ПОЛЯРИЗАЦИОННО-ОПТИЧЕСКИЙ МЕТОД В ИССЛЕДОВАНИИ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ МОДЕЛЕЙ С ДЕНТАЛЬНЫМИ ИМПЛАНТАТАМИ ИЗ НИТИНОЛА
Аннотация
Фотоупругое моделирование позволяет наблюдать распространение и концентрацию напряжений систем со сложной геометрией, выполнить качественный и количественный анализ оптической картины напряженно-деформированного состояния модели. Цель работы: корреляция напряжений в области дентальных имплантатов с памятью формы с использованием поляризационно-оптического метода исследования. На 20 фотоупругих моделях (поликарбонат РС-075) исследованы особенности поля напряжений в сагиттальной и фронтальной плоскостях цилиндрических двух- и четырехкорневых имплантатов с эффектом памяти формы. Установлено, что а сагиттальных моделях напряжения генерируемые ножками двухкорневых имплантатов концентрируются на контуре отверстия, снижаются до нуля обратно пропорционально квадрату расстояния от центра. Сжимающие напряжения в точках контакта ножек 27,9±0,1 МПа, растягивающие кольцевые во внеконтактных областях 80,00±0,32 МПа. Сжимающие напряжения во фронтальной плоскости 7,04±0,14 МПа, на свободном контуре равны нулю, растягивающие осевые напряжения по высоте ножек 9,00±0,12 МПа, во внеконтактных областях 10,3±0,1 МПа. Коэффициент запаса прочности в сагиттальной плоскости 1,29, фронтальной - 1,1. На фотоупругих моделях с четырехкорневыми имплантатами отсутствуют стрессовые зоны концентрации напряжений. В сагиттальной плоскости соотношения сжимающих и растягивающих напряжений уравновешено (13,1±0,2 МПа и 26,00±0,14 МПа), коэффициент запаса прочности 5,7. Сжимающие напряжения во фронтальной плоскости 7,9±0,3 МПа, осевые растягивающие 8,5±0,3 МПа, коэффициент запаса прочности 12,0. Структурные изменения нитинола (формовосстановление) завершаются через 2 часа после температурного воздействия на имплантаты и прекращается возмущающее влияние активных элементов на фотоупругий материал моделей. Система имплантат - модель стабилизируется, ее устойчивость возрастает. Таким образом, равномерное распределение напряжений по контуру четырехкорневых имплантатов, устойчивость системы имплантат - модель позволяют предположить безопасность и длительное функционирование имплантата в качестве опоры протеза.
Литература
2. Загорский В.А., Загорский В.В. Воздействие одиночных имплантатов на костную ткань // Дентальная имплантология и хирургия. – 2011. - № 1. – С. 114-117.
3. Захаров А.А., Мороз Е.А., Сметанкин А.Б. Лаборатория сопротивления материалов: учеб. пособие. – М.: МГИУ, 2007. – 123 с.
4. Курляндский В.Ю., Хесин П.Г. Изучение напряженного состояния челюсти методом фотоупругости // Стоматология. – 1962. – Т. 41. № 2. – С. 66-71.
5. Мейснер С.Н., Котенко М.В., Копысова В.А. и др.. Особенности повреждения имплантатов из металлических сплавов // Забайкальский медицинский вестник. – 2016. - №1. – С. 59-68. – URL: http://www.chitgma.ru/zmv2/journal/2016/1/10.pdf (дата обращения: 16.08.2016).
6. Раздорский В.В. Внутрикостные и поднадкостничные имплантаты в лечении больных с редукцией челюстей (экспериментальное и клиническое исследование): автореф. дис. … д-ра мед. наук. – СПб., 2014. – 30 с.
7. Чуйко А. Н., Суров О. Н., Алымбаев Р. С. и др. Об особенностях биомеханики при фиксации субпериостальных имплантатов // Український стоматологічний альманах. – 2010. - № 1. – С. 27-38.
8. Чуйко А.Н., Угрин М.М., Левандовский Р.А. и др. Биомеханика и компьютерные технологии в челюстно-лицевой ортопедии и дентальной имплантологии. – Львов: ГалДент, 2014. – 350 с.
9. Чумаченко Е.Н., Арутюнов С.Д., Лебеденко И.Ю., Ильиных А.Н. Анализ распределения нагрузок и вероятности необратимых изменений в костных тканях челюсти при ортопедическом лечении с использованием дентальных внутрикостных имплантатов // Институт стоматологии. – 2002. – Т. 2. №15. – С. 44-48.
10. Çehreli S., Özçırpıcı A.A., Yılmaz A. Tilted orthodontic micro implants: a photoelastic stress analysis // European Journal of Orthodontics. – 2013. – Vol. 35 (5). – P. 563-567.
11. Figueirêdo E.P., Sigua-Rodriguez E.A., Pimentel M.J., et al. Photoelastic analysis of fixed partial prosthesis crown height and implant length on distribution of stress in two dental implant systems // International Journal Dentistry. – 2014; 2014, Article ID 206723, 7 pages. URL: http://dx.doi.org/10.1155/2014/206723 (дата обращения: 16.08.2016).
12. Goiato M.C., Pesqueira A.A., dos Santos D.M., et al. Photoelastic Stress Analysis in Prosthetic Implants of Different Diameters: Mini, Narrow, Standard or Wide // Journal of Clinical and Diagnostic Research. – 2014. – Vol. 8 (9). – ZC86-ZC90.
13. Gracco A., Cirignaco A., Cozzani M., et al. Numerical/experimental analysis of the stress field around miniscrews for orthodontic anchorage // European Journal of General Dentistry. – 2009. – Vol. 31 (1). – P. 12-20.
14. Ozkir S.E., Terzioglu H., Culhaoglu A.K. Evaluation of stress distribution of fixed partial dentures over straight and inclined implants in various macrodesigns by the photoelastic stress analysis method // European Journal of General Dentistry. – 2013. – Vol. 2 (2). – P. 163-168.
15. Rossi F., Zavanelli A.C., Zavanelli R.A. Photoelastic comparison of single tooth implant-abutment bone of platform switching vs conventional implant designs // J Contemp Dent Pract. – 2011. – Vol. 12 (2). – P. 124-130.
16. Zielak J.C., Filietaz M., Archetti F.B., et al. Colorimetric photoelastic analysis of tension distribution around dental implants // RSBO. – 2013. – Vol. 10 (4). – P. 318-325.
REFERENCES
1. Durelli A., Riley U. Introduction to photomechanics (polarization-optical method) – Translation from English. – Moscow: WORLD, 1970. – 484 p. (in Russian)
2. Zagorsky VA, Zagorsky VV The impact of single implants on bone tissue // Dental'naja implantologija i hirurgija. – 2011. - № 1. – P. 114-117. (in Russian)
3. Zakharov A.A., Moroz E.A., Smetankin A.B. Laboratory of resistance of materials: textbook. – Moscow: MGIU, 2007. – 123 p. (in Russian)
4. Kurlyandsky V.Yu., Hesin P.G. The study of the stressed state of the jaw by the method of photoelasticity // Stomatologija. – 1962. – Vol. 41. № 2. – P. 66-71. (in Russian)
5. Meisner S.N., Kotenko М.V., Kopysova V.А., et al. Features implant damage of metal alloys // Zabajkal'skij medicinskij vestnik. – 2016. - №1. – P. 59-68. – URL: http://www.chitgma.ru/zmv2/journal/2016/1/10.pdf (in Russian)
6. Razdorsky V.V. Intraosseous and subperiosteal implants in the treatment of patients with jaw reduction (experimental and clinical study): Thesis DSc (Medicine). – St. Petersburg, 2014. – 30 p. (in Russian)
7. Chuyko A.N., Surov O.N., Alymbaev R.S., et al. About features of biomechanics at fixation of subperiostal implants // Ukrainskij stomatologicheskij al'manah. – 2010. - № 1. – P. 27-38. (in Russian)
8. Chuiko A.N., Ugrin M.M., Levandovsky R.A. Biomechanics and computer technologies in maxillofacial orthopedics and dental implantology. – Lviv: GalDent, 2014. – 350 p.
9. Chumachenko E.N., Arutyunov S.D., Lebedenko I.Yu., Ilinnykh A.N. Analysis of the distribution of loads and the probability of irreversible changes in the jaw bone tissues in orthopedic treatment using dental intraosseous implants // Institut stomatologii. – 2002. – Vol. 2. №15. – P. 44-48. (in Russian)
10. Çehreli S., Özçırpıcı A.A., Yılmaz A. Tilted orthodontic micro implants: a photoelastic stress analysis // European Journal of Orthodontics. – 2013. – Vol. 35 (5). – P. 563-567.
11. Figueirêdo E.P., Sigua-Rodriguez E.A., Pimentel M.J., et al. Photoelastic analysis of fixed partial prosthesis crown height and implant length on distribution of stress in two dental implant systems // International Journal Dentistry. – 2014; 2014, Article ID 206723, 7 pages. URL: http://dx.doi.org/10.1155/2014/206723 (дата обращения: 16.08.2016).
12. Goiato M.C., Pesqueira A.A., dos Santos D.M., et al. Photoelastic Stress Analysis in Prosthetic Implants of Different Diameters: Mini, Narrow, Standard or Wide // Journal of Clinical and Diagnostic Research. – 2014. – Vol. 8 (9). – ZC86-ZC90.
13. Gracco A., Cirignaco A., Cozzani M., et al. Numerical/experimental analysis of the stress field around miniscrews for orthodontic anchorage // European Journal of General Dentistry. – 2009. – Vol. 31 (1). – P. 12-20.
14. Ozkir S.E., Terzioglu H., Culhaoglu A.K. Evaluation of stress distribution of fixed partial dentures over straight and inclined implants in various macrodesigns by the photoelastic stress analysis method // European Journal of General Dentistry. – 2013. – Vol. 2 (2). – P. 163-168.
15. Rossi F., Zavanelli A.C., Zavanelli R.A. Photoelastic comparison of single tooth implant-abutment bone of platform switching vs conventional implant designs // J Contemp Dent Pract. – 2011. – Vol. 12 (2). – P. 124-130.
16. Zielak J.C., Filietaz M., Archetti F.B., et al. Colorimetric photoelastic analysis of tension distribution around dental implants // RSBO. – 2013. – Vol. 10 (4). – P. 318-325.
