический университет им. А.И. Евдокимова» Министерства здравоохранения Российской Федерации Научный руководитель: заслуженный врач России, доктор медицинских наук профессор АРУТЮНОВ Сергей Дарчоевич Официальные оппоненты: АБАКАРОВСадуллаИбрагимович, доктор медицинских наук, профессор, заслуженный врач РФ (ГБОУ ДПО «Российская медицинская академия последипломного образования» Минздрава России, заведующий кафедрой ортопедической и общей стоматологии). ОЛЕСОВАВалентина Николаевна доктор медицинских наук профессор заслуженный врач РФ (ГБОУ ДПО «Институт повышения квалификации Федерального медико-биологического агентства России, заведующая кафедройклинической стоматологии и имплантологии). Ведущее учреждение:ФБГУ «ЦНИИС и ЧЛХ»Минздрава России. Защита состоится «19» февраля 2013 г. в 10-00 часов на заседании диссертационного совета Д 208.041.03 при ГБОУ ВПО «Московский государственный медико-стоматологический университет им. А.И. Евдокимова» Минздрава России по адресу: 127006 Москва ул. Долгоруковская д. 4. Почтовый адрес: 127473, Москва, ул. Делегатская д. 20 стр. 1. С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГБОУ ВПО «Московский государственный медико-стоматологический университет им. А.И. Евдокимова» Минздрава России по адресу: 127206, г. Москва, ул. Вучетича, д. 10а. Автореферат разослан _____ ________________2013 г. Ученый секретарь диссертационного совета доктор медицинских наук, профессор Гиоева Ю.А. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность Возросшие возможности медицинской науки и техники, а также развитие технологий, позволили на новом уровне обратиться к проблеме протезирования зубов.Применение внутрикостных дентальных имплантатов является одной из наиболее отличительных черт современной стоматологии. Конструкции зубных протезов, опирающихся на имплантаты, являются более физиологичными по сравнению с традиционными методами протезирования т.к. передают жевательную нагрузку непосредственно на костную ткань челюсти ипозволяют избежать препарирования рядом стоящих зубов(Арутюнов С.Д. и соавт., 2003; 2011;Амхадова М.А., 2005;Гончаров И.Ю., 2009; Albrektsson Т.etal., 2000; GotfredsenK., 2003; KrennmairG.etal., 2003). В настоящее время применение дентальной имплантации позволяет достигать предсказуемых долгосрочных результатов (Олесова В.Н. и соавт., 2006; Базикян Э.А., 2001; Гветадзе Р.Ш., 2001; Ломакин М.В., 2001; Лосев Ф.Ф., 2001;Матвеева А.И. и соавт., 2003; Широков Ю.Е., 2007). Такой прогресс в имплантологии привел к возникновению новых вопросов, касающихся используемых материалов и технологий. За последнее десятилетие значительно возросли применение компьютерной томографии (КТ) и компьютерных программ, используемыхпри планировании дентальной имплантации. Эффективность проводимого лечения связана синдивидуальнымипротоколами, включающимииспользование временных протезов практически на всех клинических этапах, начиная с момента удаления зубов, охватывают периода остеоинтеграцииимплантатов, вплоть до изготовления завершающих зубных протезов (Подорванова С.В., 2003;АдилханянВ.А., 2007; BabbushC.A., 2001; WeinbergL., 2003). Временные протезы используются для уточнения окончательной формы будущей постоянной реставрации, коррекции окклюзионных взаимоотношений, вертикального размера несъемных зубных протезов. На временных протезах проводится прогрессивная нагрузка костной ткани в области имплантации, формируются мягкие ткани, в том числе межзубные сосочки. (Олесова В. Н. и др., 2000; Жданов Е.В. и соавт.., 2007; Арутюнов С.Д. и соавт., 2012; ZollerJ.E., NeugebauerJ., 2008). В изученной литературе незначительное количество данных об оптимальных расстановках временных (мини) имплантатов, как опоры конструкций несъемных временных зубных протезов, что обусловило проведение нашего исследования. Цель исследования Изучить и экспериментально обосновать возможности повышения качества протезирования временными несъемными зубными конструкциями при ортопедическом лечении больных с частичным отсутствием зубов, в период остеоинтеграции двухэтапных внутрикостных имплантатов. Задачи исследования Изучить возможности комбинированного применения методик временной и двухэтапной дентальной имплантации, используя принципы компьютерного дизайна и данные компьютерной томографии для планирования реабилитации больных с дефектами зубных рядов. Систематизировать показания к применению временных несъемных зубных протезов с опорой на временные дентальные имплантаты на период остеоинтеграции двухэтапных внутрикостных имплантатов. С использованием математического моделирования и конечно – элементного анализа, теоретически обосновать возможность применения временных несъемных зубных протезов с опорой на временные имплантаты. Провести анализ существующих вариантов несъемных конструкций протезов для временного замещения дефекта зубного ряда, протяженностью 13 зубаи разработать усовершенствованную конструкцию и методику изготовления временного зубного протеза с опорой на временные дентальныеимплантаты. Научная новизна В результате проведенных научных исследований впервые проведен расчет напряженно-деформированного состояния (НДС), прочности и жесткости временной конструкции зубного протеза на временномдентальном имплантате «МИНИ» с использованием математического моделирования и метода конечных элементов (МКЭ). Предложена система позиционирования постоянных и временных дентальных имплантатов по схеме, разработанной нами с помощью математического моделирования. Получены новые научные знания о прочностных характеристиках временных несъемных зубных протезов опирающихся на временные дентальные имплантаты. Впервые разработаны показания к врачебному выбору оптимальной конструкции временного несъемного зубного протеза с опорой на временные имплантаты, используемой на период остеоинтеграциидвухэтапных дентальных имплантатов в процессе ортопедического лечения больных с дефектами зубных рядов. Впервые проведена оценка эффективностиразработанной конструкции временного зубного протеза с использованием нативной и стереолитографической моделей челюсти человека. Практическая значимость Результаты данного исследования позволят повысить эффективность ортопедического стоматологического лечения пациентов с использованием дентальных имплантатов путем научно - обоснованного выбора конструкции временного несъемного зубного протеза, установленного на временных имплантатах. Создана временная несъемная конструкция зубного протеза с опорой на временные имплантаты и замещающие дефект зубного ряда, расположенных в проекции установленных двухэтапных дентальных имплантатов таким образом, что исключают нагрузку в этой зоне и способствуют эффективнойостеоинтеграцииосновных дентальных имплантатов. Даны рекомендации по выбору конструкционного материала для изготовления временных коронок и мостовидных протезов. Основные положения, выносимые на защиту Предложена методика комбинированного единовременного позиционирования двухэтапных и временных имплантатов по схеме, разработанной математическим моделированием, позволяющая распределятьфункциональные нагрузки на временные несъемные конструкции зубных протезов, опирающиеся на временные имлантированные опоры. Разработаны способ изготовленияи конструкция несъемного временного протеза с опорой на временные имплантаты, снижающие риск возникновения осложнений на период остеоинтеграции двухэтапных дентальных имплантатов. Внедрение результатов исследования Результаты проведенного исследования используются в педагогическом процессе на последипломном уровне с врачами-интернами, клиническими ординаторами, аспирантами кафедры стоматологии общей практики и подготовки зубных техников ФПДО, госпитальной ортопедической стоматологии, факультетской хирургической стоматологии и имплантологииМГМСУ имени А.И. Евдокимова. Апробация Основные положения диссертационной работы доложены, обсуждены и одобрены на III Московском конгрессе челюстно-лицевой хирургии и имплантологии(Москва, 2011), конференции молодых ученых МГМСУимени А.И. Евдокимова (Москва, 2012), на совместном заседании сотрудников кафедры стоматологии общей практики и подготовки зубных техников ФПДО, кафедры госпитальной ортопедической стоматологии, кафедры факультетской хирургической стоматологии и имплантологииМГМСУ(протокол №38 от08.06.2012 г.). Личное участие автора Автор освоил и применил методы изучения физико-механических параметров временных несъемных конструкций зубных протезов, участвовал в проведении всех видов экспериментов и лабораторных испытаний. В полном объеме проведена обработка и анализ полученных результатов, написан автореферат и диссертация. Публикации По теме диссертации опубликовано 3 печатные работы в журналах из перечня ВАК РФ, получен патент РФ на изобретение. Объем и структура диссертации Работа изложена на 120 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, главы материалов и методов исследования, главы результатов собственных исследований, заключения, выводов и практических рекомендаций, списка литературы. Работа иллюстрирована 41таблицами, 11 рисунками и диаграммами. Указатель литературы включает151источник, из них 71 работа отечественных и 80иностранных авторов. ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ В диссертационной работе представлен объемный и тщательный аналитический обзор литературы отечественных и зарубежных авторов, посвященный проблемам временного протезирования при ортопедическом лечении пациентов с опорой на дентальные имплантаты. Освещены вопросы показаний для изготовления временных несъемных конструкций, основные проблемы при использовании временных дентальных имплантатов. Дан обзор современных конструкционных материалов и технологий временных несъемных конструкций зубных протезов на временных имплантатах. Материалы и методы исследований Изучены возможности комбинированного использования методик двухэтапной и временной имплантации, используя принципы компьютерного дизайна, данные компьютерной томографии для планирования реабилитации больных с дефектами зубных рядов и передачи этой информацию врачу-стоматологу хирургу. В настоящее время лучший способ для оценки архитектоники костной ткани (ее количества и ее качества) является компьютерная томография.При выполнении настоящей работы мы использовали архивные рентгенограммы, сделанные на компьютерном томографе, “HiSpeedDX-IPlus” производства компании GeneralElectric с программным обеспечением “DentoScan” и следующими техническими параметрами: Минимальная толщина среза – 1 мм; Поле охвата - 18-46 см; Стандартное пространственное разрешение - 0,54 мм или 9,2 л/см Режим высокого пространственного разрешения – 0, 33 мм или 15 л/см. Возможности программного обеспечения позволяют строить объемные модели челюсти в различных проекциях, что позволяет в полной мере оценить анатомо-топографические особенности участка предполагаемой дентальной имплантации. Для оценки качества кости нами использовалась классификация плотности костной ткани Misch и Judy (1987), в сопоставлении с данными рентгенологической шкалы оценки плотности тканей, предложенной Hounsfield, в единицах Хаунсфилда (HU) (1972). Информационная обработка проводилась с использованием программного обеспечения корпорации Microsoft - пакета MicrosoftOffice 2007. В своей работе мы использовали временные имплантаты «Мини» (фирма Русьимплант, РФ) из титана марки «Grade-4», для которого характерно оптимальное сочетание биологической совместимости и прочности (стандарт ICO 5832/II и ASTM 67-89), хорошаябиоинертность и высокая механическая прочность: предел прочности на растяжение – 550 МПа, предел текучести 440 – 483 МПа. Параметры имплантата:резьбовая внутрикостная часть (внешний диаметр 1,8 мм, внутренний диаметр стержня 1,4 мм) и различную длину, равную 10, 13 или 16 мм, а геометрия резьбы характеризуется специальным профилем с шагом 0,95 мм и конусным сужением концевого отдела на протяжении 3,5 мм, что усиливает эффект самонарезания. При разработке схемы расстановки временных и постоянных имплантатов, а также проектировании ортопедических конструкций на временных (мини) имплантатах, как опор для временных зубных протезов, широкое применение находит математическое моделирование с помощью МКЭ. Это позволяет исследовать НДС конструкции временного протеза на этапе проектирования и внести в нее изменения, необходимые для обеспечения прочности и жесткости. МКЭ позволяет на этапе проектирования с достаточной степенью точности рассчитать уровень напряжений в конструкции при различных видах нагрузки и закреплений. При этом появляется возможность выбора конструкционных особенностей, которые обеспечивают лучшее функционирование имплантата. Для математического моделирования НДС временного имплантата с использованием МКЭ необходимо создание его трехмерной геометрической модели. Геометрическая модель создается на основе рабочих чертежей или эскизов имплантата для временного протеза в системе трехмерного моделирования и может с высокой степенью точности описывать реальную конструкцию. Использование математического моделирования на этапе проектирования позволяет сузить круг научного поиска, значительно снизить стоимость и сроки разработки, а также внедрения в практику. Современные технологии МКЭ позволяют рассчитать конструкцию временного протеза с учетом упругопластических свойств материалов и контактного взаимодействия деталей. Имеется также возможность создания конечно-элементной модели для расчета взаимодействия имплантата с костными тканями челюсти. При этом в расчете так же, как и для дентального имплантата, для кортикального и губчатого слоев челюсти можно учесть их механические свойства, используя специальные модели вязкоупругой среды. Задание различной геометрии челюсти и соответствующих свойств костных тканей позволяет учесть особенности того или иного отдела челюсти. Применение МКЭ для решения задач взаимодействия имплантата с челюстью является единственно возможным способом определения напряжений и деформаций в имплантате и близлежащей костной ткани. МКЭ представляет алгоритмическую основу большого количества прикладных программ для ЭВМ.В десятилетия математическое моделирование успешно применяетсядля решения различных задач в стоматологии(Арутюнов С.Д., 1998; Лебеденко И.Ю. и соавт., 2003; Олесова и соавт., 2003; Чумаченко Е.Н. и соавт., 2003; Арутюнов А.С., 2004). РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ В соответствии с литературными данными, установка мостовидного протеза на постоянные двухэтапные дентальные имплантаты невозможна из-за их слабой интеграции с костной тканью челюсти, в ранние сроки установления.Для замещения дефекта зубного ряда на период остеоинтеграции основных имплантатов (в настоящем исследовании – d=4,0 мм) устанавливаются временные имплантаты (в настоящем исследовании – d=1,8мм), тем самым разгружая протезное ложе под несъемной конструкцией. Анализ традиционных решений этой задачи и проблем, связанных с недостаточным объемом кости, порой делает невозможным использовать временные имплантаты, которые устанавливаются по центру альвеолярного отростка между постоянными имплантатами (рис. 1 А). Ее частным случаем является вариант 1-1 с одним промежутком между постоянными имплантатами, в который не устанавливается временный имплантат.Основные нагрузки, действующие на зубной ряд направлены в щечно-язычном и оклюзионном направлениях. Наряду с восприятием этих нагрузок в задачи временного мостовидного протеза на временных имплантатах входит передача нагрузок на челюсть. Известно негативное влияние больших напряжений в костной ткани на процессы остеоинтеграции. Чрезмерно высокие концентрации напряжений в костной ткани приводят к ее резорбции. 8 мм 4 мм 4 мм 4 мм Ø4 мм 8 мм 10 мм Ø1.8 мм 1,4 мм 1.4 мм R 70 мм 1 мм 1 мм а) вариант 1 б) вариант 2.1-1 е) вариант 2.2-1 в) вариант 2.1-2 ж) вариант 2.2-2 г) вариант 3.1-1 з) вариант 3.2-1 д) вариант 3.1-2 и) вариант 3.2-2 Рис. 1. Схемы установки временных и постоянных дентальных имплантатов Необходимо отметить, что влияние вертикальной (оклюзионной) силы, действующей на временный имплантат, на поле деформаций в кости достаточно ограничено. В то же время действие нагрузки в щечно-язычном направлении, а также действие момента в мезиодистальном направлении, вызывает деформации, затрагивающие зоны костной ткани, расположенные непосредственно рядом с постоянными имплантатами. Минимизации момента, действующего на каждый временный имплантат, можно добиться путем смещения осей временных имплантатов относительно центральной оси альвеолярного отростка. Подобные смещения имеют ограничения, связанные с анатомическими особенностями челюсти каждого пациента. В вариантах 2 и 3, отображены возможные схемы установки временных имплантатов со смещением в щечно-язычном направлении, что позволяет создать определенное плечо для сил в оклюзионном направлении и с их помощью минимизировать моменты в мезиодистальном направлении. Для исследования эффективности восприятия момента в мезиодистальном направлении предложено два варианта смещения временных имплантатов: варианты 2 – смещение в шахматном порядке, варианты 3 – П-образное смещение имплантатов. На основе анализа результатов расчета НДС конструкции «мостовидный протез–временные имплантаты–костная ткань» определяли оптимальную схему установки временных имплантатов. В работе математическим моделированием с использованием МКЭ проведено сравнительное исследование схем установки временных имплантатов (рис. 2). Для проведения исследования разработана комплексная конечно-элементная модель системы «мостовидный протез – временные имплантаты – костная ткань челюсть». Решение задачи в данной системе основано на разделении связанных задач взаимодействия временного несъемного зубного протеза и временных имплантатов с костью челюсти. На первом этапе определяли жесткость фиксации временных имплантатов в челюсти при условии отсутствия остеоинтеграции. Рис. 2 Модель установочной конструкции для мостовидного имплантата. На втором этаперассматривали различные схемы установки временных имплантатов в альвеолярном отростке и определяли характер распределения вертикальной (оклюзионной) и боковой (действующей в щечно-язычном направлении) нагрузок между временными имплантатами. При этом определяли варианты расстановки временных имплантатов, в которых на них приходится максимальная и минимальная нагрузка. Для имплантатов с максимальной и минимальной нагрузкой на третьем этапе решения задачи определяли поле напряжений и деформаций в костной ткани, а также производили оценку влияние напряжений, возникающих в костной ткани под действием нагрузок, передаваемых через временные имплантаты, на зоны остеоинтеграции постоянных имплантатов. Таким образом, для создания конечно-элементной модели системы требуется определить 6 жесткостей подсистемы «временный имплантат - костная ткань челюсти».Определение величин жесткостей этих подсистем производится на основе расчетной схемы, представленной на рис. 3. Контактное взаимодействие имплантата с костной тканью осуществляли по резьбовой поверхности. В расчетной схеме резьба упрощенно представлена в виде серии трапецеидальных колец, отстоящих друг от друга на расстояние, равное шагу резьбы.Имплантат удерживается в кости, в основном, витками конической резьбы. Также с течением времени происходит остеоинтеграция имплантата в костной ткани, что вносит дополнительный вклад в удерживающую способность соединения. А Б В Рис. 3. Расчетная схема установки временного имплантата А , Б , В Однако, в рассматриваемой модели при решении контактной задачи определения жесткостных характеристик для осевой силы, изгибающих сил и моментов, принято, что напряжение отрыва контактирующей поверхности имплантата от поверхности кости равно нулю, то есть рассматривается задача обыкновенного контакта двух тел. Такой характер взаимодействия костной ткани и внутрикостной части имплантата соответствует полному отсутствию остеоинтеграции, а момент вывинчивания имплантата равен нулю. Однако для исследования представляет интерес определение жесткости костной ткани при вывинчивании имплантата в условиях остеоинтеграции. В первом приближении эту задачу можно решить, рассмотрев случай максимальной остеоинтеграции, что соответствует полному соединению временного имплантата и кости челюсти. Поэтому полная модель для определения жесткости при действии крутящего момента создана при учете максимальной остеоинтеграции. линия действия нагрузки в щечно-язычном направлении Результаты расчетов жесткостных характеристик подсистемы «имплантат – костная ткань челюсти» по разработанным конечно-элементным моделям при нагружении изгибающими силами и моментами, осевой сжимающей силой и крутящим моментом. В конечно-элементных моделях подсистемы ось OX соответствует щечноязычному направлению, ось OY – мезиодистальному, ось OZ – окклюзионному. Жесткостные характеристики и картины распределения суммарных перемещений и перемещений в направлении действия силовых факторов представлены на рис. 3. б) а) Mщ-я qщ-я q0 М-Д ОКЛ Щ-ЯЗ упругая опора моделирующая фиксацию временного имплантата в полости линия действия нагрузки в окклюзионном направлении корона средняя линия межкоронковая

Похожие:

	Сныткин Владислав Анатольевич Обоснование применения пластиночных... Ена в Государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Московский государственный медико-стоматологический...		Биодеструкция зубных протезов из полимерных материалов (экспериментальное... Программа предназначена для обучающихся 2 курса по профессии «Повар, кондитер» на базе одиннадцати классов, имеющих основные знания...
	Российской Федерации Государственное бюджетное образовательное учреждение... Ортопедическое лечение дефектов твердых тканей зубов и зубных рядов несъемными конструкциями зубных протезов		Клинико-микробиологическое обосновние временного протезирования при... Учебно-методическое пособие предназначено аспирантам и соискателям ученых степеней по всем специальностям для сдачи кандидатского...
	Клинико-экспериментальное применение зубных эликсиров для лечения... Российской Федерации от 17. 12. 2012 №1069н «Об утверждении случаев, в которых возможна сдача крови и (или) ее компонентов за плату,...		Клинико-экспериментальное обоснование применения карофила для профилактики... Работа выполнена на кафедре физиологии, фармакологии и ветеринарно-санитарной экспертизы фгоу впо «Белгородская государственная сельскохозяйственная...
	Клинико-организационные аспекты использования цельнокерамических... Работа выполнена в Государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Московский государственный...		Дентальной имплантации является одной из приоритетных задач современной... Современные методы оценки остеоинтеграции дентальных внутрикостных имплантатов (литературный обзор)
	Экспериментальное обоснование способа контрастирования структур стекловидного...		Аннотированное содержание программы дисциплины «Зубопротезирование... Целью освоения дисциплины (модуля) является подготовка врача-стоматолога, способного оказывать пациентам амбулаторную стоматологическую...
	Аннотированное содержание программы дисциплины «Зубопротезирование... Целью освоения дисциплины (модуля) является подготовка врача-стоматолога, способного оказывать пациентам амбулаторную стоматологическую...		Клинико-лабораторное обоснование применения ортокератологических...
	Примерная программа дисциплины стоматология модуль «имплантология... Цель: освещение теоретических и практических аспектов стоматологической (дентальной) имплантологии, возможностей реконструктивной...		Рабочая учебная программа дисциплины протезирование зубных рядов Фгос впо по направлению подготовки (специальности) 060201- стоматология, утвержденному приказом №16 Министерства образования и науки...
	Рабочая программа профессионального модуля пм. 02 Изготовление несъемных протезов Программа профессионального модуля разработана на основе Федерального государственного образовательного стандарта по специальности...		Конкурс проводится для делегированных медицинских сестер, зубных... Э. А. Бадмацыренова «Разработке тестов для компьютерного тестирования. Методические рекомендации для преподавателей» Улан-Удэ, 2008....