Результаты прочностного анализа системы «зуб-штифтовая культевая вкладка-литая коронка»

Для оценки прочности системы «зуб-штифтовая культевая вкладка-литая коронка» нами использован метод компьютерного моделирования и конечно-элементный анализ. Числовые значения предельной прочности и запаса прочности при нагрузке в 200 ньютонов (Н) представлены в таблицах 7 и 8, которые, для большей наглядности и удобства анализа, представлены в виде диаграмм 5−9.

Предельная прочность в моделях 1,4 (препарирование с уступом 135є при разрушении коронки на Ѕ и полном разрушении) несколько увеличивается при наклоне до 20є в вестибулооральном направлении и до 15є при мезиодистальном наклоне, далее — резко снижается, и при наклоне в 45є становится ниже исходного в 2 раза (диаграммы 5,6).

Таблица 7 — Предельная прочность моделей 1−6 (в Н) в зависимости от угла наклона в мезиодистальном и вестибулооральном направлении.

Угол наклона. (в градусах) Предельная прочность (Н).

Модель 1.

Вестибулоральный наклон.

Мезиодистальный наклон.

Модель 2.

Вестибулоральный наклон.

Мезиодистальный наклон.

Модель 3.

Вестибулоральный наклон.

Мезиодистальный наклон.

Модель 4.

Вестибулоральный наклон.

Мезиодистальный наклон.

Модель 5.

Вестибулоральный наклон.

Мезиодистальный наклон.

Модель 6.

Вестибулоральный наклон.

Мезиодистальный наклон.

Таблица 8 — Коэффициент запаса прочности при нагрузке 200 Н моделей 1−6 в зависимости от угла наклона в мезиодистальном и вестибулооральном направлении.

Угол наклона (в Коэффиградусах) циент запа; са прочности при нагрузке 200 Н.
Модель 1.	Вестибулоральный наклон.	5,67.	5,64.	5,65.	5,75.	5,96.	5,03.	4,1.	3,51.	3,06.	2,7.
	Мезиодистальный наклон.	5,67.	5,7.	5,77.	5,94.	5,18.	4,3.	3,68.	3,23.	2,87.	2,6.
Модель 2.	Вестибулоральный наклон.	5,72.	5,8.	5,69.	4,4.	3,49.	2,87.	2,43.	2,11.	1,88.	1,7.
	Мезиодистальный наклон.	5,72.	5,75.	5,65.	4,4.	3,53.	2,92.	2,5.	2,19.	1,95.	1,77.
Модель 3.	Вестибулоральный наклон.	5,52.	5,56.	5,63.	5,8.	6,09.	5,46.	4,68.	4,11.	3,69.	3,38.
	Мезиодистальный наклон.	5,52.	5,59.	5,69.	5,83.	6,02.	4,97.	4,17.	3,6.	3,1.	2,74.
Модель 4.	Вестибулоральный наклон.	5,77.	5,84.	5,96.	6,16.	6,02.	4,94.	4,18.	3,62.	3,21.	2,89.
	Мезиодистальный наклон.	5,77.	5,81.	5,88.	6,06.	5,2.	4,31.	3,65.	3,18.	2,83.	2,57.
Модель 5.	Вестибулоральный наклон.	5,54.	5,57.	5,65.	4,39.	3,51.	2,9.	2,47.	2,15.	1,92.	1,74.
	Мезиодистальный наклон.	5,54.	5,61.	5,33.	4,07.	3,21.	2,62.	2,21.	1,91.	1,7.	1,52.
Модель 6.	Вестибулоральный наклон.	5,78.	5,85.	5,9.	4,75.	3,79.	3,13.	2,66.	2,31.	2,05.	1,86.
	Мезиодистальный наклон.	5,78.	5,8.	5,38.	4,2.	3,37.	2,8.	2,39.	2,09.	1,86.	1,69.

При препарировании зуба с уступом в 90є предельная прочность (модели 2,5) практически не меняется при наклоне до 10є в вестибулооральном и мезиодистальном направлении, далее — резко снижается (при наклоне в 45є - в 3 раза). То же самое наблюдается и в моделях 3, 6 (препарирование без уступа): предельная прочность несколько увеличивается при наклоне до 10є в вестибулооральном направлении и до 5є при мезиодистальном наклоне, далее — резко снижается (при наклоне в 45є - в 2,5 раза). Таким образом, предельная прочность всех моделей (независимо от способа препарирования пришеечной части и степени разрушения культи зуба) зависит от угла наклона как в вестибулооральном, так и мезиодистальном направлениях.

Вестибулярный или оральный наклон системы «зуб — штифтовая культевая вкладка — коронка» более 20є показал снижение предельной прочности для всех моделей в среднем на 455,33±17,4 Н по сравнению с нулевым наклоном (диаграмма 7).

При мезиальном или дистальном наклоне зуба в таких же пределах предельная прочность системы уменьшалась в среднем на 521,94±20,84 Н в сравнении с предельной прочностью при вестибулооральном наклоне (p<0,01). Последнее связано с тем, что за основу моделей взят премоляр нижней челюсти, в котором размер корня в вестибулооральном направлении больше, чем в мезиодистальном. Можно предположить такую же разницу соотношения для резцов нижней челюсти и обратного для резцов верхней челюсти. Дальнейшее увеличение угла наклона моделей до 45 градусов снижало прочность системы от 20,3±4,3% до 60,9±6,7% от максимального значения предельной прочности (p<0,05).

Средняя предельная прочность моделей с полным разрушением коронковой части зуба (модели 4,5,6 — рис. 10) при угле наклона от 0 до 10 градусов (диаграмма 8) практически не отличается от таковой при разрушении коронковой части зуба на Ѕ (модели 1,2,3 — рис. 9). При увеличении угла наклона предельная прочность моделей 4,5,6 снижается в среднем на 9,47±2,20% по отношению к предельной прочности моделей 1,2,3 (p<0,01).

Различное препарирование пришеечной части зуба (уступ 135є, 90є, без уступа) также влияют на показатели предельной прочности. При наклоне зуба от 0є до 10є значения предельной прочности существенно не различаются (диаграмма 9). Однако при дальнейшем увеличении наклона зуба происходит постепенное снижение средней предельной прочности моделей 2,5 (уступ 90є) и моделей 3,6 (без уступа). Таким образом, наиболее эффективным методом, вне зависимости от степени разрушения твердых тканей зуба, является формирование культи опорного зуба с круговым уступом под углом 135 в пришеечной части и перекрытием краем покрывной коронки границы «культя — ткани зуба». Предельная прочность системы при такой подготовке на 22,66±3,41% и 8,44±2,64% выше, чем при создании уступа 90 или без уступа соответственно (р<0,05).

Что касается моделей 1 и 4, то средняя предельная прочность увеличивается при угле наклона до 15 градусов на 4,3±0,1% по сравнению с предельной прочностью при нулевом наклоне (р<0,05). Это можно объяснить формой уступа, благодаря которой при таком наклоне нагрузка эффективно распределяется на культю зуба. Относительно моделей 1 и 4 предельная прочность моделей 3,6 (без уступа) ниже на 8,22±1,26% (р<0,05), а моделей 2,5 — на 23,58±2,17% (р<0,01).

При анализе распределения максимального напряжения (Maximum Principal Stress) между элементами моделей установлено, что при нагрузке в 200 Н во всех моделях концентрировалось либо в середине штифта культевой вкладки (рис. 20, а), либо в пришеечной части искусственной коронки (рис. 20, б).

а б Рис. 20 — Локализация максимального сжимающего усилия (красный цвет) при нагрузке в 200 Н в штифтовой культевой вкладке (модель 1) -а, в коронке (модель 6) — б

Деформация (Total Deformation) элементов системы при небольшом наклоне зуба наблюдалась в искусственной коронке (рис. 21, а), а при увеличении угла наклона зуба — в области дентина шейки зуба (рис. 21, б).

Мы определили, что наибольшие показатели прочности среди моделей с различными вариантами пришеечной части, вне зависимости от степени разрушения твердых тканей зуба, является формирование культи опорного зуба с круговым уступом под углом 135 в пришеечной части и перекрытием краем покрывной коронки границы «культя — ткани зуба». Предельная прочность системы при такой подготовке на 23,58±2,17% (р<0,01) и 8,22±1,26% (р<0,05) выше, чем при препарировании зуба с уступом 90є или без уступа соответственно.

а б Рис. 21 — Деформация в элементах модели 2 (наклон 15є) — а, и модели 4 (наклон 45є) — б

При незначительном (0−10є) наклоне опорных зубов степень разрушения твердых тканей не влияет на изменение прочности пар моделей 1 и 4 (уступ 135є), 2 и 5 (уступ 90 є), 3 и 6 (без уступа) (различие статистически недостоверны, p?0,05). Однако с увеличением угла (15−45є) наклона пар моделей …

Основную группу составили 50 пациентов, из них 38 женщин и 12 мужчин, средний возраст — 42 года, которым изготовлено 26 одиночных металлокерамических коронок, 31 металлокерамический мостовидный протез. Всего зубов 97. В качестве исследуемых были зубы различной групповой принадлежности: резцы -28, клыки -14, премоляры -28, моляры -27 (табл.10).

Таблица 10. Распределение опорных зубов по групповой принадлежности в основной и контрольной группах.

Группа Групповая принадлежность.	Основная группа.	Контрольная группа.
Резцы.	28 (28,9%).	31 (29,5%).
Клыки.	14 (14,4%).	12 (11,4%).
Премоляры.	28 (28,9%).	36 (34,2%).
Моляры.	27 (27,8%).	26 (24,8%).
Всего зубов.	97 (100%).	105 (100%).

В контрольную группу включены 50 пациентов, которым культи опорных зубов восстанавливались штифтовыми вкладками и металлокерамическим или литыми коронками без использования поверхностного герметика. Среди них 34 женщины и 16 мужчин, средний возраст — 45 лет, которым изготовлено 24 одиночных металлокерамических коронок и 37 мостовидных металлокерамических протезов. Опорных зубов — 105, из них: резцы -31, клыки -12, премоляры — 36, моляры -26 (табл. 10).

Оценку краевого прилегания производили по методике А. Н. Ряховского и М. М. Антоник (2005) как визуально, так и инструментально (при помощи зонда — рис. 22).

Результаты определения краевого прилегания искусственных коронок к культям опорных зубов у пациентов основной группы представлены в таблице 11.

а б Рис. 22 — Фото фрагментов зубных рядов пациента Е. основной группы через 6 месяцев после фиксации металлокерамических коронок: оценка краевого прилегания искусственных коронок на зубах 1.5 и 1.6 с вестибулярной (а) и небной поверхности

Таблица 11 — Оценка краевого прилегания искусственных коронок у пациентов основной группы по окончании протезирования и в отдаленные сроки.

Коды/ сроки наблюдения.
А (хорошо).	71 (73,2%).	71 (73,2%).	65 (67,0%).	61 (62,9%).
В (удовлетворительно).	26 (26,8%).	26 (26,8%).	32 (33,0%).	34 (35,1%).
С (неудовлетворительно).				2 (2,0%).
D (неприемлемо).

В ряде случаев использовали рентгеновское исследование для оценки краевого прилегания штифтовых вкладок на этапе припасовки (рис. 24) и искусственных коронок на контактных поверхностях (рис. 23).

а б Рис. 23 — Прицельные рентгеновские снимки зубов 3.6 (а), 4.6 (б) пациентки М. через 24 месяца после фиксации коронок. Отмечено хорошее краевое прилегание искусственных коронок на зубах 3.6 и 4.6 на контактных поверхностях

Как видно из таблиц 11 и 12 все 100% изготовленных конструкций через 1 год после лечения соответствовали кодам, А и В (хорошо и удовлетворительно). Однако, через 24 месяца после протезирования часть конструкций (2) соответствовала коду С (неудовлетворительно) — заменить в плановом порядке (профилактически), что обнаруживалось при зондировании, а также по данным ортопантомографии (рис. 25).

Результаты определения краевого прилегания искусственных коронок на опорных зубах у пациентов контрольной группы представлены в таблице 12.

Таблица 12 — Оценка краевого прилегания искусственных коронок у пациентов контрольной группы по окончании протезирования и в отдаленные сроки.

Сроки наблюдения Коды.
А (хорошо).	76 (72,4%).	75 (71,4%).	68 (64,8%).	63 (60,0%).
В (удовлетворительно).	29 (27,6%).	30 (28,6%).	36 (34,2%).	39 (37,1%).
С (неудовлетворительно).			1 (1%).	3 (2,9%).
D (неприемлемо).

Анализируя данные, представленные в таблицах 11,12, можно отметить, что через 6 месяцев после фиксации 100% конструкций не требовали замены как в основной, так и в контрольной группах (оценки, А и В), однако краевое прилегание ухудшалось (уменьшилось количество оценок, А и увеличилось количество оценок B). Однако через 12 и 24 мес после протезирования появились отметки С (неудовлетворительно — заменить в плановом порядке) в контрольной группе (2,9%), а потом и в основной группе через 24 мес (2,0%).

Помимо оценки краевого прилегания производили фиксацию осложнений у пациентов основной и контрольной групп. У 2-х пациентов основной группы наблюдали следующие осложнения: продольный перелом корня зуба 1.2 через 1,5 года после фиксации конструкции (штифтовой культевой вкладки и металлокерамической коронки); развитие гранулирующего периодонтита зуба 3.3 (рис. 26, а) через 13 месяцев после завершения лечения. После снятия ортопедической конструкции обнаружен язычный канал в опорном зубе 3.3. Проведено консервативное лечение хронического гранулирующего периодонтита 33 зуба (рис. 26, б).

а б Рис. 26 — Прицельные рентгеновские снимки пациента Т. с диагнозом: 3.3 — хронический гранулирующий периодонтит в обострении (а), после проведенного консервативного лечения (б)

Для предотвращения подобных осложнений мы рекомендуем проводить рентгенологическое исследование с помощью компьютерной томографии, так как прицельные снимки и ортопантомография дают лишь одну проекцию, и тени корневых каналов часто накладываются друг на друга.

В контрольной группе (табл. 13) были отмечены следующие осложнения (7): обострение хронического периодонтита — у 3 пациентов; расцементировка коронки — у 4-х пациентов: одиночная коронка на первом премоляре верхней челюсти, причем расцементировка коронки произошла вместе со штифтовой вкладкой из-за отлома части корня (рис. 27); в двух случаях — расцементировка штифтовой конструкции на боковом резце верхней челюсти вследствие кариеса корня); расцементировка мостовидного протеза на одном их опорных зубов — боковом резце верхней челюсти в связи с продольным переломом корня этого зуба (рис. 28).

У некоторых пациентов наблюдались осложнения, не связанные с поражением твердых тканей зубов: рецессия десны — в 2-х случаях, скол части керамической облицовки — в 2-х случаях.

а б в Рис. 27 — Фотография фрагмента зубного ряда верхней челюсти пациента (а), обратившегося по поводу нарушения фиксации искусственной коронки и штифтовой вкладки на зуб 2.4 (б); наблюдается отлом части небной стенки и воспаление маргинальной десны у небной поверхности зуба 2.4 (в)

а б.

в г Рис. 28— Фото фрагмента участка зубного ряда верхней челюсти пациентки Я. (а), обратившейся с жалобами на подвижность мостовидного протеза с опорами на 1.2, 2.1, 2.2 зубы. На прицельном рентгеновском снимке обнаружено нарушение краевого прилегания коронок к зуба 2.1 и 2.2, разряжение костной ткани с нечеткими контурами около корня зуба 2.2 (б). После снятия мостовидного протеза (в) обнаружен продольный перелом в зубе 2.2 (г), который был впоследствии удален

Таблица 13 — Распределение осложнений в основной и контрольной группах за 2 года наблюдения.

Группа Осложнение.	Основная группа.	Контрольная группа.
Кариес опорного зуба.		2 (1,90%).
Гранулирующий и гранулематозный периодонтит, обострение хронического периодонтита.	1 (1,03%).	3 (2,86%).
Отлом части корня или культи, перелом корня.	1 (1,03%).	2 (1,90%).
Все осложнения.	2 (2,06%).	7 (6,66%).

Анализируя таблицу 13, можно сказать, что предложенная методика подготовки опорных зубов с применением поверхностного герметика с учетом формы культи и угла наклона коронковой части при ортопедическом лечении пациентов несъемными протезами позволяет снизить вероятность таких осложнений, как кариес опорного зуба и перелом корня — в 2 раза, развитие деструктивных форм периодонтитов — в 3 раза.

При проведении обработки полученных результатов различие уровней осложнений в основной и контрольной группах статистически достоверно (p<0,05).

Для иллюстрации этапов ортопедического лечения по предложенной нами методике с применением поверхностного герметика рассмотрим на примере клинического наблюдения.

Выписка из истории болезни: Пациентка М., 26 лет, обратилась в СОКСП с жалобами на наличие дефектов пломб на зубах 3.6, 4.6. Ранее зубы 3.6, 4.6 были лечены по поводу осложнения кариеса, неоднократно менялись пломбы. Около 6 месяцев назад было закончено активное ортодонтическое лечение несъемной аппаратурой, и на момент курации пациентка пользовалась съемным пластиночным ретенционным аппаратом на верхнюю челюсть и несъемным (в виде ретейнера) на нижнюю.

Объективно: 3.6, 4.6 — пломбы на жевательной и контактных поверхностях, ИРОПЗ=0,9, пломбы не соответствуют клиническим требованиям (нарушено краевое прилегание) (рис.29), перкуссия безболезненна. На прицельных рентгеновских снимках корневые каналы зубов 3.6, 4.6 запломбированы до верхушек корней, патологических изменений в периапикальных тканях не обнаружено (рис. 30). На основании данных основных и дополнительного методов обследования поставлен диагноз: 3.6, 4.6 — дефекты твердых тканей зубов кариозного происхождения, ИРОПЗ=0,9, хронический фиброзный периодонтит.

Составлен план ортопедического лечения:

• 1. Изготовить штифтовые литые культевые вкладки на зубы 3.6, 4.6. После препарирования под эти конструкции покрыть стенки полости зуба и корневых каналов поверхностным герметиком.
• 2. Изготовить металлокерамические коронки на зубы 3.6, 4.6.

Этапы ортопедического лечения пациентки М. представлены на рис. 31−39. После удаления композитных пломб произведено удаление размягченного дентина, для чего был использован кариес-детектор (рис. 31).

А б Рис. 31 — Определение размягченного дентина при помощи кариес-детектора (а), после проведения некрэктомии дентин не окрашен (б)

Препарирование зубов под штифтовые культевые вкладки (рис. 32, а) включало иссечение тонких стенок, создание ящикообразной полости, расширение корневых каналов инструментами типа «Peeso Reamer». Поверхность дентина культи, стенки полости зуба и корневых каналов двукратно покрыли поверхностным герметиком (рис. 32, б). Этот этап занимает небольшое количество времени (около 2-х минут на 1 зуб) и не вызывает необходимости в дополнительных посещениях.

В это же посещение получен двуслойный рабочий оттиск с зубного ряда нижней челюсти и вспомогательный — с зубного ряда верхней челюсти, изготовлены провизорные конструкции из пластмассы холодного отверждения. Зубной техник на первом лабораторном этапе изготовил штифтовые вкладки и припасовал их на модели (рис. 33).

а б Рис. 32 — Зубы 3.6, 4.6 отпрепарированы под штифтовые культевые вкладки (а), нанесение поверхностного герметика на стенки полости зуба и корневых каналов (б)

После фиксации штифтовых культевых вкладок производилось препарирование зубов под искусственные коронки. В пришеечной части создавали циркулярный уступ в 135є (рис. 34).

а б Рис. 34 — Штифтовые вкладки зафиксированы в зубы 3.6, 4.6 (а), окончательная обработка зубов под металлокерамические коронки (б)

На этапе припасовки штифтовых вкладок в сложных клинических случаях (разборные штифтовые культевые вкладки на моляры верхней и нижней челюсти) в ряде случаев у пациентов основной и контрольной группы использовали прицельные рентгеновские снимки (рис. 35).

Данное исследование помогало выявить неточности прилегания ортопедических конструкций, устранить нарушение и, тем самым, предупредить нарушение их фиксации в дальнейшем. Для снятия точного оттиска использовали ретракционные нити (рис. 36), что позволяло зубному технику четко определять границу препарирования и сделать коронку с хорошим краевым прилеганием (рис. 37, 38, 39).

а б в.

Рис. 37 — Металлокерамические коронки на зубы 3.6, 4.6 припасованы на модели нижней челюсти (б), гипсовые культи отпрепарированных зубов 3.6 (а), 4.6 (в)

Рис. 38 — Металлокерамические коронки на зубы 3.6, 4.6 припасованы в полости рта (фото в зеркало)

Контрольные осмотры проводили через 6, 12 и 24 мес. после завершения ортопедического лечения. При этом оценивали краевое прилегание по методике А. Н. Ряховского и М. М. Антоник (2005) (рис. 17), а также контрольные рентгеновские снимки через 6 мес (рис. 40), 12 мес (рис. 41), 24 мес. (рис. 30).