Диссертация (1141133), страница 10
Текст из файла (страница 10)
13,8% опрошенных (8 врачей) считали сдерживающим факторомотсутствие опыта применения керамических имплантатов, 65,5% врачей (3862человек)отметилисдерживающимфактором отсутствиепостоянныхпоставщиков керамических имплантатов в России. Более надежные, на взглядстоматологов, неразборные керамические имплантаты имеют ограничение впоказаниях, что является еще одним фактором редкого применениякерамических имплантатов (49 врачей, 84,5%).Тем не менее, значительное количество врачей (19; 32,8%) хотели бырасширить или начать применение керамических имплантатов в своей работе.%просвечивание имплантата сквозь десну50оголение имплантата31недостаточная эстетика цвета краякоронки39,710,346,653,522,427,61,717,6явления гальванизма98,31,7аллергические явления96,53,5избыточные отложения мягкого налетанет60,3единичноредко13,820,75,2частоРисунок 17 – частота выявляемости осложнений применениятитановых имплантатов в связи с конструкционным материалом%удовлетворяют титановые имплантатынет опыта75,913,886,2опасаюсь хрупкости имплантатов70,7не уверен в надежности соединения с абатментомредкие показания к неразборным имплантатам84,562,1ограниченные типо-размерынедостаточная текстурированность поверхностиимплантатовв России нет постоянных поставщиковкерамических имплантатов50,065,5Рисунок 18 – причины редкого применения керамических имплантатовв клинике633.2.Структурно-элементныеипрочностныепараметрыкерамических и титановых имплантатовПри определении химического состава керамических имплантатов ICX(Medentis, Германия) подтверждены данные производителя, а именно,имплантаты состоят в системе Вес.% из 57,04 Вес.% циркония, 38,92 Вес.%кислорода, 3,82 Вес.% иттрия, и 0,22 Вес.% титана (в сумме диоксид циркониясоставляет 95,96 Вес.%) (Рис.
19, Табл. 4).Рисунок 19 – гистограмма элементного состава керамического имплантата(ICX, Medentis)Таблица4–Элементныйсоставкерамическогоимплантата(ICX, Medentis)Element Weight % Atomic Net Int. Error %%OK38.9278.33 372.86 10.68KratioZRAF0.061.170.870.121YL3.821.38232.884.640.030.871.110.961.03ZrL57.0420.143,615.171.090.500.871.1111.01TiK0.220.1520.0857.260.000.960.990.761.03Поверхность керамического имплантата из диоксида циркония,стабилизированного иттрием, имеет моноклинную зернистую структуру сразмером зерна 0,3-0,5мкм с глубиной шероховатости до 0,6мкм; зерна имеютпологие пики, а шероховатость – щелевидная между зернами (Рис. 20).6465Рисунок 20 – Микроструктура поверхности керамическогоимплантата (ICX, Medentis) с разным увеличениемВ сравнении с керамическим имплантатом титановый имплантат ICX(Medentis,Германия)имеетболеевыраженнуюкратерообразнуютекстурированность поверхности с величиной кратеров 1,5-2,0мкм и болееострыми стенками кратеров, что характерно для поверхности SLA [140].Статическая нагрузка керамического имплантата, изготовленного издиоксида циркония, стабилизированного иттрием, приводила к разломукерамическогоимплантатапривысокихпоказателях–всреднем803,20±7,12МПа (Рис.
21, Табл. 5).В этих же условиях титановый имплантат выдерживал нагрузку864,61±10,17МПа, т.е. на 7,1% больше.Таким образом получены пределы прочности имплантатов из диоксидациркония и титана Grade 4, упрочненного методом холодной прокатки. Обаимплантата имеют большой запас прочности относительно функциональнойнагрузки, обычно не превышающей 250Н (что соответствует 250МПа).66а)б)Рисунок 21 – Пределы прочности при статических нагрузкахдо разрушения титанового (а) и керамического (б) имплантатов67Таблица 5 – Результаты статических испытаний до разрушениякерамических и титановых имплантатов (МПа)имплантатыкерамикатитанобразец №1801,70855,93образец №2796,08876,19образец №3811,82861,71803,20±7,12864,61±10,17в среднемСтатистически значимых различий в прочности керамического ититанового имплантатов не выявлено (р>0,05).О прочности имплантатов свидетельствуют и динамические нагрузки,которые в условиях значительных усилий – не менее 600МПа (т.е.
на 20%меньше критических нагрузок) не приводили к разрушению имплантатов втечение 460 тыс. циклов перемежающейся нагрузки (идентичной пятилетнемусроку эксплуатации имплантатов с периодичностью приема пищи три раза вдень).3.3.Сравнительныйанализбиомеханикикерамическогоититанового внутрикостных дентальных имплантатовПараметры напряженно-деформированного состояния керамическогои титанового внутрикостных дентальных имплантатов и окружающей костнойткани при вертикальной и наклоненной нагрузках в условиях математическогомоделирования методом граничных элементов имеют как сходства, так иразличия, что отражено в максимальных эквивалентных напряжениях имаксимальных смещениях в подобластях конструкции (Табл.
6, 7).68Таблица 6 – Максимальные значения эквивалентных напряжений вподобластях конструкции имплантата и костной ткани при вертикальной (В)и наклонной (Н) нагрузках, МПакерамическийимплантат(неразборный)ВНтитановыйимплантатобласть анализакерамическийимплантат(титановый винт)ВНВНкортикальная кость7510577977594губчатая кость444444имплантат162614133608127585винт54268--50260абатмент123569116561107531коронка1877261042188Таблица 7 – Максимальные перемещения в подобластях конструкцииимплантата при вертикальной (В) и наклонной (Н) нагрузках, мкмобластьанализакерамическийимплантат(неразборный)ВНтитановыйимплантаткерамическийимплантат(титановый винт)ВНВНимплантат112312231223винт1244--1352абатмент137215981493коронка14931612615120Максимальные напряжения в титановом и керамических имплантатахсоставляют при вертикальной нагрузке соответственно 162 МПа и 127 – 133МПа; в абатментах 123 МПа 107-116 МПа; в соединяющем титановом винте54 и 50 МПа; в искусственных коронках 18 МПа и 21-26 МПа.В кортикальной костной ткани вокруг титанового имплантата привертикальной нагрузке напряжения 75 МПа, а вокруг керамического69(неразборного и с титановым соединяющим винтом соответственно 77 МПа и75 МПа.
В губчатой костной ткани напряжения идентичны и составляют4МПа.При наклонной нагрузке напряжения значительно возрастают.Максимальные напряжения становятся в титановом и керамическихимплантатах соответственно 614МПа и 585-608МПа; в абатментах 569 МПа и531-561МПа; в соединяющем титановом винте 268МПа и 260МПа; вискусственных коронках 77 МПа и 88-104 МПа.В кортикальной костной ткани наклонная нагрузка вызывает вокругтитанового имплантата напряжения 105 МПа, а вокруг керамического(неразборного и с титановым соединяющим винтом соответственно 97 МПа и94 МПа. На напряжения в губчатой костной ткани направление нагрузки невлияет (4 МПа). Статистически значимых различий между титановымимплантатом и керамическим по значениям напряжений в наиболее важномотделе – кортикальной кости при вертикальной и наклонной нагрузках невыявлено (р>0,05).Из результатов, приведенных в таблице 6, следует, что менеенапряженными конструкциями являются керамические имплантаты.
Приприложении наклонной нагрузки напряжения существенно возрастают (ввидузначительного изгиба). Напряжения при вертикальной и наклонной нагрузкахне вызывают величин пределов прочности материалов и тканей.Относительно перемещений слоев модели следует отметить, чтовертикальной нагрузке они не превышают 11-16мкм; при наклонной нагрузкеперемещения увеличиваются от 23 до 126 мкм (наибольшие смещенияхарактерны для искусственных коронок). Так как керамический материалимеет модуль упругости меньше, чем титан, то максимальные смещения вподобластях конструкции наблюдаются в керамических имплантатах, аминимальные – в титановом имплантате.Деформированное состояние подобластей конструкции при действиивертикальной и наклонной нагрузок приведено для керамического имплантата70на рисунках 22, 23, из которых видно значительное возрастание изгибнойдеформации при наклонном приложении нагрузки.Имплантат, вертикальная нагрузкаИмплантат, наклонная нагрузкаВинт, вертикальная нагрузкаВинт, наклонная нагрузкаАбатмент, вертикальная нагрузкаАбатмент, наклонная нагрузкаРисунок 22 – Деформированное состояние керамического имплантатапри вертикальной и наклонной нагрузках71Коронка, вертикальная нагрузкаКоронка, наклонная нагрузкаВерхняя часть конструкции, вертикальная Верхняя часть конструкции, наклоннаянагрузканагрузкаРисунок 23 – Деформированное состояние керамического имплантата привертикальной и наклонной нагрузкахОтметим, что смещения на указанных рисунках значительно увеличеныдля качественного понимания деформирования конструкций, коэффициентувеличения смещений определяется как K L / U , где L - характерный размерконструкции, U- максимальное смещение в подобласти.