2. Введение в рабочее место фантомного кабинета. Определение прикладной науки стоматологического материаловедения и требования к идеальному материалу для восстановительной стоматологии. Классификация стоматологических материалов по их химической природе и назначению.
Основные свойства материалов, а также методы их исследования. Понятие теоретической прочности и концентрации напряжения.
3. Клинический раздел. Преподаватель демонстрирует рабочее место студента, различные материалы (керамика, металлы, полимеры) и стоматологические материалы, используемые для профилактики заболеваний зубов и гигиены, восстановительных материалов в терапевтической стоматологии, материалов в ортопедической стоматологии при частичной и полной потере зубов, материалов для лечения аномалий прикуса и зубных рядов, а также материалов для хирургического лечения дефектов и деформации челюстно-лицевой области.
4. Инструкция по технике безопасности.
5. Самостоятельная работа. Студенты осваивают рабочее место, правила поведения и экипировку внешнего вида. Изучают стоматологические материалы по химической природе и по назначению.
6. Разбор результатов самостоятельной работы студентов и проверка полученных знаний по контрольным вопросам и ситуационным задачам.
7. Проведение тестового контроля знаний.
8. Выдача задания на следующее занятие.
При обучении технике безопасности во время практических занятий необходимо соблюдать следующие правила: носить специальную медицинскую одежду (халаты, колпаки, сменная обувь, длинные волосы – под колпаком) в соответствии с дресс-кодом и поддерживать санитарно-гигиенический порядок на своем рабочем месте.
Перед началом своей работы студенты должны изучить правила техники безопасности, которые были разработаны в соответствии с «Правилами устройства и эксплуатации стоматологических поликлиник, отделений, кабинетов и зуботехнических лабораторий». До начала работы необходимо убедиться в том, что приборы заземлены и включены, а все манипуляции по уходу и ремонту оборудования должны выполняться после его обесточивания. После окончания работы стоматологическое оборудование должно быть отключено от электросети. При работе с сильнодействующими веществами следует проявлять осторожность. Приготовление стоматологических материалов должно осуществляться в соответствии с инструкцией.
Стоматологическое материаловедение — это научное направление, которое изучает связь между составом, структурой, свойствами, технологией производства и применением материалов в стоматологии, а также закономерности изменения свойств материалов под воздействием физических, механических и химических факторов. Речь идет о факторах, которые воздействуют в специфических условиях полости рта в процессе функционирования зубочелюстной системы, что позволило выделить стоматологические материалы в отдельную область знаний.
В настоящее время практикующие стоматологи понимают, что без глубокого знания свойств стоматологических материалов невозможно достичь полной функциональности, эстетичности и долговечности восстановления зубов. Планируя оказание стоматологической помощи, врач всегда сталкивается с выбором наиболее подходящего материала. Сделать правильный выбор, опираясь только на собственный опыт и интуицию, очень сложно, так как конец ХХ века и начало настоящего времени были отмечены быстрым развитием стоматологических материалов. Поэтому стоматолог должен уметь оценить возможности новых разработок и новых методов применения материалов в клинике, что требует глубокого понимания связи их химических основ и свойств. Знание основ материаловедения, различий в свойствах материалов в зависимости от химической природы и технологии применения позволит использовать научно обоснованные критерии выбора подходящего материала в стоматологической практике.
Несмотря на значительные успехи в области материаловедения стоматологии в последние годы, ни один из созданных материалов не является «идеальным». «Идеальный» материал для восстановительной стоматологии должен удовлетворять следующим требованиям:
— быть устойчивым ко всем возможным воздействиям окружающей среды полости рта;
— обеспечивать прочное и постоянное соединение с твердыми тканями зуба;
— полностью воспроизводить их внешний вид;
— обладать комплексом физико-механических свойств, соответствующих свойствам естественных тканей и способствующих их восстановлению.
Все стоматологические материалы разделяются на три основных класса в зависимости от химической природы:
— неорганические материалы или керамика;
— органические материалы или полимеры;
— композитные материалы, состоящие из неорганических и органических компонентов.
Каждый класс в свою очередь разделяется на типы, которые отличаются структурой и свойствами (см. схему 1).
Схема 1. Классификация стоматологических материалов по химической природе*.
*Согласно классификации W.J.O’Brien «Dental Materials and Their Selection», Quintessence Publ.Co., Inc, 3 изд., с.1.
Каждый класс материалов, несмотря на сходство входящих в него типов, обладает широким спектром свойств. Например, металлы и сплавы, входящие во второй класс, отличаются по прочности, температуре плавления и цвету, но имеют общие характеристики: ковкость, электро- и термопроводимость, металлический блеск. Металлы обладают высокой прочностью и жесткостью (высокий модуль упругости). Поэтому в восстановительной стоматологии они используются для протезов, которые должны выдерживать значительные механические нагрузки. Однако металлы быстро проводят тепло и неэстетичны, что ограничивает их применение.
Керамика и полимеры являются термоизоляторами, обладают светлым цветом и полупрозрачностью. Их применяют для защиты зуба от смены температур в полости рта и для создания эстетических пломб и протезов, которые могут воспроизводить естественный вид натуральных зубов.
В стоматологии часто используют комбинацию материалов различной химической природы, так как ни один из них не может считаться идеальным. Многообразие стоматологических материалов заключается не только в различии по химической природе, но и в особенностях их применения в стоматологии или в их назначении. Материалы, имеющие одинаковую химическую природу, но разное назначение, могут значительно отличаться по составу и свойствам.
Для систематизации материалов, используемых в стоматологии, и облегчения выбора восстановительного материала, а также подбора вспомогательных и временных материалов, которые применяются на разных этапах лечения и изготовления зубных протезов, может быть полезна классификация материалов по принципу их назначения в стоматологии.
Этот принцип классификации не является идеальным, поскольку некоторые материалы, например, цементы, имеют множество видов применения в различных областях стоматологии. Однако, несмотря на этот недостаток, предложенная классификация позволяет разделять стоматологические материалы на основе основных требований, которые предъявляются к ним в зависимости от условий их применения в определенной области стоматологии.
Основной классификацией стоматологических материалов является их классификация по назначению (схема 2).
Схема 2. Основная классификация стоматологических материалов по их назначению.
Основные свойства стоматологических материалов.
Главная цель стоматологического материаловедения заключается в создании комплекса идеальных материалов для полости рта. При этом под действующими факторами полости рта понимаются колебания температуры, высокая постоянная влажность и присутствие электролитной среды. Указанные факторы влияют на свойства материалов, такие как физические, химические, технические, технологические, биологические и эстетические свойства.
Современная стоматология представляет собой сложный производственный процесс, включающий в себя множество технологических процессов, таких как прессование, литье, паяние, нанесение керамических и пластмассовых покрытий и многие другие. В этом процессе используются различные аппараты, включая аппараты для штамповки, литья и вакуумные печи для обжига керамики и других материалов.
Врач-ортопед должен иметь не только знания о технологических процессах, но и понимание того, как эти процессы могут повлиять на свойства материала и органы полости рта и организм в целом.
Физические свойства материалов, такие как плотность, температура плавления и кипения, теплоемкость, теплопроводность, термические коэффициенты линейного и объемного расширения, поверхностное напряжение, цвет и фазовые превращения, играют важную роль в стоматологическом производстве.
В стоматологическом материаловедении используются различные методы исследования и испытания, которые дают возможность определить природу материала, его состав, свойства и, при необходимости, качество готовых стоматологических изделий.
Среди методов физического анализа используются рентгенологический, рентгеноструктурный, магнитный и ультразвуковой дефектоскопические методы.
Рентгенологический анализ позволяет определить виды, типы и размеры кристаллических решеток металлов и сплавов.
Рентгеноструктурный анализ позволяет выявлять даже микроскопические дефекты внутри материала.
Магнитная дефектоскопия позволяет выявлять дефекты в поверхностном слое (до 2 мм) металлических материалов.
Ультразвуковая дефектоскопия позволяет эффективно контролировать качество на большой глубине.
Дилатометрический метод используется для определения кристаллических точек в твердых образцах. Он основан на измерении изменений объема материала при фазовых превращениях.
Коэффициент теплопроводности определяется количеством тепла, проходящего через образец материала толщиной 1 см и площадью 1 см 3 в секунду при разнице температур на концах образца в 1 0 С. Чем выше этот показатель, тем более способно вещество пропускать тепловую энергию. Коэффициент теплопроводности измеряется в кал/см·с·0 С (таблица 1).
Если вам понравилась статья, добавьте ее в закладки (CTRL+D) и поделитесь с друзьями.
Концентрация напряжений в стоматологии
Глубокое понимание механической нагрузки и связанных с ней деформаций является ключом к оптимизации методов восстановительной стоматологии. Среди множества механических методов исследования, наиболее популярным является испытание на выносливость. Однако результаты этого стандартного метода, даже если он был воспроизведен точно в эксперименте, не всегда могут гарантировать сохранение структурной целостности зуба в реальных условиях.
Для объектов с небольшим количеством трещин или трещиноподобных дефектов, таких как зубы и некоторые стоматологические материалы, нагрузка до отказа существенно ниже предела упругости. Поэтому при исследовании механической прочности необходимо использовать недеструктивные методы. Например, функциональную нагрузку можно количественно определить в эксперименте, сгибая коронку, и измерять ее величину с помощью датчиков деформации (см. рис. 4a), которые крепятся к поверхности модели, а также с использованием цифровых методов, таких как метод конечных элементов (МКЭ, см. рис. 4b).
В стоматологии применяются недеструктивные механические методы исследования. Чтобы сравнить напряжения в ямке и на шеечном пояске зуба, на экспериментальном образце (интактный центральный резец) установлены датчики, которые расположены вдоль длинной оси зуба (4a). Для создания двухмерной модели щечноязычных срезов передних зубов используется цифровое моделирование методом конечных элементов* (рис. 4b). (Рис. 4a)
С помощью данных методов исследования можно воссоздать конфигурацию нагрузки передних зубов, которая характеризуется следующим образом: • Из-за расположения и компоновки фронтальной части зубного ряда механические нагрузки прежде всего воздействуют на щечно-язычную плоскость каждого зуба. Проксимальные контактные пункты (рис. 4b) сдерживают мезиодистальные нагрузки. • Горизонтальный компонент реальных окклюзионных нагрузок работает на изгиб резцов, что является для них главным испытанием.
Важно знать о критериях пластичности, которые используются для прогнозирования отказа при цифровом моделировании. Критерий фон Мизеса (КФМ) обычно применяется. Он применим для материалов, пределы упругости которых, измеренные при линейном растяжении и сжатии, равны. Однако:
Как эмаль, так и дентин — это хрупкие материалы, которые обладают более высокой прочностью при сжатии, чем при растяжении.
При разработке критерия пластичности для хрупких материалов, а именно модифицированного критерия фон Мизеса (мКФМ), учитывалось соотношение пределов прочности при сжатии и растяжении. На рисунках 5a и 5b показано распределение нагрузки в центральном резце в ходе протрузионных движений при использовании мКФМ.
Во время функционирования центрального резца верхней челюсти происходит распределение напряжений. Для анализа контактов используется метод конечных элементов с нелинейным подходом.
При движении нижней челюсти резец начинает соскальзывать от фиссурно-бугоркового контакта (5a) к центральному смыканию (5b). Изгиб коронки зуба увеличен в 5 раз для подчеркивания деформации. На рисунке 5а зуб подвержен сжимающим напряжениям (основные напряжения, серая зона) или незначительному растягивающему напряжению в большей части сечения зуба.
На рисунке 5b зуб ведет себя как консольная балка со сжимающейся стороной (вестибулярная половина) и растягивающейся стороной (нёбная половина), разделенными нейтральной осью. Максимальные растягивающие силы обнаруживаются на уровне резцовой ямки. Внешняя нагрузка, создаваемая резцом нижней челюсти, составляет около 50 Н, а реальная горизонтальная деформация на крае резца верхней челюсти — около 100 мкм (5b, пунктирная линия). Зуб фиксирован на уровне корня (нулевое смещение).
Согласно моделированию с использованием мКФМ, при начальном движении из положения фиссурно-бугоркового контакта (рис. 5a), зуб не подвергается значительным напряжениям.
В этом положении большая часть коронки зуба сжимается, и сгибание минимально.
При движении к положению смыкания центральных резцов (рис. 5b), в небной ямке обнаруживается значительная концентрация растягивающих напряжений.
Даже в этой позиции, когда к зубу прикладывается максимальный изгибающий момент, его вестибулярная половина и зона шеечного пояска не подвергаются разрушительным напряжениям. Напряжения на направлениях с максимальными значениями х- и у-компонент (рис. 5a и 5b, вверху справа) показывают зоны сжатия и растяжения.
При максимальном изгибе резец верхней челюсти сохраняет свою целостность, но разделяется на две зоны. Нёбная часть зуба испытывает значительные растягивающие напряжения, а в вестибулярной части распределяются сжимающие напряжения. Важно обратить внимание на растягивающие напряжения в неподвижной зоне шеечного пояса.
На изображениях представлено распределение напряжений в передних зубах нижней челюсти при их работе. Для анализа контактов использовался метод конечных элементов (МКЭ).
Морфология вестибулярной поверхности резца нижней челюсти представлена плоской или слегка выпуклой поверхностью (6a), что подтверждается рисунком 1-5. При протрузионном движении резец нижней челюсти начинает соскальзывать от фиссурно-бугоркового контакта (6b) к положению смыкания центральных резцов (6c). Реальная деформация зуба увеличивается в 5 раз.
По изображению 6b можно увидеть, что большая часть сечения зуба подвержена сжимающему напряжению (основные напряжения, серая зона). Зуб, как консольная балка, ведет себя с растягивающейся стороной (вестибулярная половина) и сжимающейся стороной (язычная половина), разделенными нейтральной осью. Максимальные растягивающие силы наблюдаются на вестибулярной поверхности средней трети коронки, но они меньше, чем напряжения зуба-антагониста в нёбной ямке. Внешняя нагрузка при контакте составляет около 50 Н, а реальная горизонтальная деформация резцового края нижней челюсти составляет около 60 мкм (6c, пунктирная линия). В плоскости корня зуб фиксирован (нулевое смещение).
Возможно, следует задуматься о том, какие изменения происходят с нижними резцами (рис. 6a) при таких нагрузках. Как и в случае с верхними резцами, начальное движение от положения фиссурно-бугоркового контакта не приводит к значительным микронапряжениям в костной ткани. В этом положении коронка нижних резцов подвергается только сжимающим силам (рис. 6b).
При движении к положению смыкания начинают возникать растягивающие напряжения на вестибулярной поверхности (рис. 6c).
Распределение напряжений в зубе-антагонисте точно повторяет его распределение в данном случае. Из-за благоприятной геометрии вестибулярной части резцов нижней челюсти, которая имеет плоские или выпуклые контуры (см. рис. 6a), уровень вестибулярных растягивающих напряжений остается на среднем уровне и менее разрушительным, чем напряжения, обнаруженные в ямке зуба-антагониста (см. рис. 5b и 6c).
Как уже упоминалось, форма (геометрия) и функция являются важными факторами, определяющими распределение напряжений.
Необходимо помнить, что наиболее низкие уровни напряжения обнаруживаются на выпуклых поверхностях, таких как пришеечная область и вестибулярная поверхность по шейке зуба. Из этого можно сделать вывод, что выпуклые поверхности с толстой эмалью испытывают меньшие концентрации напряжения, чем вогнутые зоны, которые имеют тенденцию к их накоплению.
При изменении толщины и формы эмали происходит изменение распределения напряжений. Для сравнения, рассмотрим сечение интактного зуба (7a, слева) и модифицированный резец с утолщенной выпуклой нёбной эмалью (7a, справа).
При модификации зуба уменьшается уровень напряжения на нёбной поверхности, однако остаются два небольших пика напряжения, соответствующих вогнутым зонам на границе утолщения эмали*. Модель модифицированного резца, созданная по методу конечных элементов, воспроизводит выступающий дистальный гребень зуба (7b), который помогает равномерно распределить напряжение по нёбной поверхности. P.S. *Несмотря на то, что нагрузка (50Н в нёбной части) была подобрана таким образом, чтобы отразить реальную ситуацию, следует отметить, что данное заключение верно только для данной силы. Однако выводы о влиянии формы (выпуклая против вогнутой) и состава (распределение эмали-дентина) универсальны и не зависят от направления или величины нагрузки.
На рисунке 7a отображается влияние формы и толщины эмали на контур нёбной поверхности нижнечелюстного резца после его модификации. Результирующий контур можно рассматривать как проксимальную поверхность резца (рис. 7b) или как вертикальные валики, распространяющиеся от шеечного пояска. Добавление эмали улучшает баланс и распределение напряжений.
Следовательно, можно предположить, что на полностью выпуклых нёбных поверхностях, таких как поверхности клыков, будет наблюдаться умеренная концентрация напряжений. Клыки имеют крайне изогнутые вестибулярные поверхности, которые могут лучше выдерживать сжимающие силы.
Клык с выраженным двояковыпуклым контуром (в щечно-язычном сечении) имеет почти идеально выпуклую форму, что обеспечивает благоприятную механическую конфигурацию.
Неровности анатомии поверхности, такие как анатомия нёбной поверхности резца (см. рис. 7b), влияют на распределение напряжений. На нёбной ямке наблюдается концентрация напряжений, в то время как на гладких и выпуклых зонах (например, на шейке зуба, нёбной и вестибулярной поверхностях зубов) уровень напряжений ниже. Из этого можно сделать следующие выводы. • Нёбная вогнутость обеспечивает резцу острый режущий край и способность к откусыванию, но является зоной концентрации напряжений. • Области с толстым слоем эмали, такие как шеечный поясок и краевые гребни, могут компенсировать этот недостаток и выступать в качестве перераспределителей напряжения.
Кроме того, важную роль в регулировке вертикальных параметров окклюзии во фронтальном сегменте зубного ряда играют шеечный поясок и краевые гребни, которые выступают в качестве нёбных стопоров.
Редактор: Искандер Милевски. 10.2022
- Физиологические параметры передних зубов
- Пластичность и гибкость передних зубов
- Рациональная форма передних зубов
- Механика и геометрия передних зубов
- Трещины эмали и дентиноэмалевое соединение (ДЭС) передних зубов
- Старение и истончение эмали передних зубов
- Механика взаимодействия эмали и дентина передних зубов
Сравнение и значение физических характеристик материалов, применяемых в стоматологии
В настоящее время все больше пациентов обращается к стоматологам с целью восстановления целостности и эстетического вида своих зубов. В связи с этим возрастает необходимость в поиске подходящих стоматологических материалов. В данной статье мы рассмотрим и сравним основные физические характеристики ряда материалов, которые важны для профессиональных врачей-стоматологов.
Многие специалисты отмечают, что одной из главных задач современной стоматологии является реабилитация пациентов с дефектами зубного ряда [1-4]. Статистика показывает, что около 90% россиян старше 40 лет имеют хотя бы один пропущенный зуб [5]. Поэтому, одним из актуальных направлений является расширение методов дентальной имплантации [6]. Однако, большинство пациентов не имеет достаточных знаний о возможностях использования имплантатов при лечении адентии и других стоматологических заболеваний [7].
Каждый человек стремится к красивой улыбке, но вредные привычки и генетические факторы могут помешать этому. В таких случаях необходима помощь квалифицированного стоматолога, который обладает широкими знаниями в области материалов и технологий, используемых в стоматологии.
В стоматологии физические характеристики материалов имеют наибольшее значение. Это включает механическую прочность, температуру плавления, эластичность и температуру литья. От этих характеристик зависит возможность использования материалов в стоматологии, например, для изготовления имплантов, и их долговечность [8].
Мы провели сравнительное исследование физических характеристик материалов, используемых в стоматологии, и составили таблицу результатов.
Harmony 2 — это достаточно экономичный золотосодержащий сплав, который используется для изготовления коронок и мостовидных протезов. Он доступен в большом количестве и может быть легко полирован, чтобы придать ему блеск [9].
В стоматологии применяются различные золотосодержащие сплавы, включая Brite Gold XH и d.Sign 98. Они не содержат палладия, серебра и цинка, обладают высокой температурной прочностью, хорошо совместимы с керамикой и имеют приятный золотой цвет.
Однако, для улучшения эффективности имплантации и сокращения времени реабилитации пациентов, можно нанести на внутрикостный имплантат антимикробные биокомпозиционные покрытия на основе серебра [10].
Необходимо упомянуть о сплаве Callisto 75 Pd, который является экономичным сплавом на основе палладия для керамической облицовки техникой наслоения. У этого сплава имеется множество преимуществ — высокие физические свойства с высокими прочностными характеристиками, удобные температуры литья и плавления, а также благоприятные свойства полировки и обработки, что является особенно важным для врачей-стоматологов.
Важно отметить, что конструкция материалов, используемых в стоматологии, имеет большое значение [11]. Например, соединение элементов внутрикостной конструкции с помощью комбинации конуса и многогранника обеспечивает более равномерное распределение напряжений и более длительный срок функционирования такой конструкции. Она успешно применяется для устранения дефектов зубных рядов при частичной и полной адентии [12]. В некоторых случаях рекомендуется использование эндооссальных цилиндрических имплантатов [13].
При обсуждении развития имплантологии нельзя не упомянуть о возможностях компьютерного моделирования будущего искусственного зуба. Развитие имплантологии и компьютерного моделирования происходит параллельно [14-15]. Важно тщательно изучать различные возможности, как уже существующие, так и появляющиеся в связи с развитием наук. Это гарантирует формирование конкурентоспособного специалиста в области стоматологии.
Литература
- Образцов Ю.Л. Сущность стоматологического здоровья, его значение для качества жизни и критерии оценки // Стоматология. 2006. № 4. С.41-43.
- Литвиненко В.Н. Материалы лекции по дисциплине «Средства медицинской имплантации» // Биомедицинская инженерия и электроника. 2015. № 3 (10). С.2-11.
1. Лепилин А.В., Лясников В.Н., Фищев С.Б., Красников А.В., Красникова Е.С., Смирнов Д.А., Мостовая О.С. Исследование эффективности дентальных имплантатов с применением антимикробного покрытия // Журнал Института стоматологии. 2010. Том 1, № 46. Стр. 34-36.
2. Лясников В.Н., Лепилин А.В., Протасова Н.В. Научные основы разработки дентальных имплантатов // Саратовский научно-медицинский журнал. 2013. Том 9, № 3. Стр. 431-434.
3. Лепилин А.В., Смирнов Д.А., Мостовая О.С., Жилкина О.В. Результаты опроса пациентов стоматологических клиник о применении метода дентальной имплантации // Журнал Стоматология. 2013. Том 92, № 3. Стр. 112-113.
4. Лепилин А.В., Лясников В.Н., Фищев С.Б., Красников А.В., Красникова Е.С., Смирнов Д.А., Мостовая О.С. Исследование эффективности дентальных имплантатов с применением антимикробного покрытия // Журнал Института стоматологии. 2010. Том 1, № 46. Стр. 34-36.
В статье «Результаты анкетирования пациентов стоматологических клиник о применении метода дентальной имплантации» авторы Лепилин А.В., Смирнов Д.А., Мостовая О.С. и Жилкина О.В. представили результаты исследования о том, как пациенты относятся к методу дентальной имплантации. Статья была опубликована в журнале «Стоматология» в 2013 году, том 92, номер 3, на страницах 112-113.
В книге «Дентальная имплантология. Основы теории и практики» автор Параскевич В.Л. рассказывает о теории и практике дентальной имплантации. Книга была издана в 2006 году, имеет 400 страниц и была выпущена издательством «Мед. информ. агентство».
В статье «Анализ биокомпозиционных материалов, используемых в стоматологии» авторы Михеева М.С., Ганич Т.В. и Дроздова Г.А. проанализировали биокомпозиционные материалы, которые используются в стоматологии. Статья была опубликована в материалах VII Международной научно-практической конференции «Здоровье и образование в XXI веке» в 2006 году, на странице 350.
В статье «Исследования морфологии и химических свойств биокомпозиционного серебросодержащего покрытия дентальных имплантатов» авторы Лепилин А.В., Вениг С.Б., Лясникова А.В., Захаревич А.М., Смирнов Д.А. и Мостовая О.С. исследовали морфологию и химические свойства биокомпозиционного серебросодержащего покрытия дентальных имплантатов. Статья была опубликована в журнале «Российский стоматологический журнал» в 2011 году, номер 2, на страницах 6-9.
В журналах «Российская стоматология» и «Российский стоматологический журнал» были опубликованы статьи, авторами которых являются Смирнов Д.А., Ломакин М.В., Лепилин А.В., Иванов Д.В., Доль А.В. и Лепилин А.В., Ломакин М.В., Смирнов Д.А. Статьи посвящены изучению напряженно-деформированного состояния коротких дентальных имплантатов в системе костная ткань-имплантат-протез и конструкционной и функциональной связи внутри- и внекостных элементов в системе кость-имплантат-протез соответственно. В журнале «Новое в стоматологии» была опубликована статья авторов Лепилин А.В., Лясников В.Н., Хромых С.В., посвященная применению эндооссальных цилиндрических имплантатов с биокерамическим покрытием.
- Невзоров А.Ю., Щербакова И.В. Проведено исследование о выборе метода лечения полной адентии на основе компьютерного моделирования (in silico). Статья опубликована в материалах Всероссийской научно-практической интернет-конференции студентов и молодых ученых с международным участием «YSRP-2012». 2012. Том 2, № 11. Страницы 881-882.
- Соловьева О.А., Винниченко Ю.А., Сухарский И.И., Винниченко О.Ю. Проведено компьютерное моделирование эндодонтического доступа в молярах верхней и нижней челюсти. Статья опубликована в журнале «Стоматология». 2015. Том 94, № 4. Страницы 24-27.
Приведена таблица, сравнивающая физические характеристики некоторых материалов, используемых в современной стоматологии.
Концентрация напряжений в стоматологии
- Главная
- Введение во внутренние болезни
- Изучение тканей
- Учебные материалы в видеоформате
- Медицинская библиотека
Форум, где врачи дают бесплатные консультации. Новости нашего сайта. Разделы для наших посетителей. Стоматология.
- Стоматология
- Заболевания зубов
- Заболевания полости рта
- Заболевания височного сустава
- Высота прикуса
- Имплантация зубов
Пластичность и усталость стоматологических материалов. Технологические свойства материалов
Пластичность — это способность материала изменять свою форму под воздействием нагрузки и сохранять новую форму после снятия нагрузки. Высокая степень пластичности является одним из главных требований к оттискным материалам при их использовании в полости рта. Также материалы, подвергающиеся штамповке, вальцеванию, протягиванию, должны быть пластичными. Пластичность можно улучшить термической обработкой в определенном режиме.
Усталость — это состояние, при котором материал разрушается под воздействием многократных нагрузок. Обычно усталость проявляется в местах внутренних напряжений. Внешне усталость не заметна, но при микроскопическом исследовании уставшего материала видны трещины и сдвиг кристаллических элементов.
Основным методом предотвращения усталости является точное соблюдение технологического процесса. К технологическим свойствам относятся: текучесть, ликвация, ковкость, свариваемость, обработка и другие.
Текучесть — это свойство материала заполнять форму в процессе литья или литьевого прессования. Чем быстрее кристаллизуется вещество при затвердевании, тем более жидкое оно будет. Использование нагретой формы при литье, повышение температуры расплавленного вещества и применение некоторых добавок могут значительно улучшить текучесть.
Ликвация — это процесс, при котором в затвердевающем сплаве образуются неоднородности. Это происходит, когда в состав сплава входят металлы с различной плотностью. Важную роль играют скорость охлаждения расплавленного сплава и способность отдельных металлов к кристаллизации. Ликвация является негативным свойством, которое снижает вязкость, пластичность и коррозионную стойкость сплава.
Ковкость — это способность материала принимать заданную форму под воздействием давления или ударной силы. Если материал принимает форму штампа, то это называется штамповкой. Например, в зуботехнической лаборатории металлическая гильза придает форму будущей коронке на наковальне с помощью молотка. Затем же на штамп из легкоплавкого сплава металлическая гильза подвергается штамповке. Вязкие и пластичные материалы, такие как металлы и сплавы, хорошо поддаются ковке и штамповке.
Свариваемость — это способность материала создавать прочные соединения без использования специальных сплавов-припоев или под действием высоких температур. В зуботехнической лаборатории паяние все еще широко применяется, поэтому хорошая свариваемость деталей улучшает качество работы. Примерами свариваемости являются точечная электросварка перед паянием, лазерное соединение отдельных деталей в единое целое и плазменная сварка.
Обрабатываемость — это способность материала легко поддаваться обработке с помощью различных инструментов и приспособлений, используемых в зуботехнической лаборатории, чтобы получить гладкую и чистую поверхность зубных протезов. Пластические массы и золотые сплавы хорошо обрабатываются, в то время как изделия из фарфора и кобальтохромовых сплавов труднее поддаются обработке.
— Вернуться к оглавлению раздела «Стоматология»
Концентрация напряжений в стоматологии
1 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Нижегородская государственная медицинская академия» Министерства здравоохранения Российской Федерации
В данной статье представлены результаты исследования биомеханики мостовидного протеза с двусторонней опорой на зубы. При проведении исследования были учтены различные факторы, оказывающие значительное влияние на объект исследования: направление вектора сил, действующих на протез, величина и характер напряжений, анатомия и структура опорных элементов.
Для достижения полученных результатов использовалась универсальная программная система конечно-элементного анализа ANSYS. Было выявлено, что в большинстве случаев, независимо от направления нагрузки, приложенной к протезу (щечно-язычный или язычно-щечный вектор), изменения в структуре протеза в виде возникающих напряжений имеют общие закономерности и определенную симметрию. Следует отметить, что такая связь характерна как для структуры мостовидного протеза в целом, так и для его составных частей, опорных зубов и тканей пародонта в отдельности. Важно подчеркнуть, что вышеизложенное справедливо только для качественно изготовленной конструкции с соблюдением правил и норм на всех этапах ортопедического лечения. Биомеханика протеза, в случае наличия определенных ошибок при его изготовлении, вероятнее всего, будет иметь существенные отличия от описанных нами результатов.
507 КБ
Исследован металлокерамический мостовидный протез с использованием математической модели и элементного анализа для определения интенсивности напряжений.
В работе Абакарова С.И., Жнивина Ю.Э. и Каламкарова Х.А. обсуждаются вопросы конструирования и применения металлокерамических зубных протезов.
Диссертация д-ра мед. наук Абакарова С.И. посвящена клинико-лабораторному обоснованию конструирования и применения металлокерамических протезов.
В работе Антиповой З.П. исследуются морфологические изменения в тканях протезного поля при применении различных конструкций металлокерамических мостовидных протезов.
4. Вагнер В.Д. Организация материально-технического обеспечения этапов изготовления различных видов ортопедических металлокерамических протезов в клинической и лабораторной практике // Журнал «Экономика и менеджмент в стоматологии». – 2001. – № 3. – Стр. 68–73.
5. Васильев В.Г., Паньковский Б.Б. Анализ ошибок, возникающих при протезировании несъемными протезами для восстановления дефектов зубного ряда // Научные труды Иркутского медицинского института. – 1976. – Выпуск 129. – Стр. 142–145.
6. Гаврилов Е.И., Щербаков А.С. Ортопедическая стоматология. – Третье переработанное и дополненное издание. – Москва: Медицина, 1984. – 576 страниц.
7. Жулев Е.Н. Теоретические и практические аспекты несъемных протезов: клиника и лабораторная техника. – Нижний Новгород: Нижегородская государственная медицинская академия, 1995. – 365 страниц.
8. Жулев Е.Н. Биомеханика эластических напряжений в системе «протез — протезное ложе» при применении мостовидных протезов / Е.Н. Жулев, Ю.Н. Иванов, Н.С. Беллюстин // II Всероссийская конференция по биомеханике. В память о Н.А.
Ссылки на литературу:
- Бернштейн, 22–25 нояб. 1994 г.: Тез. докл. – Н. Новгород, 1994. – Т. 2. – С. 53.
- Жулев Е.Н., Иванов Ю.Н., Беллюстин Н.С. Расчет упругих напряжений при использовании мостовидных зубных протезов // Нижегор. мед. журн. – 1996. – № 2. – С. 49–52.
- Каламкаров Х.А., Глазов О.Д., Кирьянова Ю.В., Севостьянов Д.Г. Клиническая оценка результатов применения протезов из металлокерамики // Стоматология. – 1977. – № 3. – С. 39–42.
- Козлов В.А. Математическое моделирование и расчет напряженно-деформированного состояния металлокерамических зубных протезов // Стоматология. – 1997. – Т. 76. – № 4. – C. 47–51.
При частичной потере зубов, как одном из наиболее распространенных стоматологических заболеваний, дефекты формируются в первую очередь в боковых отделах зубных рядов [7, 9].
При большом количестве пациентов, нуждающихся в ортопедическом лечении, возникает потребность в использовании более долговечных и эстетически привлекательных протезных конструкций. Мостовидные протезы с керамическим покрытием имеют множество преимуществ перед съемными протезами. Современная стоматология позволяет создавать конструкции, которые удовлетворяют высоким требованиям пациентов как по функциональности, так и по эстетическому восприятию. Однако для достижения таких результатов необходимо грамотно планировать лечение, учитывая все индивидуальные особенности пациента.
Необходимо отметить, что любые осложнения, возникающие при протезировании, имеют научное обоснование, связанное с биомеханикой мостовидных протезов, которая подчиняется конкретным правилам и законам.
В ортопедической стоматологии используются методы математического моделирования, которые основаны на возможностях современной вычислительной техники [2, 7]. Они позволяют построить и проанализировать биомеханические свойства конструкций протезов [6, 8]. В ходе исследования можно рассмотреть особенности различных видов мостовидных протезов: с односторонней или двухсторонней опорой, различными опорными зубами и т.д. Точность воспроизведения свойств биопрототипов будет высокой вне зависимости от этого.
В настоящее время все еще обсуждаются вопросы, связанные с применением мостовидных протезов, которые имеют двухстороннюю опору. Однако, публикации на эту тему не позволяют получить полное представление о биомеханике таких конструкций, что приводит к частым ошибкам в лечении.
Цель данного исследования заключается в изучении интенсивности напряжений в металлокерамическом мостовидном протезе с двухсторонней опорой.
Для выполнения задач была создана математическая модель мостовидного протеза с двухсторонней опорой. Опорными зубами были выбраны второй премоляр и второй моляр, а промежуточная часть была сконструирована по форме, аналогичной первому моляру.
Материалы и методы исследования были использованы для построения модели и проведения исследования напряжений в протезе.
При разработке расчетной конечно-элементной модели необходимо выполнить следующие этапы: выбор и обоснование расчетной схемы, задание физических свойств среды, создание геометрической модели, построение конечно-элементной сетки и задание граничных условий, таких как условия закрепления и силовые воздействия.
Модель включает в себя челюстную кость, опорные зубы, периодонт и конструкцию протеза, чтобы она была геометрически подобной реальной системе. Этот подход позволяет естественным образом учитывать все особенности конструкции.
Физические свойства материалов и тканей, задаваемые в математической модели, представлены в таблице 1 и взяты из справочной литературы.
Для создания модели использовались геометрические данные, полученные при сканировании зубного ряда пациента. Из всего ряда были выделены данные, относящиеся к исследуемым зубам, и перенесены в программу Rhinoceros 4.0, которая обладает широким набором инструментов для работы с аппроксимацией поверхностей. В эту программу был импортирован набор точек, на основе которого была создана сплайновая поверхность.
Также были изучены физические свойства материалов и тканей, в том числе модуль упругости 1-го рода Е (в МПа) и коэффициент деформации n.
Теоретический коэффициент концентрации напряжений у корня зуба
Следовательно, ,
4. Коэффициент концентрации напряжений у корня зуба, обладающий эффективностью
,
5. Коэффициент влияния чистоты поверхности у корня зуба (здесь шероховатость часто превышает рабочий профиль)
где а=6, если чистота у корня зуба равна 6,
6. Коэффициент качества заготовки из проката или штамповки [I]:
7. Масштабные коэффициенты зуба [I]. При мм
8. Результирующие коэффициенты влияния отличий детали от экспериментального образца материала:
9. Пределы ограниченной выносливости материала зубьев
≈1,2.
При реверсе
При реверсе
Значит, =96 кГ/мм 2 .
Следовательно, =96 кГ/мм 2 = 940 Н/мм 2 .
Информация о работе «Проектирование углового конического редуктора створок шасси на ЛА»
Раздел: Промышленность и производство. Общее количество символов с пробелами составляет 31465. В данном разделе содержится 25 таблиц и 22 изображения.
Как профессиональный врач необходимо отметить, что промышленность и производство являются важными сферами экономики, однако могут оказывать негативное воздействие на здоровье человека и окружающую среду. Поэтому необходимо соблюдать меры безопасности и контролировать воздействие производственных факторов на организм работников и окружающую среду.
Химические свойства стоматологических материалов
Коррозия — это процесс, в котором происходит перемещение ионов в жидкой среде, такой как слюна.
Растворимость — это количество вещества, которое может раствориться в жидкости, например в слюне.
Образование оксидной пленки. На поверхности всех металлов (кроме благородных, например, золота) образуется кислородная пленка. Она может быть неоднородной и пористой или однородной, плотно связанной и непорозной.
Свойства биосовместимости стоматологических материалов
Идеально стоматологические материалы должны не оказывать негативного воздействия на ткани полости рта.
Они должны соответствовать следующим основным требованиям: • не должны быть канцерогенными • не должны вызывать гиперчувствительные реакции • не должны оказывать системного токсического воздействия.
Продукты распада материалов также не должны вызывать подобных реакций.
Важно, чтобы стоматолог был осведомлен о каждом используемом материале и его компонентах, таких как ртуть в амальгаме. Он должен знать следующие сведения: насколько безопасна проводимая процедура, безопасность процедур очистки, что делать в случае аварии или при утечке материала, а также соответствие материала стандартам здоровья и безопасности.
- Необходимо знать технику ингаляционной седации в стоматологии и противопоказания к ней.
- Особенности внутривенной седации бензодиазепинами в стоматологии.
- Техника внутривенной седации с мидозаламом в стоматологии и противопоказания к ней.
- Показания к общему наркозу в стоматологии.
- Необходимо знать технику общей анестезии (наркоза) в стоматологии и мониторинг.
- Противопоказания и техника общего наркоза в амбулаторной стоматологии.
- Свойства стоматологических материалов, такие как механические, физические и химические свойства.
- Проблемы стандартизации при проведении испытаний стоматологических материалов
- Свойства и применение амальгамы в стоматологии
- Показания к применению композитных материалов в стоматологии и их свойства
