Experimental substantiation of a combination of structural materials and personalized prosthetic elements for prosthetics on dental implants

Abstract

Резюме. З літературних даних відомо, що віддалений успіх дентальної імплантації залежить не лише від ретельного планування та проведення хірургічного втручання із дотриманням вимог протоколу, але й від виду навантаження на імплантати, яке суттєво залежить від конструктивних особливостей зубних протезів, що на них фіксуються. Наявність значної кількості пропозицій конструкційних матеріалів на ринку України для виготовлення зубних протезів на ортопедичному етапі дезорієнтує лікарів і зубних техніків, які у більшості випадків добирають їх емпіричним шляхом. Метод скінчених елементів дозволяє на доклінічному етапі провести дослідження та експериментальним шляхом обрати максимально ефективні персоналізовані конструкційні рішення для протезування на дентальних імплантатах, а також конструкційні матеріали або комбінацію для їх виготовлення з метою оптимізації навантаження на імплантат та кісткову тканину. Мета: обґрунтувати комбінації конструкційних матеріалів та персоналізованих протетичних елементів для протезування на дентальних імплантатах шляхом проведення дослідження напружено-деформованого стану в імітаційних моделях «кісткова тканина-дентальний імплантат-протетичний елемент-персоналізований абатмент-супраконструкція». Матеріали та методи досліджень. Експериментальне дослідження проводили на багатовимірних імітаційних моделях «кісткова тканина-дентальний імплантат-протетичний елемент-персоналізований абатмент-супраконструкція», що мали сталі фізико-механічні властивості кісткової тканини, імплантатів і стандартних протетичних елементів та умови їх навантажень, а відрізнялись між собою за типами конструкційних матеріалів, з яких були виготовленні персоналізовані абатменти та супраконструкції. Базові типи моделей містили-Т1 персоналізований абатмент з поліефірефіркетону (PEEK), а також Т2 персоналізований абатмент з діоксиду цирконію. У дослідженні базові типи імітаційних моделей комбінували з різними варіантами супраконструкцій, що були виготовлені з: склокераміки на основі дисилікату літію (К1); гібридної кераміки модифікованої композитом (К2); поліметилметакрилату PMMA (К3); багатошарового діоксиду цирконію (К4). Результати. Під час проведення чисельного аналізу напружено-деформованого стану біомеханічних систем «кісткова тканина-дентальний імплантат-протетичний елемент-персоналізований абатмент-супраконструкція» встановлено, що найбільш навантаженими елементами системи були: супраконструкція (σ max екв 143,57 МПа-у моделі з Т1 типом персоналізованого абатменту; σ max екв 156,25 МПа-у моделі з Т2 типом персоналізованого абатменту); губчаста (σ max екв 3,84 МПа-з Т1 типом персоналізованого абатменту; σ max екв 3,36 МПа-з Т2 типом персоналізованого абатменту) та кортикальна кісткова тканина (σ max екв 18,67 МПа-з Т1 типом персоналізованого абатменту; σ max екв 16,46 МПа-з Т2 типом персоналізованого абатменту), з відповідними показниками коефіцієнтів запасу міцності для кожного з цих елементів. Біомеханічні системи з Т1 і Т2 персоналізованими абатментами володіють найбільшою опороздатністю при застосуванні матеріал...