July 19, 2019

Биомеханика в терапевтической стоматологии

  • By admin
  • 12.07.2019
  • Comments Off

Биомеханика в терапевтической стоматологииВ норме зубы в полости рта подвергаются воздействию многих сил. Взаимодействие между этими силами, формой и тканями зубов, поддерживающими структурами, механическими свойствами тканей зубов и восстановительными материалами — все это является предметом изучения биомеханики, применительно к восстановительным процедурам в терапевтической стоматологии.

Биомеханика изучает нагрузки (или напряжения) и деформации (натяжения) в биологических системах.
Биомеханические свойства восстановленных зубов можно изучать на любом уровне — от макро- до микроскопического. Примерами ситуаций, представляющих интерес, являются определение передачи нагрузок на край амальгамовой реставрации, от амальгамы на ткани зуба, от тканей зуба на периодонтальную связку, от нескольких зубов на кость и по самой кости. Чаще всего внимание при этом фокусируется на передаче напряжения в области контакта реставрации и тканей зуба.

Биомеханическая единица

Стандартная биомеханическая единица включает в себя:

  1. восстановительный материал;
  2. ткань зуба;
  3. область контакта между реставрацией и зубом;

При различных реставрациях могут образовываться разные поверхности соприкосновения. Контакт между композитным материалом и эмалью представляет собой микромеханическую связь, а контакт между амальгамой и эмалью, без использования системы для бондинга, является слабым и неустойчивым. Поверхность соприкосновения цементированной коронки с эмалью представляет собой слабую, но продолжительную связь. Эти три компонента биомеханической единицы важно учитывать для того, чтобы можно было выявить нагрузки, которые могут вызвать перелом или отслоение реставрации. Восстановительный материал может быть достаточно прочным, чтобы противостоять перелому, но область его соприкосновения с тканью зуба не всегда обладает такой прочностью.

Распределение давления

Нормальная ткань зуба передает возникающие при жевании нагрузки через эмаль к дентину в виде компрессии. Концентрированная внешняя нагрузка распределяется по всей внутренней структуре зуба, и поэтому локальные напряжения уменьшаются. При этом процессе может происходить небольшая деформация дентина, которая вызывает изгиб зуба.

Восстановленный зуб передает напряжение не так, как интактный зуб. Любое воздействие на реставрацию вызывает сжатие, натяжение или сдвиг на поверхность ее соприкосновения с зубом. После нарушения целостности эмали ее прочность значительно уменьшается. Поэтому большинство реставраций имеют такую форму, при которой нагрузки передаются больше на здоровый дентин, чем на эмаль.

В дентине напряжение распределяется так же, как в нормальном зубе. Процесс передачи напряжения на дентин осложняется, если оставшийся дентин является тонким и реставрация должна быть достаточно большой, чтобы расположиться на более толстом слое дентина.

Чтобы обеспечить адекватную тепловую и механическую защиту пульпы при глубоком препарировании под амальгамовую реставрацию, желательно наличие 1-2 мм подлежащего дентина или другого изолирующего материала.

Если толщина дентина недостаточна, то рекомендуется использовать изолирующую прокладку. Однако иногда нужно, чтобы амальгамовая реставрация располагалась на здоровом дентине на трех или более широко препарированных участках на уровне начального препарирования зуба. Это обеспечивает оптимальную передачу напряжения. Для неметаллических реставраций, которые имеют лучшие изолирующие свойства, чем металлические реставрации, 0,5-1 мм. дентина или прокладки будет достаточно для тепловой и механической защиты пульпы.

Натяжение в тканях зуба (изгиб зуба)

Зубы не являются жесткими структурами. При нормальных нагрузках они подвергаются деформации (натяжению). Силы в полости рта могут быть разными, от 10 до 431 Ньютонов. Клинически нормальной функциональной нагрузкой считается нагрузка 70 Ньютонов. Очевидно, что нагрузка на каждый зуб зависит от количества зубов, типа прикуса и окклюзионных привычек пациента.

Степень натяжения примерно пропорциональна напряжению. Однако поскольку зуб является гетерогенной и асимметричной тканью, свойства которой со временем изменяются, то напряжение и натяжение не поддаются простому описанию. В настоящее время появляется все больше данных, указывающих на то, что натяжение и его влияние на ткани зуба могут быть очень важны и для определения усталости материала.

Изгиб зуба описывается или как латеральное сгибание, или как аксиальное сгибание зуба при окклюзионной нагрузке. Этот изгиб вызывает максимальное натяжение в области шейки зуба, и это натяжение превращается в напряжение или компрессию на локальных участках, иногда вызывая выпадение реставраций 5-го класса, которые были установлены без препарирования ретенционных бороздок.

Более того, одна из современных гипотез заключается в том, что компрессионное натяжение постепенно вызывает микропереломы в наиболее тонких участках эмали и в месте цементо-эмалевого соединения. Такие переломы вызывают предрасположенность эмали к разрушению при её обработке зубной щеткой и склонность к химической эрозии. Этот процесс может быть определяющим при формировании некоторых дефектов.

Кроме того, при наличии отслоившихся или негерметичных реставраций такой изгиб дентина может также вызывать изменения характера движения жидкости в этих участках, приводя к повышенной чувствительности зубов и воспалению пульпы. Изучение этих процессов находится пока на начальной стадии.

Возрастные изменения

При старении зуба его структура подвергается изменениям. Старые зубы утрачивают беспризменную эмаль на наружной поверхности и могут иметь многочисленные микропереломы в области шейки. В ответ на патологические процессы, такие как кариес или другие внешние раздражители, одомтобласты могут откладывать больше перитубулярного дентина, закупоривая наружные участки дентинных канальцев.

Перитубулярный дентин представлен в основном гидроксапатитами и может делать дентин более жестким. Может также образовываться вторичный или репаративный дентин, частично заполняя полость и каналы пульпы. Имеются также данные о том, что при старении весь коллаген первого типа в организме человека приобретает больше перекрестных связей.

Существует мнение, что процесс образования перекрестных связей делает интертубулярный дентин более хрупким. Поэтому логично, что с возрастом модуль жесткости зубов увеличивается (50% увеличения происходит с 20 до 29 лет) и что зубы становятся более ломкими. Этот процесс, наряду с микротрещинами, которые могут образовываться вследствие усталости, может вызывать образование больших трещин или переломов со временем. Поддерживающая кость при старении также может подвергаться изменениям.

Описанные изменения приводят к тому, что передача напряжения нарушается и может не соответствовать свойствам восстановительного материала. Значение этих изменений до конца не изучено.

Принципы биомеханики

Передача напряжения и образующиеся вследствие этого деформации структур определяются главным образом:

  1. лимитом эластичности материалов;
  2. соотношением их модулей;
  3. толщиной этих структур;

Материалы с высоким модулем эластичности передают напряжение без большого натяжения, а материалы с низким модулем эластичности при концентрированном напряжении подвергаются опасному натяжению, если не имеют достаточной толщины.

Устойчивость к натяжению увеличивается примерно при достижении третьей части его толщины. Удвоение толщины увеличивает устойчивость к эластическому натяжению в 9 раз. Если локальное напряжение не превышает лимит эластичности материла, то способность последнего к пластической деформации до наступления перелома будет определять момент, когда перелом действительно наступит.

Эти принципы легко можно продемонстрировать на примере мезиально-окклюзионно-дистальной (МОД) реставрации на первом моляре. Материал с низким модулем, как. например, амальгама, должен иметь достаточную толщину, чтобы противостоять деформации изгиба, которая может вызвать перелом этого ломкого материала. Увеличение толщины амальгамы увеличивает ее сопротивляемость к изгибу, но уменьшает сопротивляемость оставшегося дентина. Однако правильно подготовленная и конденсированная амальгама в правильно выполненной полости препарирования, которая обеспечивает рекомендуемую толщину реставрации, служит много лет без образования переломов.

Previous «
Next »