Персонализированный биомеханический анализ переднего отдела нижней челюсти при пародонтологическом лечении несъемными полимерными шинами с учетом различных вариантов нагружения

Д.А. Грибов, А.Е. Крупнин, И.М. Левченко, Д.С. Бутков, С.Д. Арутюнов

Abstract: Разработана 3-х мерная конечно-элементная модель переднего отдела нижней челюсти, включающая сегмент костной ткани челюсти, два клыка и четыре резца (43, 33 и 42, 41, 31, 32, соответственно, при использовании нумерации, разработанной FDI World Dental Federation), периодонт, иммобилизирующую шину из полиметилметакрилата (ПММА) толщиной 0,5 мм. Деструктивные изменения тканей пародонта при пародонтите (обнажение корня зуба) моделировались посредством деактивации части конечных элементов модели периодонта резцов 41, 31, 32. В исследовании рассмотрено три варианта действия функциональной нагрузки: 1 – на четыре резца; 2 – на два центральных резца; 3 – на резец 31, расположенный вне зубной дуги. В качестве функциональной нагрузки принято типичное значение окклюзионного усилия, составляющего F = 50 Н и действующего на каждый зуб. Для всех расчетных вариантов угол действия функциональной нагрузки варьировался от 0° (вертикальное направление) до 60° с шагом 15°. В результате проведенного исследования выявлено, что снижение суммарного значения функциональной нагрузки, действующей на зубы, приводит как к снижению суммарных перемещений, так и эквивалентных напряжений во всех компонентах модели, за исключением зуба 31, где эквивалентные напряжения максимальны в Варианте 3; показано, что увеличение угла приложения нагрузки приводит к увеличению всех определяемых параметров практически для каждого компонента модели; установлено, что полученные величины максимальных эквивалентных напряжений в шине сконцентрированы в межзубном пространстве и существенно превышают принятый предел прочности ПММА; доказана целесообразность установки крайних участков шины на «здоровых» зубах.

Keywords: метод конечных элементов; Пародонтит; персонализированный биомеханический анализ

Date published: 2020-04-03