РОЗДІЛ 2
МАТЕРІАЛИ ТА МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕНЬ
2.1.Математичне моделювання та розрахунок площі фіксувальних елементів
адгезивних мостоподібних протезів
Клінічний успіх використання конструкцій досліджуваного нами типу залежить від
якості клейового з'єднання, а також від конструктивних особливостей його
фіксувальних елементів [11]. При використанні АМП ймовірний нераціональний
вибір конструкції адгезивних елементів. За даними літератури, присвяченим
питанням розрахунку площі адгезивних елементів, найбільш часто зустрічається
рекомендація, яка має на увазі бокову ділянку зубного ряду, використовувати
адгезивну накладку в 1,5 раза більшу за площу оклюзійної поверхні відсутнього
зуба [11]. Дану рекомендацію неможливо використати при дефектах фронтальної
ділянки тому, що оклюзійні поверхні зубів бокових і фронтальних ділянок не
співвідносні. З другого боку, зазначена величина математично не обґрунтована,
тим більше, що розмір дефекту та властивості адгезивного матеріалу можуть бути
різними в кожному конкретному випадку. Існуючі математичні обґрунтування не
враховують усіх особливостей жувальних навантажень, що реально виникають
[32,55]. Унаслідок цього в повсякденній практиці наявний “довільний” підхід до
визначення площ адгезивних елементів АМП.
Запропоновані раніше методи розрахунку не завжди виходять із об'єктивних оцінок
реально існуючих навантажень на зуби фронтальної ділянки зубного ряду, а також
алгоритми, які застосовуються для розрахунків не завжди обґрунтовуються за
стандартами сучасної прикладної математики.
Розроблений нами метод розрахунку геометричних параметрів адгезивних накладок
виходить з:
нових теоретичних уявлень про характер залежності міцності від площі адгезії;
нової постановки завдання розрахунку, виходячи з реально існуючих умов;
власних експериментальних даних, які дозволяють оцінювати сили відкушування для
фронтальної ділянки зубного ряду;
експериментально обґрунтованих значень евристичної постійної у
формулі визначення площі адгезії.
Предметом нашого дослідження є АМП, який складається із адгезивних накладок та
одного штучного зуба (іноді двох- за відсутності 41 та 31 зубів). Загальний
вигляд протезної системи для зубів фронтальної ділянки має вигляд, показаний на
рис. 2.1 та 2.2. Кожна накладка має пластинчасту форму завтовшки до 1 мм.
Внутрішня поверхня накладки повторює відповідну поверхню опорного зуба. У цих
умовах товщина адгезивного шару практично постійна і дорівнює приблизно 0,1
мм.
Для проведення лабораторних досліджень було виготовлено 32 фантоми, в яких АМП
з різними площами опорних елементів фіксувалися до природних зубів згідно з
описаною нижче технологією.
Міцність з’єднання протеза характеризується критичним напруженням, тобто
значенням руйнівних сил, віднесених до одиниці поверхні. Ця величина
визначається паспортним параметром композитного матеріалу, відомим як міцність
на відрив, який стандартно визначається в лабораторних умовах на імітаторі
системи метал-композит-емаль. У наших дослідженнях ми використовували
композитний світлотверднучий матеріал «Стомазит-LC» (для нього міцність на
відрив становить: T =5,32±0,27 МПа) у порівнянні із закордоним
адгезивно-фіксувальним матеріалом «Relyx» (міцність на відрив становить: T
=5,0±0,25 МПа).
Рис.2.1. Схематичне зображення досліджуваної протезної системи
Рис. 2.2. Загальний вигляд досліджувальної протезної системи для зубів
фронтальної ділянки
В клінічній практиці ми базуємо наш розрахунок на формулі:
(2.1),
де фmax - максимум напруження (Па) на поверхні адгезії композиту з металом
накладки протеза;
F - гранична величина сили (Н), що діє вертикально на протез заміщеного зуба;
S - площа плоскої проекції адгезивного шару (м2);
L - відстань між вісями опорних зубів (м);
m - безрозмірна характеристика ступеня неоднорідності розподілу напружень по
поверхні адгезії композиту до металу накладок протеза (коефіцієнт, що
визначають експериментально);
ф(S) - позначення функціональної залежності критичного напруження від площі
адгезії (вважаючи інші фактори незмінними).
Величина m для реального протеза дозволяє оцінювати ступінь відхилення
конкретної модельованої системи протез-щелепа від її ідеалізованого варіанту:
m = kmo (2.2)
де k- параметр моделі, який потребує дослідного визначення, що залежить тільки
від вибору адгезивного матеріалу;
mo = 0,125 - середнє значення відносно гіпотетичних величин [122].
Необхідна на практиці оцінка величини k базується на стандартній статистичній
обробці результатів дослідного руйнування моделі протезної системи. Для
матеріалу «Стомазит-LC» оцінка величини k при нашій конструкції адгезивних
мостоподібних протезів фронтальної ділянки була проведена в співробітництві з
лабораторією міцності матеріалів заводу АТ “Стома” (начальник лабораторії
Ю.І.Довгопол) та кафедрою моделювання систем та технологій факультету
комп'ютерних наук Харківського національного університету ім.В.Н.Каразіна
(завідувач кафедри професор, д.фіз-мат.н. В.Т.Лазурик) на 16-ти зразках (для
комного матеріалу) фантомних АМП. Для проведення лабораторних досліджень нами
були виготовлені фантоми за такою технологією. У металеву розбірну форму
30х20х50 заливали супергіпс, в який встановлювали природні зуби, імітуючи при
цьому малий дефект зубного ряду. Після повної кристалізації гіпсу металева
форма розбиралася. На отримані у такий спосіб фантоми виготовляли АМП. Нами
вимірювалися площини їх опорних елементів та відстань між вісями опорних зубів.
Каркаси АМП фіксувалися до опорних зубів. За допом