Порівняльний аналіз стоматологічних імплантатів, Контент-платформа
ПОРІВНЯЛЬНИЙ АНАЛІЗ СТОМАТОЛОГІЧНИХ ІМПЛАНТАТІВ
Саратовський державний університет ім.
1Стоматологічна клініка «Ваш лікар»
Згідно зі статистикою, в Україні люди старше 40 років у 90% випадків мають 1 і більше втрачених зубів, що зумовлює широку потребу в дентальній імплантації. На сьогоднішній день у стоматології застосовуються імплантати з різними формами абатментів (вставок у імплантат, призначених для встановлення зубного протезу). У більшості випадків хірург використовує імплантати з абатментами тієї форми, які є. Однак такий підхід, що не передбачає планування операції з точки зору механічного аналізу конструкції, у ряді випадків призводить до передчасного виходу з ладу всієї системи «імплантат-протез» через ефект втоми металу при циклічному навантаженні.
Аналіз напружено-деформованого стану імплантатів з абатментами різних поперечних перерізів може дозволити вибирати оптимальний з механічного погляду варіант, що, у свою чергу, дасть можливість продовжити термін служби встановлених конструкцій [1].
На сьогоднішній день існує чотири основних типи абатментів, що застосовуються у стандартних стоматологічних імплантатах: круглого та еліптичного поперечного перерізу, а також з перерізом у вигляді правильного шестикутника та шестикутника із округленими краями (Малюнок 1).
Рисунок 1. Основні форми поперечних перерізів абатментів
У цій роботі було проведено порівняльний аналіз напруг та деформацій, що виникають в імплантатах з абатментами різної форми при дії фізіологічних жувальних навантажень, встановлених у ділянці кістки реального пацієнта.
Геометрична модель кістки пацієнта будувалася на основі даних комп'ютерної томографії у програмному комплексі SolidWorks [2]. Для розрахунків методом кінцевих елементів були також створені тривимірні моделі імплантатів із чотирма основними формами абатментів. Імплантати розміщувалися у кістки дома втраченого зуба (рисунок 2).
Малюнок 2. Ділянка кістки із встановленим імплантатом
Матеріали кортикальної та губчастої кістки вважалися ідеально-пружними, ізотропними. Модуль Юнга кортикальної кістки було прийнято рівним 12379 МПа, губчастою – 7261 МПа, коефіцієнт Пуассона приймався обох типів кістки рівним 0.3. Імплантат та абатмент виконані з титану з модулем Юнга 1.2* 1011 Па та коефіцієнтом Пуассона рівним 0.32. Ділянка кістки була жорстко закріплена на торцевих поверхнях.
До верхньої грані абатменту прикладалася розподілена сила 1000 Н під кутом 30о до осі імплантату. Також до верхньої грані прикладався скручуючий момент 0.07 Н*м.
Розрахунок напружено-деформованого стану імплантату та кістки проводився у кінцево-елементному програмному комплексі Ansys. В результаті розрахунків імплантатів з чотирма типами абатментів були отримані значення максимальної напруги в імплантаті та максимальних переміщень абатменту, представлені в таблиці 1.
З таблиці 1 видно, що найменша максимальна еквівалентна напруга виникає в імплантатах з абатментами круглого поперечного перерізу. Для них характерні мінімальні переміщення абатменту.
Таблиця 1. Значення максимальної еквівалентної напруги в імплантаті та максимальних переміщень абатменту