Численно-экспериментальное исследование влияния толщины цементного соединения трансдентального имплантата с тканями зуба на его адгезионные свойства

Автор: Джалалова М.В., Степанов А.Г.

Журнал: Российский журнал биомеханики @journal-biomech

Статья в выпуске: 2 (88) т.24, 2020 года.

Бесплатный доступ

В ранее опубликованных работах авторов исследовалась адгезионная прочность при статической нагрузке на разрыв стоматологических цементных соединений индивидуального фрезерованного трансдентального имплантата с твердыми тканями корня зуба. На втором этапе исследовалось влияние искусственно сформированной шероховатости поверхности имплантатов на адгезионные свойства цементного соединения имплантат-зуб. Имплантаты подвергались пескоструйной обработке гранулами оксида алюминия размером 50, 150, 250 мкм - наилучшей оказалась искусственная шероховатость при обработке гранулами в 250 мкм. В настоящей работе представлен следующий этап исследований - влияние толщины цементного соединения «трансдентальный имплантат-цемент-дентин зуба» на его адгезионные свойства. Перед фрезерованием образцов трансдентальных имплантатов на цифровой модели проводили редукцию внутрикорневой части имплантата на 20, 50 и 100 мкм, подвергали пескоструйной обработке порошком оксида алюминия зерном 250 мкм и фиксировали в удаленном зубе цементы, наилучшим образом зарекомендовавшие себя в предыдущих исследованиях. Все испытания проводились на экспериментальной установке Instron 5900. Рассматривались имплантаты из диоксида циркония в сочетании с двумя наиболее эффективными цементами Fuji -1 и Multilink-N (с наиболее высокими адгезионно-прочностными характеристиками). В результате экспериментов сочетание материала из диоксида циркония с цементом Fuji -1 оказалось значительно лучше, чем с цементом Multilink-N . В работе проведено компьютерное моделирование процесса вытягивания прототипа циркониевого имплантата из образца корня зуба с различными толщинами цементной пленки: 20, 50 и 100 мкм. Получено удовлетворительное качественное и количественное согласование результатов трехмерного численного анализа с экспериментом: при уменьшении толщины цементной пленки от 100 до 20 мкм наблюдается улучшение свойств адгезионного соединения, а толщину 50 мкм можно считать оптимальной.

Еще

Стоматологические цементы, индивидуальный трансдентальный имплантат, диоксид циркония, адгезионная прочность, толщина цементной пленки

Короткий адрес: https://sciup.org/146282168

IDR: 146282168   |   DOI: 10.15593/RZhBiomeh/2020.2.08

Список литературы Численно-экспериментальное исследование влияния толщины цементного соединения трансдентального имплантата с тканями зуба на его адгезионные свойства

  • Ван Нурт Р. Основы стоматологического материаловедения. - M.: КMК-Инвест, 2004. - 304 с.
  • Джалалова M3., Арутюнов С.Д., Степанов А.Г. Влияние уровня резекции корня зуба на величины перемещений и напряжений трансдентального имплантата в структуре костной ткани // Российский вестник дентальной имплантологии. - 2015. - № 1 (31). - С. 31-35.
  • Джалалова M3., Арутюнов С.Д., Степанов А.Г. Исследование прочностных и адгезионных свойств цементного соединения трансдентального имплантата с твердыми тканями зуба // Ломоносовские чтения. - 201б. - M.: Изд-во MTy. - С. 73-74.
  • Джалалова M3., Степанов А.Г., Арутюнов С.Д. Влияние действующей под углом нагрузки на костную ткань челюсти и зуб, армированный трансдентальным имплантатом // Российский стоматологический журнал. - 2015. - Т. 6. - С. 7-10.
  • Няшин Ю.И., Рогожников Г.И., Рогожников А.Г., Никитин В.Н., Асташина Н.Б. Биомеханический анализ зубных имплантатов из сплава титана и диоксида циркония II Российский журнал биомеханики. - 2012. - Т. 16, № 1 (SS). - С. 102-109.
  • Соловьев M.M., Лисенков В.В., Демидова И.И. Биомеханические свойства тканей пародонта II Стоматология. - 1999. - № 3. - С. 61-б7.
  • Способ временного протезирования зуба после проведения трансдентальной имплантации: пат. Рос. Федерации MПК А61С 8Ю0 I Арутюнов С.Д., Степанов А.Г., Джалалова M3., Maлaзония Т.Т., Гветадзе Р.Ш., Абакаров С.И., Сохов С.Т. - № 2S87016 (заявл. 12.0S.201S; опубл. 10.06.2016) II БЕЖЛ. - Бюл. № 16.
  • Степанов А.Г., Зязиков M^. Экспериментальное определение физико-механических параметров, повышающих внутрикорневую фиксацию индивидуальных трансдентальных имплантатов, изготовленных CAD/CAM фрезерованием II Стоматология. - 2015. - Т. 94, № 2. - С. 100-101.
  • Aboushelib M.N., Salem N.A, Abo Taleb A.L., Moniem N.M. Influence of surface nano-roughness on osseointegration of zirconia implants in rabbit femur heads using selective infiltration etching technique // J. Oral Implantol. - 2013. - Vol. 39, no. 5. - P. 583-590. DOI: 10.1563/AAID-JOI-D-11-00075
  • Alster D., Feilzer A.J., De Gee A.J., Davidson C.L. Tensile strength of thin resin composite layers as a function of layer thickness // Journal of Dental Research. - 1995. - Vol. 74, no. 11. - P. 1745-1748. DOI: 10.1177/00220345950740110501
  • Büchi D.L., Ebler S., Hämmerle C.H.F., Sailer I. Marginal and internal fit of curved anterior CAD/CAM-milled zirconia fixed dental prostheses: an in-vitro study // Quintessence Int. - 2014. - Vol. 45, no. 10. -P. 837-846. DOI: 10.3290/j.qi.a32565
  • Caglar A., Bal B.T., Aydin C., Yilmaz H., Ozkan S. Evaluation of stresses occurring on three different zirconia dental implants: three-dimensional finite element analysis // Int. J. Oral Maxillofac. Implants. -2010. -Vol. 25, no. 1. - P. 95-103.
  • Chang C.-L., Chen C.-C., Yeung T.C., Hsu M.-L. Biomechanical effect of a zirconia dental implant-crown system: a three-dimensional finite element analysis // Int. J. Oral Maxillofac. Implants. - 2012. - Vol. 27, no. 4. - P. e49-57.
  • Delgado-Ruiz R.A., Markovic A., Calvo-Guirado J.L., Lazic Z., Piattelli A., Boticelli D., Maté-Sánchez J.E., Negri B., Ramírez-Fernández M.P., Misic T. Implant stability and marginal bone level of microgrooved zirconia dental implants: a 3-month experimental study on dogs // Vojnosanitetski Pregled. Military-medical and Pharmaceutical Review. - 2014. - Vol. 71, no. 5. - P. 451-461. DOI: 10.2298/vsp121003034d
  • Dzhalalova M.V., Arutyunov S.D., Stepanov A.G. Research of dental cements properties in experiment on remote teeth reinforced by individual transdental implants // Russian Journal of Biomechanics. - 2019. -Vol. 23, no. 2. - P. 193-201. DOI: 10.15593/RZhBiomeh/2019.2.05
  • Fuh L.-J., Hsu J.-T., Huang H.-L., Chen M.Y.C., Shen Y.-W. Biomechanical investigation of thread designs and interface conditions of zirconia and titanium dental implants with bone: three-dimensional numeric analysis // Int. J. Oral Maxillofac. Implants. -2013. -Vol. 28, no. 2. - P. e64-71.
  • Geringer A., Diebels S., Nothdurft F.P. Influence of superstructure geometry on the mechanical behavior of zirconia implant abutments: a finite element analysis // Biomed. Eng. Biomed. Tech. - 2014. - Vol. 59, no. 6. - P. 501-506. DOI: 10.1515/bmt-2013-0088
  • Grassi F.R., Capogreco M., Consonni D., Bilardi G., Buti J., Kalemaj Z. Immediate occlusal loading of one-piece zirconia implants: five-year radiographic and clinical evaluation // Int. J. Oral Maxillofac. Implants. -2015. - Vol. 30, no. 3. - P. 671-680. DOI: 10.11607/jomi.3831
  • Gredes T., Kubasiewicz-Ross P., Gedrange T., Dominiak M., Kunert-Keil C. Comparison of surface modified zirconia implants with commercially available zirconium and titanium implants: a histological study in pigs // Implant Dent. - 2014. - Vol. 23, no. 4. - P. 502-507. DOI: 10.1097/ID.0000000000000110
  • Hoffmann O., Angelov N., Zafiropoulos G.-G., Andreana S. Osseointegration of zirconia implants with different surface characteristics: an evaluation in rabbits // Int. J. Oral Maxillofac. Implants. - 2012. -Vol. 27, no. 2. - P. 352-358.
  • Jank S., Hochgatterer G. Success rate of two-piece zirconia implants // Implant Dent. - 2016. -Vol. 25, no. 2. - P. 193-198. DOI: 10.1097/ID.0000000000000365
  • Koch F.P., Weng D., Krämer S., Biesterfeld S., Jahn -Eimermacher A., Wagner W. Osseointegration of one-piece zirconia implants compared with a titanium implant of identical design: a histomorphometric study in the dog // Clin. Oral Implants Res. - 2010. - Vol. 21, no. 3. - P. 350-356. DOI: 10.1111/j.1600-0501.2009.01832.x
  • Mai R., Kunert-Keil Ch., Grafe A., Gedrange T., Lauer G., Dominiak M., Gredes T. Histological behaviour of zirconia implants: an experiment in rats // Annals of Anatomy - Anatomischer Anzeiger. - 2012. -Vol. 194, no. 6. - P. 561-566. DOI: 10.1016/j.aanat.2012.09.004
  • May L.G., Kelly J.R., Bottino M.A., Hill T. Effects of cement thickness and bonding on the failure loads of CAD/CAM ceramic crowns: multi-physics FEA modeling and monotonic testing // Dental Materials. -2012. - Vol. 28, no. 8. - P. e99-e109. DOI: 10.1016/j.dental.2012.04.033
  • Nakamura K., Kanno T., Milleding P., Ortengren U. Zirconia as a dental implant abutment material: a systematic review // Int. J. Prosthodont. - 2010. - Vol. 23, no. 4. - P. 299-309.
  • Pessanha-Andrade M., Sordi M.B., Henriques B.M.B., Silva F.S., Teughels W., Souza J.C.M. Custom-made root-analogue zirconia implants: A scoping review on mechanical and biological benefits // Journal of Biomedical Materials Research. Part B, Applied Biomaterials. - 2018. - Vol. 106, no. 8. - P. 2888-2900. DOI: 10.1002/jbm.b.34147
  • Preis V., Behr M., Hahnel S., Rosentritt M. Influence of cementation on in vitro performance, marginal adaptation and fracture resistance of CAD/CAM-fabricated ZLS molar crowns // Dental Materials. - 2015. -Vol. 31, no. 11. - P. 1363-1369. DOI: 10.1016/j.dental.2015.08.154
  • Prithviraj D.R., Deeksha S., Regish K.M., Anoop N. A systematic review of zirconia as an implant material. Indian J Dent Res. - 2012. - Vol. 23, no. 5. - P. 643-649. DOI: 10.4103/0970-9290.107383
  • Rocchietta I., Fontana F., Addis A., Schupbach P., Simion M. Surface-modified zirconia implants: tissue response in rabbits // Clin. Oral Implants Res. - 2009. - Vol. 20, no. 8. - P. 844-850. DOI: 10.1111/j.1600-0501.2009.01727.x
  • Schierano G., Mussano F., Faga M.G., Menicucci G., Manzella C., Sabione C., Genova T., von Degerfeld M.M., Peirone B., Cassenti A., Cassoni P., Carossa S. An alumina toughened zirconia composite for dental implant application: in vivo animal results // Biomed. Res. Int. - 2015. - Vol. 2015. -P. 1-9. DOI: 10.1155/2015/157360
  • Schriwer C., Skjold A., Gjerdet N.R., 0ilo M. Monolithic zirconia dental crowns. Internal fit, margin quality, fracture mode and load at fracture // Dental Materials. - 2017. - Vol. 33, no. 9. - P. 1012-1020. DOI: 10.1016/jdental.2017.06.009
  • Siddiqi A., Kieser J.A., De Silva R.K., Thomson W.M., Duncan W.J. Soft and hard tissue response to zirconia versus titanium one-piece implants placed in alveolar and palatal sites: a randomized control trial // Clin. Implant Dent. Relat. Res. - 2015. - Vol. 17, no. 3. - P. 483-496. DOI: 10.1111/cid.12159
  • Van Dooren E., Calamita M., Calgaro M., Coachman C., Ferencz J.L., Pinho C., Silva N.R. Mechanical, biological and clinical aspects of zirconia implants // Eur. J. Esthet. Dent. - 2012. - Vol. 7, no. 4. -P. 396-417.
Еще
Статья научная