Математичне обгрунтування до використання кульшових штифтової вкладки з
"комірцем" при руйнуванні коренів зубів нижче рівня ясен h2>
Т. Н. Капотіна, В. М. Семенюк, К. К. Яковлєв, А. К. Гуц,
М. І. Панова, Омська державна медична академія, кафедра ортопедичної
стоматології p>
В
результаті карієсу, рідше травми і патологічної стертості, спостерігається
повна втрата коронки природного зуба. До повних дефектів коронкової частини
зуба В. Н. Копєйкін [1,2] відносить збереження частини коронки зуба над рівнем ясен
на 2-3 мм. За наявності твердих тканин зуба на рівні ясеневого краю і нижче
рівня ясеневого краю (на 1/4 довжини кореня) лікарям-стоматологам доводиться
вирішувати питання про видалення кореня зуба. p>
В
переважній більшості випадків коріння зубів видаляються, тому що до цього
часу немає об'єктивних критеріїв, що дозволяють науково обгрунтувати показання до їх
збереження та використання в якості опорного елемента, що дає можливість
після відновлення коронкової частини повністю підключити зуб до функції. p>
Між
тим видалення коренів зумовлює неминучу резорбцію міжзубних перегородок і
зниження функціональних можливостей пародонту сусідніх зубів. До теперішнього
часу не було математичних (механічних) розрахунків для обгрунтування
використання штифтових конструкцій для відновлення коронкової частини зуба в
як опорного елемента. Нами в статті [3] були побудовані математичні
моделі здорового зуба і штифтової конструкції на основі кореня зуба, Ми вивчали
використання штифтових конструкцій при відновленні відсутніх коронок
природних верхніх фронтальних зубів (центральні різці та ікла) і нижніх іклів.
p>
В
клініці для відновлення відсутніх коронок природних зубів
використовуються: кульшових штифтові вкладка, штифтові зуби і штифтові
конструкції. Принципова відмінність штифтових зубів і штифтових конструкцій у
те, що в штифтових зубах штучна коронка жорстко з'єднана з штифтом,
фіксуються в кореневому каналі, а штифтові конструкції складаються з штифта,
монолітно сполученого з литої кульшових вкладкою, і зовнішньої коронки.
Гідність штифтових конструкцій в тому, що зовнішня штучна коронка,
відновлює коронку природного зуба, не сполучена монолітно з штифтом
і кульшових вкладкою і при необхідності її заміни не потрібно витягувати штифт з
кореня. p>
Але
оскільки нас цікавило поведінка кореня, то ми не розрізняли штифтові
конструкції і штифтові зуби. З цієї ж причини вкладка і штифт (діаметром 1
мм) бралися цілком сталевими (рис.1: a) - проста штифтові конструкція; b) --
штифтові конструкція c "комірцем"). p>
p>
Рис.1.
a) модель зуба з h = H/4, b) модель з "комірцем" p>
Суть
використаних нами в [3] математичних методів полягає в наступному: p>
1)
будується математична модель зуба з литої вкладкою і сталевим штифтом, а
також з литим штифтом, монолітно з'єднаним з кульшових вкладкою на рівні h
нижче рівня ясен (причому ми брали h = 0, H/4 та H/3, де H - довжина кореня зуба),
разом з навколишнім його щелепний кісткою. Периодонтальної щілину і шар цементу
між штифтом і кореневим дентином в розрахунок не приймалася (їх товщина <
0.15-0.2 мм). Для спрощення розрахунків на даному етапі розглядалася плоска
модель, тобто, по суті, ми намагалися побачити те, що відбувається всередині зуба
з штифтової конструкцією в думках виділеному плоскому перерізі, що проходить
через геометричну вісь зуба. Це досить стандартна плоска модель
пружного середовища, складена з різних матеріалів, для розрахунку деформацій і
напруг якої під впливом зовнішнього статичного навантаження використовувався
метод кінцевих елементів. p>
Поява
великих (за розміром площі розглянутого плоского перетину збереглася
частини кореня зуба) зон в корені зуба з напругою, що перевершує межа
міцності кореневого
дентину (головним чином) на розрив, трактується як ситуація, що веде до
руйнування залишку кореня, особливо при циклічному повторі даної навантаження
(пережовування їжі); p>
2)
модель реалізовувалася за допомогою спеціального комп'ютерного пакета прикладних
програм "Космос/М" для ПЕОМ IBM РС 386/387, який дозволяв
наочно (на екрані дисплея) побачити, як відбувається деформування зуба і
навколишнього щелепний кістки під впливом заданого навантаження (аж до
мультиплікації), а також давав можливість побачити повну картину розподілу
(у вигляді кольорових зон однакового напруги) напружених станів зуба з
вкладкою. p>
накладалося
умова нульового граничного переміщення (жорсткого закріплення) по лінії ABCD. З
лівої сторони (на відрізку AB) між кісткою і вкладкою вузли бралися подвійними;
сполучення між ними відсутнє, отже, вплив через
утворену "вузлову щілину" не передавалося. Це робилося для того,
щоб при розгляді вектора навантаження, що належав 4-му квадранту,
моделювалася ситуація, при якій вважається, що сталева вкладка не
зростається з живою тканиною. p>
Навантаження
бралася точкова, зосереджена у трьох вузлах (яка має одну і ту ж величину в
кожному вузлі). p>
Всі
це дозволило провести серію комп'ютерних експериментів, що визначають
надійність конкретної вкладки. У випадку вертикального навантаження в 3 кГ для моделі
"здорового зуба" отримані напруги по порядку величини
узгоджуються з напругою, зазначеними в [4, c.18, 23] і знайденими іншим
способом. p>
Перевагою
математичного моделювання є те, що тут легко набирається необхідна
статистика по тій або іншій вкладці без експерименту з живими пацієнтами.
Математичне моделювання, як попередній етап клінічних випробувань,
дає можливість заздалегідь відкинути безнадійні або невдалі штифтові
конструкції, а також визначити, яким може бути рівень h руйнування кореня
зуба, коли ще можливо його збереження. Нарешті, математична модель
обгрунтовує (чи бракує) життєздатність того чи іншого методу
протезування, дозволяючи впевнено залучати число пацієнтів. p>
Недоліком
математичного моделювання є його ідеалізірованность, нехтування
тими чи іншими деталями. У нашому випадку - це спрощення структури кореневого
дентину, огріхи при обробці залишку кореня зуба, встановлення штифтової
конструкції, абстрагування від температурних (що, втім, можна було врахувати)
і хімічних умов і т.д. p>
Природно,
кращим виходом є поєднання клініки і математики. p>
В
роботі [3] показано (см.ріс.2), що штифтові конструкції при h = 0, H/4 та H/3
непогано тримаються при несиметричної вертикальної навантаженні до 30 кГ, хоча в
залишок кореня напруги перевершують напруги, що виникають у "здоровому
зубі "(модель якого також піддавалася комп'ютерних випробувань). При
навантаженнях більше 60 кГ напруги (по вертикалі -) на великій
частини кореня (в кореневому дентині) наростають і потрапляють у критичну зону (для
розриву - це напруги від 20 до 42 Н/мм2). По суті, це означає
реальність руйнувань кореня зуба. Але в зону руйнування (де) випробовувані моделі потрапляли лише за
навантаженнях близьких до 60 кГ. Напруження по горизонталі значно
менше і не потрапляли у критичну зону. p>
p>
Рис.2.
Напруження при вертикальної
несиметричної навантаженні p>
Локально
на дуже малих ділянках кореня виникають напруги по вертикалі і по
горизонталі потрапляють у критичну зону вже при наближенні навантаження до 30 кГ,
причому навіть для моделі здорового зуба, а в зону руйнування - при навантаженні вище
30 кГ (h = H/4, H/3. Отже, при наявності у відповідних місцях кореня
тріщин можливі наростаючі розколи. p>
При
(бічний) навантаженні під кутом до осі зуба для
моделей з h = H/4 та H/3 в корені виникають критичні напруги в районі
навантаження 20 - 30 кГ у стику кореня та вкладки, а також кореня і штифта, причому
гірша справа з моделлю h = H/4. При наявності дефектів (мікротріщин) в
кореневому дентині корінь схильний до руйнування у зазначених місцях. p>
Задовільні
результати, отримані при дослідженні простий штифтової конструкції, мали
природне продовження у вигляді вдосконаленою штифтової конструкції з
"комірцем" (рис.1: b). Відповідне комп'ютерне моделювання
і експерименти при h = H/4 показали, що при вертикальної навантаженні штифтові
конструкція з "комірцем" набагато міцніше звичайної (см.ріс.3). При
похилій навантаженні "воротнічковая" конструкція переваг не має.
Таким чином, слід віддавати перевагу штифтових конструкцій з
"комірцем" у тих випадках, коли немає інших протипоказань. p>
p>
Рис.3.
Напруження для простої
штифтової конструкції (ліві стовпчики) і для конструкції з
"комірцем" (праві стовпчики) при несиметричної вертикальної
навантаженні в 30 і 60 кГ. В обох випадках h = H/4 p>
Висновок h2>
На
підставі проведених нами досліджень (математичних розрахунків і клінічних
спостережень за 48 пацієнтами у віці від 20 до 40 років з штифтових
конструкціями і покривні коронками) можна сформулювати наступні положення:
p>
--
зруйновані коріння фронтальних зубів нижче рівня ясен на 1/4 довжини кореня можуть
бути використані в клінічній стоматології; p>
--
2/3 опорно-утримує апарату коренів фронтальних зубів з відновленої
кореневої і коронкової частиною достатньо для повноцінної функції; p>
--
штифтові конструкції з "комірцем" є набагато ефективніше
таких же конструкцій, але без "комірця". p>
Результат
досліджень свідчить, що штифтові конструкції з фарфоровими коронками
повністю відповідають естетичним і функціональним вимогам. При правильному
конструюванні ці протези не викликають яких-небудь патологічних змін в
тканинах пародонту. p>
Список літератури h2>
Копєйкін
В.Н. Показання та протипоказання до збереження і видалення коренів зубів//
Теорія і практика стоматології: Праці ММСИ. Вып.10. М., 1967. С.161-167. p>
Копєйкін
В.Н. та ін Керівництво з ортопедичної стоматології. М.: Медицина, 1993. p>
Гуц
А.К., Капотіна Т.М., Панова М.І., Семенюк В.М., Файзуллин Р.Т., Яковлєв К.К.
Математичне обгрунтування до використання коренів фронтальних зубів,
зруйнованих нижче рівня ясен, під штифтові конструкції. Деп.в ВИНИТИ 21.06.95. N 1790 - B95. 22c. p>
Копєйкін
В.Н. Ортопедичне лікування захворювань пародонту. М.: Медицина, 1977. p>
Для
підготовки даної роботи були використані матеріали з сайту http://www.omsu.omskreg.ru/
p>