Для эффективного устранения осложнений необходимо понимать биомеханические принципы, лежащие в основе протезирования с опорой на имплантаты.
Метод конечных элементов (МКЭ) позволяет провести более детальный и точный анализ механических характеристик каждого компонента реставрации с опорой на имплантат, по сравнению с универсальной испытательной машиной.
В ранее проведенных исследованиях отдельно не рассматривали влияние таких факторов, как тип соединения абатмента и соотношение длины имплантата и коронки. Кроме того, при выполнении анализа МКЭ не моделировали предварительные или циклические нагрузки.
Настоящее исследование направлено на выявление различий в распределении напряжения в зависимости от типа соединения абатмента (шестигранное или гладкое) при действии на имплантат с внутренним соединением, установленным вровень с костью, статической и циклической нагрузок.
Материалы и методы
Трехмерные модели
Использовали 4 трехмерные модели, имитирующие коронку на имплантате (имплантаты TS III, Osstem).
Фото 1. Модели абатментов. Использовали две модели абатментов с шестигранным и две модели – с гладким соединением. В ходе испытаний имитировали два разных соотношения между длиной коронки и имплантата (СКИ): 1 или 1,5
Фото 2. Обратите внимание на область соединения двух титановых компонентов. Красным обозначен плотный контакт между двумя поверхностями, желтым – зазор около 10 мкм.
Фото 3. Комплекс реставрация-имплантат-кость и свойства материалов.
Этапы:
- Этап 1: предварительная нагрузка (усилие фиксации 32 Нсм)
- Этап 2: жевательные нагрузки (осевые и внеосевые)
- Этап 3: анализ усталости материалов
Фото 4. Нагрузка, действующая на трехмерные модели.
Результаты
Для оценки влияния реставраций с опорой на имплантаты на стабильность костной ткани использовали концепцию микронапряжений в кости (bone strain value), предложенную Robert et al.
Фото 5. Объем кости, в соответствии с диапазоном микронапряжений
Стабильность комплекса коронка-абатмент-имплантат
Для анализа стабильности комплекса коронка-абатмент-имплантат оценивали напряжение в области контактирующих поверхностей. Кроме того, был сделан прогноз относительно зоны перелома конструкции под действием циклических нагрузок.
Фото 6. Для оценки расстояния между контактирующими поверхностями использовали переменную COPEN (contact opening at nodes)
Фото 7. Распределение напряжения в области контактирующих поверхностей. Черные точки, обведенные пунктиром, соответствуют зонам максимального напряжения
Фото 8. a) Анализ усталостных характеристик, b) предполагаемая локализация усталостного разрушения
Выводы
Согласно полученным данным, абатменты с шестигранным соединением и небольшие по высоте коронки способствовали наибольшей стабильности комплекса коронка-абатмент-имплантат.
Автор: Симён Пак, Центр бионики, Корейский институт науки и технологий (KIST)
