Диссертация (1139634), страница 15
Текст из файла (страница 15)
Степень увеличения напряжений приприложении нагрузки к боковому отделу протеза в сравнении с фронтальнымотделом составляет для титановых имплантатов 38,4%, титан-ниобиевых –39,7%, никелид-титановых – 44,8%. В губчатой костной ткани напряженияварьируют от 3,1МПа до 3,4МПа, увеличиваясь в сравнении с вариантомнагрузки фронтального отдела на 54,8%, 53,8% и 57,1% при использованиититановых, титан-ниобиевых и никелид-титановых имплантатов.Установка четырех имплантатов по технологии «Все на четырех»увеличивает напряжения в кортикальной и губчатой костной ткани всравнении с вариантом протезом на шести имплантатах (Рис.
36, 41-44). Прииспользовании титановых имплантатов фронтальная нагрузка протезавызывает в кортикальной костной ткани напряжения 16,1МПа, прииспользовании титан-ниобиевых и никелид-титановых имплантатов –соответственно 11,8МПа и 12,3МПа, что на 26,7% и 23,6% ниже в сравнениис титановыми имплантатами. В губчатой костной ткани напряжения вокругтитановых имплантатов составляют 1,9МПа, вокруг титан-ниобиевых иникелид-титановых соответственно 1,79МПа и 1,72МПа (меньше на 5,8% и9,5%). В сравнении с протезом на шести имплантатах степень увеличениянапряжений значительна: в кортикальной костной ткани при использованиититановых имплантатов – 42,2%, титан-ниобиевых 40,7%, никелид-титановых43,9%; в губчатой костной ткани соответственно на 26,3%, 17,3%, 15,1%.При боковой нагрузке протеза на четырех имплантатах в кортикальнойкостной ткани вокруг крайних имплантатов в зоне нагрузки развиваютсязначительныенапряжения,превышающиенапряженияпринагрузкефронтального отдела на 73,0% у титановых имплантатов (59,6МПа), на 72,9%95у титан-ниобиевых (43,5МПа), на 71,6% – у никелид-титановых (43,3МПа).Напряжения вокруг титановых имплантатов выше в сравнении с титанниобиевыми и никелид-титановыми имплантатами (на 27,0% и 27,4%).
Всравнении с нагрузкой бокового отдела протеза на шести имплантатахуменьшение числа имплантатов до четырех увеличивает напряжения вкортикальной костной ткани 74,7%, 73,3% и 71,1% при использованиисоответственнотитановых,титан-ниобиевыхиникелид-титановыхимплантатов. В губчатой костной ткани напряжения у крайних имплантатовпри боковой нагрузке протеза достигают стандартных пределов прочностигубчатой кости и составляют 6,6МПа у титановых имплантатов, 6,1МПа – утитан-ниобиевых и 6,4МПа у никелид-титановых (разница с титановымиимплантатами соответственно 7,5% и 3,0%). В сравнении нагрузкойфронтального отдела напряжения в губчатой кости возрастают на 71,2%,70,7% и 73,1% у титановых, титан-ниобиевых и никелид-титановыхимплантатов. В сравнении с боковой нагрузкой протеза на шести имплантатахнапряжения в губчатой кости увеличиваются на 53,0%, 47,5% и 46,9% прииспользованиититановых,титан-ниобиевыхиникелид-титановыхимплантатов.
Относительно предела прочности кортикальной кости запаспрочности в ситуации наибольшего нагружения кости (боковая нагрузкапротеза на четырех имплантатах) составляет 54,2%, 66,5% и 66,7% прииспользованиититановых,титан-ниобиевыхиникелид-титановыхимплантатов. Этот запас прочности может существенно зависеть от плотностикостной ткани индивидуума. Видны преимущества сплавов со свойствамисверхэластичности по распределению напряжений в костных тканяхотносительно титановых; значимы близкие биомеханические свойства кникелиду титана безникелевого сплава – титан-ниобиевого.96Таблица 15 – Максимальные напряжения в модели нижней челюстипри полном отсутствии зубов при функциональной нагрузке несъемногопротеза на внутрикостных имплантатах из разных титановых сплавов (МПа)6 имплантатов,керамическаяоблицовкафронтальная нагрузкаTi-22Nb6ZrTiTi50.8NiTi-22Nb6ZrTiTi50.8Ni7,09,36,911,615,112,51,481,41,4622,027,317,69,99,810,2фронтальная нагрузка3,240,824,4кортикальнаякостьгубчатая костьимплантатпротез4 имплантата,пластмассоваяоблицовкаTiTi50.8NiTi-22Nb6ZrTiTi50.8Ni11,816,112,343,559,643,31,7920,04,21,925,03,61,7219,24,56,1108,910,46,6109,610,06,4100,110,8фронтальная нагрузка01020боковая нагрузка0307,09,36,9кортикальная костьгубчатая кость22,027,317,6Ti2030Ti-22Nb-6Zr40,844,638,824,424,127,3TiTi-50.8NiРисунок 35 – Сравнение максимальных напряженийв несъемной конструкции на шести имплантатахиз разных сплавов титана и в костной ткани (МПа)97503,23,13,4протезTi-50.8Ni4011,615,112,5имплантат9,99,810,2протез10кортикальная кость1,51,41,46имплантатTi-22Nb-6Zr3,13,444,638,824,127,3боковая нагрузкаTi-22Nb6Zrкортикальнаякостьгубчатая костьимплантатпротезгубчатая костьбоковая нагрузкафронтальная нагрузка010Ti-22Nb-6Zr0 20 40 60 80 100 12030губчатая кость20,025,019,26,16,66,4108,9109,6100,1имплантат4,23,64,5Ti43,559,643,3кортикальная кость1,81,91,72имплантатпротез2011,816,112,3кортикальная костьгубчатая костьбоковая нагрузкаTi-50.8Niпротез10,41010,8Ti-22Nb-6ZrTiTi-50.8NiРисунок 36 – Сравнение максимальных напряженийв несъемной конструкции на четырех имплантатахиз разных сплавов титана и в костной ткани (МПа)Сравнительный анализ максимальных напряжений при сравнении 3типовматериаловимплантатовскерамическойоблицовкойпродемонстрировал статистически значимые различия как при фронтальнойнагрузке, так и при боковой (р<0,001) (Табл.
16). Наибольшие показателивыявлены при использовании титана. При использовании сплавов титана сникелем или цирконием существенных различий выявлено не было.Сравнительный анализ максимальных напряжений при сравнении 3типовматериаловимплантатовспластмассовойоблицовкойпродемонстрировал статистически значимые различия как при фронтальнойнагрузке, так и при боковой (р<0,001). Наибольшие показатели выявлены прииспользовании титана. При использовании сплавов титана с никелем илицирконием существенных различий выявлено не было.В дентальных имплантатах при вертикальной нагрузке несъемногопротеза на шести имплантатах напряжения составляют 27,3МПа, что на 19,4%и 35,5% больше напряжений в имплантатах из титан-ниобия (22,0МПа) иникелида титана (17,6МПа); разница между напряжением в титан-ниобиевом98и никелид-титановом имплантатах составляет 20,0%.
Нагрузка боковогоотдела протеза увеличивает напряжения в титановых, титан-ниобиевых иникелид-титановых имплантатах соответственно на 38,8%, 46,1% и 54,6%(44,6МПа, 40,8МПа, 38,8МПа). При этом уменьшается разница в напряженияхмежду сравниваемыми имплантатами: между титановым и титан-ниобиевым8,5%, титановым и никелид-титановым 13,0%, между титан-ниобиевым иникелид-титановым 4,9%.Таблица 16 – Статистические различия максимальных напряженийв модели нижней челюсти при полном отсутствии зубов при функциональнойнагрузке несъемного протеза на внутрикостных имплантатах из разныхтитановых сплавов (МПа)6 имплантатов,керамическаяоблицовкакортикальнаякостьЗначение р4 имплантата,пластмассоваяоблицовкакортикальнаякостьфронтальная нагрузкаTi-22NbTiTi6Zr50.8Ni7,0±0,39,3±0,66,9±0,2боковая нагрузкаTi-22NbTiTi6Zr50.8Ni11,6±0,715,1±0,8 12,5±0,6<0,001фронтальная нагрузкаTi-22NbTiTi6Zr50.8Ni11,8±0,516,1±0,9 12,3±0,7<0,001боковая нагрузкаTi-22NbTiTi6Zr50.8Ni43,5±1,259,6±2,3 43,3±2,0<0,001<0,001В имплантатах в конструкции «Все на четырех» при вертикальнойнагрузке напряжения мало изменяются в сравнении с шестью имплантатами исоставляют 25,0МПа, 20,0МПа и 19,2МПа для титановых, титан-ниобиевых иникелид-титановых имплантатов.
Разница в напряжении в титановыхимплантатах относительно титан-ниобиевых 20,0%, относительно никелидтитановых 23,2%; разница между двумя эластичными сплавами недостоверна.Боковая нагрузка резко увеличивает напряжения в крайних имплантатах,разница между имплантатов из разных материалов уменьшается до 8,0% присравнении титанового и никелид-титанового материалов. Напряжения вимплантатах из титана, титан-ниобия и никелида титана при нагрузкебокового отдела протеза составляют 109,6МПа, 108,9МПа и 100,1МПа, чтооставляет значительный запас прочности в материалах имплантатов.99В протезе с керамической облицовкой напряжения при вертикальнойнагрузке протеза на шести имплантатах близки, независимо от материалаимплантатов, и составляет 9,8МПа, 9,9МПа, 10,2МПа при использованиититана, титан-ниобия и никелида титана.
Нагрузка бокового отдела протезаувеличивает напряжения в протезе до 24,1МПа, 24,4МПа и 27,3МПа, т.е. на59,3%, 59,4%, 62,6% больше по сравнению с нагрузкой фронтального отделапротеза. Разница в напряжениях выявляется только при сравнении титановогои никелид-титанового имплантатов (10,6%).Пластмассовый зубной ряд на металлическом каркасе, несмотря науменьшение количества имплантатов до четырех, снижает напряжения впротезе (за счет увеличения напряжений в кортикальной костной ткани) всравнении с металлокерамическим протезом на шести имплантатах.
Прииспользованиититановых,титан-ниобиевыхиникелид-титановыхимплантатов напряжения в протезе составляют 3,6МПа, 4,2МПа и 4,5МПа, чтоменьше в сравнении с металлокерамическим протезом на шести имплантатахна 63,3%, 57,6% и 55,9%. Имеется незначительное превышение напряжений впротезе на титан-ниобиевых и никелид титановых имплантатах в сравнении ститановыми (соответственно на 14,3% и 20,0%), разница между титанниобиевыми и никелид титановыми имплантатами составляет 6,7%.Смещение нагрузки в боковой отдел протеза увеличивает напряжения впротезе до 10,0МПа при использовании титановых имплантатов, 10,4МПа –титан-ниобиевых и 10,8МПа – никелид-титановых имплантатов; разница 7,4%выявляетсятолькоприсравнениититановыхиникелид-титановыхимплантатов.
Также как при нагрузке фронтального отдела, нагрузка боковогоотдела протеза с пластмассовыми искусственными зубами вызывает меньшиенапряжения в сравнении с нагрузкой бокового отдела металлокерамическогопротеза на шести имплантатах: на 58,5%, 57,4% и 60,4% при использованиититановых, титан-ниобиевых и никелид титановых имплантатов. Все этинапряжения далеки от предельных в материале протезов.100а)101б)Ti-22Nb-6ZrTiTi-50.8NiРисунок 37 – Напряженно деформированное состояние кортикальной кости нижней челюсти при нагрузкефронтального (а) и бокового (б) отделов несъемного протеза на шести имплантатах из разных сплавов титана101а)102б)Ti-22Nb-6ZrTiTi-50.8NiРисунок 38 – Напряженно деформированное состояние губчатой кости нижней челюсти при нагрузкефронтального (а) и бокового (б) отделов несъемного протеза на шести имплантатах из разных сплавов титана102а)103б)Ti-22Nb-6ZrTiTi-50.8NiРисунок 39 – Напряженно деформированное состояние имплантатов из разных сплавов титана при нагрузкефронтального (а) и бокового (б) отделов несъемного протеза на шести имплантатах на нижней челюсти103а)104б)Ti-22Nb-6ZrTiTi-50.8NiРисунок 40 – Напряженно деформированное состояние несъемного протеза на нижней челюсти на шести имплантатахиз разных сплавов титана при нагрузке фронтального (а) и бокового (б) отделов протеза104а)105б)Ti-22Nb-6ZrTiTi-50.8NiРисунок 41 – Напряженно деформированное состояние кортикальной кости нижней челюсти при нагрузкефронтального (а) и бокового (б) отделов несъемного протеза на четырех имплантатах из разных сплавов титана(«Все на четырех»)105106а)б)Ti-22Nb-6ZrTiTi-50.8NiРисунок 42 – Напряженно деформированное состояние губчатой кости нижней челюсти при нагрузкефронтального (а) и бокового (б) отделов несъемного протеза на четырех имплантатах из разных сплавов титана(«Все на четырех»)106а)107б)Ti-22Nb-6ZrTiTi-50.8NiРисунок 43 – Напряженно деформированное состояние имплантатов из разных сплавов титана при нагрузкефронтального (а) и бокового (б) отделов несъемного протеза на четырех имплантатах на нижней челюсти(«Все на четырех»)107а)108б)Ti-22Nb-6ZrTiTi-50.8NiРисунок 44 – Напряженно деформированное состояние несъемного протеза на нижней челюсти на четырехимплантатах из разных сплавов титана при нагрузке фронтального (а) и бокового (б) отделов протеза(«Все на четырех»)108Таким образом, проведенное математическое моделирование позволяетсделать следующее заключение:– сверхупругие сплавы титана (титан-ниобий и никелид титана) в сравнении ститановым сплавом снижают напряжения в кортикальной костной ткани прииспользовании в качестве внутрикостных дентальных имплантатов и в самихимплантатах без явного влияния на напряженно-деформированное состояниегубчатой костной ткани и протезных конструкций;– существенное увеличение напряжений в протезной конструкции наимплантатах и в окружающей кости происходит при уменьшении числаопорных имплантатов несъемного протеза (независимо от материалаимплантатов) и приложении нагрузки к боковой части несъемного протеза приполном отсутствии зубов;– максимальные величины напряжений в имплантатах, протезе и костнойткани при функциональной нагрузке протеза на имплантатах из разныхсплавов титана локализуются в проекции шейки имплантатов;– напряжения в имплантатах и протезах при функциональных нагрузкахдалеки от предельных, кортикальная костная ткань имеет двукратный запаспрочности при наличии титановых имплантатов, трехкратный – приимплантатах из эластичных сплавов титана; напряжения в губчатой костипредельны вокруг крайних имплантатов, установленных с наклоном потехнологии «Все на четырех»;– пластмассовая облицовка в сравнении с керамической оказывает снижающеевоздействие на напряжения в пределах протезной конструкции.3.4.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
