Dental Tribune Russian Edition

Замещение единичного зуба – од- на из самых часто осуществляемых имплантологических процедур [1]. Объем и плотность костной ткани в области моляров зачастую оказы- ваются далеки от идеала, окклю- зионные же нагрузки здесь весьма велики. Все это, вне зависимости от наличия парафункциональных привычек, может негативно ска- заться на стабильности реставра- ций (рис. 1) [2, 3]. Замещение единичного моляра имплантатом и коронкой всегда представляло собой сложную зада- чу с точки зрения как формы, так и функции. Медиально-дистальные размеры моляра превосходят раз- меры большинства стандартных имплантатов (от 3,75 до 3,0 мм), вследствие чего возникает веро- ятность функциональной перегруз- ки, способной повлечь за собой по- вреждение места соединения с аба- тментом или поломку самого им- плантата (рис. 2, 3) [4]. Имплантаты увеличенного диаметра находят применение при замещении моля- ров меньшего размера (8,0–11,0 мм) при ширине альвеолярного гребня 8 мм и более (рис. 4a) [5]. Клинические параметры, диктую- щие план лечения, следует тщатель- но оценивать в свете наличия им- плантатов и компонентов, создаю- щих множество вариантов конфи- гураций ортопедических конструк- ций и способов их фиксации. Мно- гие современные системы демон- стрируют многообещающие ре- зультаты в рамках клинических ис- пытаний [6–8]. Такие группы, как Davarpanah и соавт. [9], Balshi и со- авт. [2], English и соавт. [10] и Bahat and Handelsman [11] предположили, что использование нескольких им- плантатов может быть идеальным решением в случае замещения еди- ничного моляра (рис. 4б, в). Однако большинство стандартных имплан- татов и связанных с ними ортопе- дических компонентов при созда- нии реставрации с опорой на два имплантата просто не поместятся на участке, занимаемом моляром, если только не увеличить этот уча- сток (до 12 мм и более) [4]. Mosco- vitch пишет о том, что концепция применения двух имплантатов тре- бует наличия прочных и стабиль- ных устройств с диаметром не ме- нее 3,5 мм. Кроме того, связанная с имплантатами ортопедическая кон- струкция в идеале также не должна превышать эти размеры [2]. Расчет методом конечных эле- ментов (FEA) представляет собой инженерный метод, позволяющий оценить напряжения и растяжения, испытываемые твердым телом [10–13]. FEA позволяет рассчитать нагрузки и деформации как отдель- ных элементов конструкции, так и всей конструкции в целом. Модель конечных элементов создается пу- тем разбиения цельного объекта на некоторое количество дискретных элементов, соединенных общими узловыми точками. Каждому эле- менту назначаются определенные физические характеристики, соот- ветствующие характеристикам мо- делируемой структуры. Для стиму- лирования взаимодействия со сре- дой к модели применяются гранич- ные условия [14]. Такая модель поз- воляет имитировать приложение силы к определенным точкам си- стемы и рассчитывать равнодей- ствующие силы в окружающих структурах. Метод FEA особенно по- лезен при оценке зубных протезов с опорой на имплантаты [13–16]. Чтобы сравнить реставрации с опо- рой на один имплантат увеличен- ного диаметра и два стандартных имплантата при замещении перво- го моляра нижней челюсти, мы под- вергли исследованию с применени- ем FEA две модели. Материалы и методы Для воспроизведения экспери- ментальных случаев были созданы три модели: костной ткани челю- сти, имплантата с абатментом и ко- ронки. Трехмерные изображения двух моделей (челюсти и импланта- та/абатмента) были получены с ис- пользованием неспециализирован- ного программного обеспечения для CAD/CAM «AutoDesk Inventor» версии 8.0. Эти объекты имеют пра- вильную симметричную форму, и их подробные размеры можно лег- ко измерить. Коронка, наоборот, имеет весьма сложную геометрию, и ее нельзя вы- чертить в трех проекциях с доста- точной точностью. Коронка была смоделирована при помощи трех- мерного сканера Roland MDX-15, благодаря которому была получена сеть точек, или треугольников, ко- торую перед использованием не- обходимо было обработать при по- мощи другой программы. Вторая проблема заключается в инженерном анализе трех моделей – одна из которых отсканирована, а две другие вычерчены – при помо- щи коммерческого программного обеспечения. Большинство систем CAD/CAM и графических пакетов работают с объектами как с оболоч- ками (т.е. только с их поверх- ностью). Анализ же нагрузок подра- зумевает оценку изменений в объе- ме различных материалов [3]. Таким образом, для получения трех объе- мов, представляющих костную ткань челюсти, имплантат/аба- тмент и коронку, было необходимо провести ряд дополнительных опе- раций по преобразованию импор- тированных поверхностных изоб- ражений [2]. Костная ткань была представлена в виде цилиндра, со- стоящего из двух частей. Внутрен- ний цилиндр имитировал губчатую кость (диаметром 14 мм и высотой 22 мм), внешний (толщиной 1 мм) – кортикальный слой (диаметром 16 мм и высотой 24 мм). Смоделиро- ванный имплантаты имели диаметр 3,7 и 6,0 мм соответственно. Кон- струкция и геометрия имплантатов в сборе с абатментами были взяты из каталога Zimmer Dental (рис. 5). Был проведен линейный статиче- ский анализ. Моделирование трех- мерного объекта и анализ конеч- ных элементов был выполнен на ПК Intel Pentium IV с процессором 2,8 ГГц и оперативной памятью 1 Гб. Для слияния использовалась про- грамма ANSYS версии 9.0; элемен- том, примененным при слиянии всех трех моделей, был восьмиузло- вый элемент-кирпичик (SOLID45), имеющий три степени свободы. Пе- речень характеристик материалов, использовавшихся при анализе, приведен в табл. 1. К двум моделям была вертикально приложена рав- номерно распределенная, имити- рующая окклюзионную, нагрузка в 120Н (по 20Н на каждую из шести точек на бугорках и центральной ямке). Цилиндр кортикальной кост- ной ткани, наоборот, был зафикси- рован во всех направлениях в каче- стве граничного условия [17–21]. Результаты и обсуждение Результаты FEA выявили множе- ство подробностей относительно нагрузок и деформаций на всех участках двух моделей, являющихся предметом настоящего исследова- ния. На рис. 6a, б представлено гра- фическое сравнение коронок двух Russian Edition Клинические рекомендации 15 Восполнение дефекта в области единичного отсутствующего моляра Сравнение применения одного имплантата большого диаметра и двух имплантатов меньшего диаметра Амр Абдель Азим, Амани Заки, Мохаммед эль Анвар, Египет Таблица 1. Физические свойства Материал Коэффициент Пуассона Модуль Юнга, МПа Покрытие (керамика) 0,3 67 200 Каркас (золото) 0,3 96 000 Имплантаты (титан) 0,35 110 000 Губчатая кость 0,3 150 Кортикальная костная ткань 0,26 1500 *Площадь под кривой – до определенной величины деформации представляет со- бой полную механическую энергию на единицу объема, поглощенную материалом до момента деформации (рис. 9). Это следует из уравнения 2. Рис. 1. Распределение нагрузок при приеме пищи: в области моляров и премоляров наблюдается за- метное увеличение нагрузки [23]. Рис. 2. Вид со стороны окклюзии, демонстрирую- щий замещение первого моляра. Медиально-дис- тальное расстояние слишком велико, и реставра- ция не занимает пространство полностью, оставляя в дистальной области промежуток. Рис. 3. Отсутствие опоры коронки с одной сторо- ны: рентгенограмма, демонстрирующая замеще- ние первого моляра нижней челюсти справа при помощи стандартного имплантата Branemark со стандартным абатментом (Nobel Biocare) [1]. Рис. 4a. Рентгеновский снимок имплантата увели- ченного диаметра, примененного для замещения нижнего первого моляра [1, 24]. Рис. 4б. 2 стандартных абатмента на импланта- тах Astra Tech 3,5 мм, предназначенных для замеще- ния первого моляра нижней челюсти справа; вид со стороны щеки [1, 24]. Рис. 4в. Рентгенограмма реставрации [1, 24]. Рис. 5. Модель коронки, имплантатов и костной ткани для FEA. Рис. 6a, б. Теоретическая нагрузка на коронку: имплантат увеличенного диаметра (a); два имплантата (б). DT стр. 16