Съемные зубные протезы считаются самым дешевым методом восстановления эстетической и жевательной функции при полной или частичной потере зубов. Однако высокие нагрузки при жевании могут привести к поломке протеза. Ученые Пермского Политеха совместно с биомеханиками Российского университета медицины и инженерами ООО «Конструкторское бюро технических средств реабилитации» решили определить, какую нагрузку способен выдержать съемный пластиночный протез из полимера.
«Съемный пластиночный протез — это пластина (базис) в виде десны с искусственными зубами. Такая конструкция может полностью или частично заместить зубочелюстной аппарат. Однако она не долговечна. Во время жевания подвергается нагрузкам, которые со временем приводят к поломке базиса. Поэтому для качественного производства таких протезов проводят моделирование нагружений, чтобы оценить их прочность и надежность», —рассказывает Сергей Муслов, профессор Российского университета медицины, кандидат физико-математических наук, доктор биологических наук.
Исследователи подвергли постепенной нагрузке модель, которая представляет собой боковой отдел челюсти. Она состоит из зубного ряда, связывающего слоя, базиса протеза и кости. Фиксировали не только момент появления крупных трещин, но и уровень воздействия на мягкие ткани. Ученые отмечают, что обычно в испытаниях не учитывают напряжения, которые возникают в слизистой оболочке рта. А она, как опора для протеза, играет большую роль в распределении нагрузок на окружающие мягкие и костные ткани челюсти.
«На конструкцию прикладывали нагрузку, свойственную людям при жевании во время приема пищи — от 100 Н до 500 Н под разными углами. С ее ростом постепенно увеличивались и максимальные напряжения. Наименьшие при нагрузке 500 Н наблюдаются в десне, а наибольшее значение напряжения установили в связывающем слое», — поделился Алексей Никишенко, генеральный директор ООО «Конструкторское бюро технических средств реабилитации», кандидат технических наук.
Важно, что наличие трещины еще не говорит о немедленном выходе протеза из строя. При некоторых докритических напряжениях его можно использовать какое-то время. Бывает, что изначально микротрещины в конструкции образовываются на производстве. А зная порядок механических напряжений, которые действуют в протезе, можно отследить период формирования больших трещин, приводящих к разрушению базиса.
Так, ученые вычислили, что начиная с размера 1,88-2,69 мкм, микротрещина в полимерном материале будет развиваться практически мгновенно, что может привести к потере функциональных свойств и, в конце концов, к поломке конструкции. Исследователи также рассчитали, что вероятность образования крупных трещин наиболее высока в зонах контакта зубного ряда со связывающим слоем (0,73%) и это весьма приемлемое значение для успешной эксплуатации данных протезов с напечатанными зубами и базисом из полимера.
Таким образом, исследование ученых позволяет отследить риск развития чрезмерных нагрузок на элементы съемного зубного протеза и уточнить зоны, наиболее подверженные разрушению и развитию патологических состояний в полости рта. Полученные результаты могут быть использованы для повышения качества зубного протезирования в стране.
Иллюстрация: ayo88 / ru.123rf.com
