СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ СТОМАТОЛОГИЧЕСКИХ ИМПЛАНТАТОВ А.В. Доль, Д.В. Иванов, Д.А. Смирнов1 Саратовский государственный университет им. Н. Г. Чернышевского 1 Стоматологическая клиника «Ваш доктор» e-mail: dzero@pisem.net, ivanovdv@gmail.com Согласно статистике, в России люди старше 40 лет в 90% случаев имеют 1 и более утраченных зубов, что обуславливает широкую потребность в дентальной имплантации. На сегодняшний день в стоматологии применяются имплантаты с различными формами абатментов (вставок в имплантат, предназначенных для установки зубного протеза). В большинстве случаев хирург использует имплантаты с абатментами той формы, которые имеются в наличии. Однако такой подход, не подразумевающий планирование операции с точки зрения механического анализа конструкции, в ряде случаев приводит к преждевременному выходу из строя всей системы «имплантат-протез» изза эффекта усталости металла при циклическом нагружении. Анализ напряженно-деформированного состояния имплантатов с абатментами различных поперечных сечений может позволить выбирать оптимальный с механической точки зрения вариант, что, в свою очередь, даст возможность продлить срок службы установленных конструкций [0]. На сегодняшний день существует четыре основных типа абатментов, применяемых в стандартных стоматологических имплантатах: круглого и эллиптического поперечного сечения, а также с сечением в виде правильного шестиугольника и шестиугольника со скругленными краями (Рисунок 1). Рисунок 1. Основные формы поперечных сечений абатментов В данной работе был проведен сравнительный анализ напряжений и деформаций, возникающих в имплантатах с абатментами различной формы при действии физиологических жевательных нагрузок, установленных в участке кости реального пациента. Геометрическая модель кости пациента строилась на основе данных компьютерной томографии в программном комплексе SolidWorks [2]. Для расчетов методом конечных элементов были также созданы трехмерные модели имплантатов с четырьмя основными формами абатментов. Имплантаты размещались в кости на месте утраченного зуба (рисунок 2). Рисунок 2. Участок кости с установленным имплантатом Материалы кортикальной и губчатой кости считались идеальноупругими, изотропными. Модуль Юнга кортикальной кости был принят равным 12379 МПа, губчатой – 7261 МПа, коэффициент Пуассона принимался для обоих типов кости равным 0.3. Имплантат и абатмент выполнены из титана с модулем Юнга 1.2* 1011 Па и коэффициентом Пуассона равным 0.32. Участок кости был жестко закреплен на торцевых поверхностях. К верхней грани абатмента прикладывалась распределенная сила в 1000 Н под углом в 30о к оси имплантата. Также к верхней грани прикладывался скручивающий момент 0.07 Н*м. Расчет напряженно-деформированного состояния имплантата и кости проводился в конечно-элементном программном комплексе Ansys. В результате расчетов имплантатов с четырьмя типами абатментов были получены значения максимальных напряжений в имплантате и максимальных перемещений абатмента, представленные в таблице 1. Из таблицы 1 видно, что наименьшие максимальные эквивалентные напряжения возникают в имплантатах с абатментами круглого поперечного сечения. Для них же характерны минимальные перемещения абатмента. Таблица 1. Значения максимальных эквивалентных напряжений в имплантате и максимальных перемещений абатмента Абатмент Максимальные Максимальные эквивалентные перемещения напряжение (Па) (мм) 8 Круглого сечения 3.77*10 5.21*10-2 Эллиптического сечения 6.72*108 1.21*10-1 6 угольного сечения 5.41*108 7.12*10-2 8 6 угольного сечения со скругленными углами 5.09 *10 7.10*10-2 Следует отметить, что практикующие хирурги-стоматологи отмечают, что в случае с круглым сечением в процессе эксплуатации возможно «прокручивание» такого абатмента, что приводит к дестабилизации конструкции. Исходя из этих соображений, оптимальными с точки зрения механики будут являться абатменты с поперечным сечение в виде шестиугольника со скругленными краями. «Прокручивание» в такой конструкции исключается за счет геометрических особенностей абатмента, в то время как в имплантате не возникает (в отличие от варианта с правильным шестиугольником) зон концентрации высоких напряжений, ведущих к быстрой усталости металла. При этом, кК видно из таблицы 1, значения максимальных напряжений и перемещений таких имплантатов довольно близки к варианту с круглым сечением. Библиографический список 1. Смирнов Д.А., Ломакин М.В., Лепилин А.В., Иванов Д.В., Доль А.В. Биомеханическое изучение напряженно-деформированного состояния в области коротких дентальных имплантатов в системе костная ткань-имплантат-протез // Российская стоматология. 2013. Т. 1. C. 21-24. 2. Иванов Д.В., Лепилин А.В., Смирнов Д.А., Доль А.В. Возможности различных CAD-комплексов при построении математической модели костной ткани // Саратовский научно-медицинский журнал. 2013. Т. 9. № 3. С. 403–405. Сведения об авторах Доль Александр Викторович – к.ф.-м.н., доцент, дата рождения: 27.12.1986г. Иванов Дмитрий Валерьевич – к.ф.-м.н., доцент, дата рождения: 28.02.1984г. Смирнов Дмитрий Александрович – к.м.н., доцент, дата рождения: 12.09.1976г. Вид доклада: устный (/ стендовый)