Математическое моделирование биомеханического поведения базиса съемного зубного протеза под действием характерных жевательных нагрузок
Автор: Арутюнов С.Д., Грачев Д.И., Багдасарян Г.Г., Никитин В.Н., Максимова Н.В., Никитин А.Д.
Журнал: Российский журнал биомеханики @journal-biomech
Статья в выпуске: 4 (90) т.24, 2020 года.
Бесплатный доступ
Рассмотрен вопрос математического моделирования биомеханической реакции базиса полного пластиночного съемного протеза на внешние нагружения, имитирующие цикл жевательной нагрузки, от момента откусывания пищи в области резцов до окончательного формирования пищевого комка в области моляров. С целью единообразного представления результатов расчета для базисов верхнего и нижнего пластиночного протеза при полном отсуствии зубов подбираются связанные физически обоснованные граничные условия. Моделирование слизистой оболочки протезного ложа проводится в рамках представлений об упругом основании. Однако для каждого из рассмотренных базисов вводятся свои морфологически обоснованные особенности деформационного поведения слизистой. В случае базиса протеза верхней челюсти такой особенностью является наличие области торуса; для случая протеза нижней челюсти - ключевая роль его альвеолярной части. Проведено моделирование напряженно-деформированного состояния в базисах обоих протезов при симметричном и несимметричном нагружении основных блоков зубов: блок 1 - резцы, блок 2 - клык, блок 3 - премоляры, блок 4 - моляры. Величина внешней нагрузки для каждого из блоков расчитывается исходя из величин характерного мышечного усилия зубочелюстного аппарата. Исследуются вопросы постановки отдельных блоков зубов, влияние их смещения относительно рекомендуемой линии постановки и наклонов на напряженно-деформированное состояние базиса протеза. Проведено качественное и количественное сравнение максимальных полей напряжений и их пространственного распределения для различных конфигураций установки блоков зубов и типов нагрузки. Показано, что несимметричное нагружение наиболее опасно с точки зрения структурной целостности базиса съемного протеза. Потенциальное разрушение базиса протеза может происходить за счёт регулярного нагружения первых двух блоков зубов. Выявлены факторы, способствующие сокращению срока службы конструкции базиса съемного протеза при характерных жевательных нагрузках. Вопросы экстремальных нагружений твердыми объектами не рассматривались.
Математическое моделирование, базис пластиночного съемного протеза, напряженно-деформированное состояние, разрушение, прочность, постановка блоков зубов
Короткий адрес: https://sciup.org/146282187
IDR: 146282187 | DOI: 10.15593/RZhBiomeh/2020.4.07
Список литературы Математическое моделирование биомеханического поведения базиса съемного зубного протеза под действием характерных жевательных нагрузок
- Арутюнов С.Д., Даов А.Н. Схематичное изображение контуров зубов: рабочая тетрадь. - М.: Практическая медицина, 2018. - 88 с.
- Вейсгейм Л.Д., Щербаков Л.Н., Гончаров А.А. Влияние отдельных клинических аспектов на напряженно-деформированное состояние биомеханической системы «комбинированный протез -опорные ткани» // Вестник ВолГМУ. Стоматология. - 2005. - № S4. - C. 18-20.
- Дубова Л.В., Царев В.Н., Золкина Ю.С., Малик М.В., Никитин И.С., Чуев В.П. Сравнительная оценка фрезеруемых материалов для временных несъемных ортопедических конструкций на имплантатах по данным изучения их напряженно-деформированных состояний и микробной адгезии в эксперименте // Клиническая стоматология. - 2019. - № 3. - С. 74-78.
- Искендеров Р.М., Гветадзе Р.Ш., Бутова В.Г., Андреева С.Н., Тимофеев Д.Е. Общая стратегия развития зуботехнических лабораторий, оснащенных CAD/CAM-системами // Стоматология. -2019. - Т. 98, № 2. - С. 8-12. DOI: 10.17116/stomat2019980218
- Кулаженко В.И., Березовский С. С. Бюгельное протезирование. - Киев: Здоровье, 1975. - 101 с.
- Чумаченко Е.Н., Арутюнов С.Д., Лебеденко И.Ю., Илинич А.Н. Анализ распределения нагрузок и вероятности необратимых изменений в костных тканях челюсти при ортопедическом лечении с использованием дентальных внутрикостных имплантатов // Клиническая стоматология. - 2002. -№ 2. - С. 44-48.
- Шанидзе З.Л., Муслов С.А., Арутюнов А.С., Асташина Н.Б., Арутюнов С.Д. Биомеханический подход к стоматологическому ортопедическому лечению пациентов с послеоперационным дефектом верхней челюсти // Российский журнал биомеханики. - 2020. - Т. 24, № 1. - P. 28-38.
- Abdulrazzaq N.S., Jafarzadeh K.T., Behroozibakhsh M., Hajizamani H., Hajizamani S. Recent advances and future perspectives for reinforcement of poly(methyl mathacrylate) denture base materials: a literature reviw // Journal of Denture Biomaterials. - 2018. - Vol. 5, no. 1. - P. 490-502.
- Al-Ali M.A, Al-Ali M.A, Takezawa A., Kitamura M. Topology optimization and fatigue analysis of temporomandibular joint prosthesis // World Journal of Mechanics. - 2017. - Vol. 7, no. 12. - P. 323-339.
- Aruyunov S.D., Grachev D.I., Nikitin A.D. Mathematical modelling on the fracture of a laminar prosthesis basis under natural chewing loads // IOP Conference Series Materials Science and Engineering. - 2020. -Vol. 747. - P. 012065.
- Gautam R., Singh R.D., Sharma V.P., Siddhartha R., Chand P., Kumar R. Biocompatibility of polymethylmethacrylate resins used in dentistry // J. Biomed. Mater. Res. B. Appl. Biomater. - 2012. -Vol. 100, no. 5. - P. 1444-1450. DOI: 10.1002/jbm.b.32673
- Kunin A.A., Evdokimova A.Yu., Moiseeva N.S. Age-related differences of tooth enamel morphochemistry in health and dental caries // The EPMA Journal. - 2015. - Vol. 6, no. 3. - P. 1-11.
- Lemeshevsky S.V., Naumovich S.A., Naumovich S.S., Vabishchevich P.N., Zakharov P.E. Numerical simulation of the stress-strain state of the dental system // AIP Conference Proceedings. - 2016. -Vol. 1773. - P. 020004. DOI: 10.1063/1.4964958
- Oguzhan Y., Melik S., Kemal G.U. Biocompability of dental polymers // Mendez-Vilas A., Solano A. (Eds.). Polymer Science: Research Advances, Practical Applications and Educational Aspects. -FORMATEX, 2016. - P. 89-98.
- Oleiwi J.K., Hamad Q.A. Studying the mechanical properties of denture base materials fabricated from polymer composite materials // Al-Khwarizmi Engineering Journal. - 2018. - Vol. 14, no. 3. - P. 100-111.
