Розподіл навантаження у з’єднанні абатменту з імплантатом

Опубликовано 19 дней назад 366

Цимбалістий О.В., хірург-стоматолог Медичний Центр «ДіамантДент»

За останні декілька десятирічь дентальна імплантація зазнала суттєвого розвитку. Відкриття явища остеоінтеграції дозволило широко використовувати метод, але були обмеженими показання в залежності від об’єму кісткової тканини. Перед хірургом дедалі частіше постають завдання використання дентальної імплантації в умовах значної втрати кістки з різних причин. Це призводить до пошуку альтернативних конструкцій імплантатів. Так були популярними метод субперіостальної імплантації, blade-імплантати, виличні імплантати та ін. Та ці методи мають багато недоліків порівняно з використанням гвинтових імплантатів. Оскільки використання кореневидних імплантатів (конусних чи циліндричних) є найбільш фізіологічним. Саме така форма внутрішньокісткового імплантату найбільш точно передає жувальне навантаження від штучної коронки в кістку в порівнянні із власним зубом.

Сьогодні до уваги хірурга пропонується декілька сотень систем дентальних імплантатів, та всіх їх можна розділити на три групи за способом з’єднання абатменту з імплантатом:

  1. Використання багатогранника
    a. Восьмигранник (Straumann synOcta)
    b. Шестигранники (Nobel Brannemark, 3I, Biohorizons)
    c. Внутрішній шестигранник (більшість сучасних систем)
    d. Трьохпелюстковий (Nobel)
  2. Використання багатогранника та конусного з’єднання (Astra и Ankylos)
  3. Використання тільки конусного з’єднання (Bicon)


Окремо слід виділити групу імплантів, призначених для використання за одноетапним протоколом. В них абатмент виготовлений монолітно з тілом імплантату, тому це з’єднання відсутнє.

Використання багатогранника, чи зовнішнього, чи внутрішнього на ортопедичній платформі обумовлене можливістю точного позиціонування абатменту як в зуботехнічній лабораторії на аналогах, так і в клініці на імплантатах в одному і тому самому положенні. Це, безперечно, забезпечує високу точність виготовлення штучних коронок, але має деякі недоліки. Таке з’єднання обов’язково передбачає використання гвинта для надійної фіксації. Різьбове з’єднання при використанні методу дентальної імплантації зустрічається двічі. Система імплантат-кістка, та система імплантат-абатмент.


Характеристика різьбового з’єднанання


Різьбове з’єднання є досить розповсюдженим у повсякденному житті, саме через ряд переваг:

  • Технологічність
  • Взаємозамінність
  • Універсальність
  • Надійність
  • Масовість


Та все ж, воно має ряд недоліків:

  • Саморозкручування при змінних навантаженнях і без використання спеціальних засобів
  • Отвори для деталей які скріплюються, як різьбові так і гладкі, викликають концентрацію напруження
  • Для ущільнення, необхідно використовувати додаткові технічні прийоми


Для будь якого ортопеда відоме таке ускладнення, як розкручування гвинта. В машинобудуванні існує рад методів попередження цього явища:

  • Використання контргайки
  • Обв’язування
  • Приварка або припайка
  • Використання шпильки
  • Використання стопорної або пружинної шайби
  • Використання анкерних гайок
  • Використання в’язких елементів, лаків, фарби тощо


На клінічному прийомі, ці методи здебільшого застосовувати недоцільно, оскільки вони не можуть бути технічно реалізованими, або передбачають унеможливлення повторного розкручування гвинта, що фіксує абатмент. Така необхідність, зазвичай, виникає для усунення ускладнень при використанні імплантатів. Тому ортопед для попередження розкручування використовує одноразовий гвинт і контролює силу затягування динамометричним ключем. Цей підхід дозволяє значно знизити кількість ускладнень у вигляді розкручування гвинта, та не може повністю усунути цю проблему. Це пов’язано з процесами руйнування різьби під час її експлуатації. Використання цементів, також не дозволяє повністю уникнути проблеми послаблення різьбового з’єднання.

Іншою суттєвою проблемою різьбового з’єднання є нерівномірна концентрація напруження. Це викликано виникненням сил напруження при різьбовому з’єднанні елементів. Вперше задача про розподіл навантаження по витках різьби була вирішена проф. М.Є. Жуковським ще в 1902 році. Нерівномірність розподілу навантаження по витках різьби ускладнюється тим, що витки на найбільш розтягнутій частині гвинта поєднані з витками, які розташовані в найбільш стиснутій частині гайки. Задача про розподіл сил між витками, статично є невизначеною.

Рис. 1. Схема розподілу сил між витками різьби за М.Є. Жуковським 1902


Розподіл сил між витками різьби за рішенням М.Є. Жуковського для гайки з десяти витків показано на рис. 1. На перший, найбільш навантажений виток припадає біля 1/3 загальної сили на гвинт, а на останній – менше 1/100 загальної сили. Деформації в різьбі, повязані з похибкою профіля, контактні деформації і місцеві пластичні деформації дещо знижують навантаження на перший виток. Сили навантаження при цьому направлені перпендикулярно до осі гвинта.

При використанні методу дентальної імплантації роль гайки відіграє внутрішня різьба імплантату, а також кісткова тканина в ділянці встановлення імплантату. Тож внутрішні напруження різьбового з'єднання виникають двічі, і можуть накладатися одне на одного.

Таким чином при встановленні дентального імплантату в кісткову тканину найбільші сили напруження виникають на рівні першого витка імплантату, тобто в кортикальній частині кістки.

Рис. 2. Місця виникнення сил відносно рівня кістки, в залежності від типу з'єднання імплантат-абатмент


В залежності від типу з’єднання абатменту з імплантатом, яке використовується суттєва різниця є між системами з використанням зовнішнього багатогранника, внутрішнього багатогранника, та імплантатів з поєднанням багатогранника з конусом. Різниця полягає в рівні положення упорної частини гвинта абатменту (рис. 2). В першому випадку – гвинт розташований вище рівня ортопедичної платформи, в другому – на рівні платформи, в третьому – нижче рівня платформи. Таким чином, сили які виникають при фіксації абатменту мають радіальний напрям перпендикулярний до осі імплантату з різним рівнем поширення. І тільки при використанні внутрішнього багатогранника накладаються сили розподілу різьбового з’єднання гвинта абатменту і сили з’єднання імплантат-кістка. В такому випадку кортикальний шар кістки отримує максимальне навантаження. Це сприяє постійному, нерівномірному фізичному впливі на кісткову тканину, і може прискорювати процеси резорбції кісткової тканини. На процеси лізису безумовно також впливають інші фактори. Зокрема інфекція, запалення, а також функціональне навантаження від штучної коронки, яке передається на імплантат, та в подальшому на кістку тими ж силовими лініями.

Відомо, що атрофія кістки в зоні шийки імплантату є звичайним явищем (рис. 3), і в кінцевому результаті стабілізується. Деякими дослідниками було припущено, що хірургічна травма під час встановлення імплантату, або на другому хірургічному етапі може мати визначальну роль в індукуванні атрофії кістки в зоні шийки. Крім того оклюзійна травма може бути етіологічним фактором в розвитку даного стану. Існують докази того, що бактерії можуть відігравати значну роль в атрофії кістки.

Рис. 3. Рентгенівський знімок пацієнт А. 28 років, Клініка "ДіамантДент", звернувся зі скаргами на рухомість коронки, зафіксованій з опорою на імплантат. Імплантація проведена 5 років тому. Встановлено причину рухомості - розкручуванння гвинта абатменту. На рентгенівському знімку чітко прослідковується вертикальний лізис кісткової тканини навколо шийки імплантату.


Таким чином сили різьбового з’єднання в області шийки перетворюють імплантат у важіль при значному лізисі кісткової тканини. Чим вище вони розподіляються від місця з’єднання з кісткою, тим більші сили важіля впливають на процес резорбції і тим більше його прискорюють.

Використання систем імплантатів з конусним з’єднанням більш широко розподіляють навантаження від різьбового з’єднання по поверхневому шарі кістки, і тим самим процес резорбції відбувається на багато повільніше. Імплантат відіграє функцію важіля при більш глибокому розсмоктуванні. В такому випадку сили які виникають в різьбовому з’єднанні не будуть відігравати провідного етіологічного фактору в процесі розсмоктування кісткової тканини.

Сьогодні на ринку представлена система дентальних імплантів, яка передбачає принципово інший спосіб з’єднання абатменту з імплантом. Воно реалізоване за рахунок конусу Морзе. Таке з’єднання використовується в станкобудуванні, зокрема на токарних та сверлильних станках. Конус Морзе був винайдений в 1864 році Стівеном А.Морзе. Це хвостовик інструменту конічної форми і відповідно отвір конічної форми. Він призначений для швидкої зміни інструменту з високою точністю центрування по осі та високою надійністю. Утримання інструменту відбувається виключно за рахунок сил тертя між двома поверхнями. Для забезпечення цього поверхні мають бути високо прецизійними, та дуже близько прилягати одна до одної. Недоліком з’єднання за допомогою конусу Морзе є висока ступінь самозаклинювання, що породжує необхідність створення додаткових технічних вирішень для реалізації зміни інструменту. Використовуючи вище зазначені технічні винаходи система Bicon реалізувала в собі всі переваги з’єднання, тим самим уникнула всіх недоліків різьбового з’єднання. Недолік конусу в заклинюванні абатменту є безперечною перевагою у використанні імплантату, на відміну від інших технічних призначень. Це дозволило значно скоротити висоту імплантату і тим самим суттєво розширити покази до їх використання. Зокрема у випадках значної атрофії альвеолярного відростку та альвеолярного гребеня це дозволяє уникнути необхідності додаткових оперативних втручань з метою їх аугментації чи інших кістковозаміщуючих операцій.

Однак використання з’єднання конусу Морзе змінює біомеханіку імплантату. Оскільки з’єднання є дуже щільним (менше 1 мкм), система імплантат-абатмент перетворюється майже в монолітну конструкцію. Тому і розподіл навантаження буде проходити за епюрами навантаження (рис. 4) – червона лінія. Що буде відхиляти вісь імплантату – синя лінія. Для компенсації цих відхилень було змінено дизайн імплантату з різьбового на плато. Розміри плато розраховані для оптимальної регенерації кісткової тканини та остеоінтеграції, а кути нахилу розраховані для перпендикулярної передачі та розподілу сил з епюри навантаження в кісткову тканину.

Рис. 4. Епюра навантаження імплантату Bicon з конусним з'єднанням імплантат-абатмент


Таким чином жувальне навантаження розподіляється максимально рівномірно по всій поверхні імплантату, що максимально наближає конструкцію до розподілу навантаження у власному зубі.

Повний перелік використанної літератури та детальну інформацію про систему дентальних імплантатів Bicon Ви можете отримати у офіційного представника в Україні компанії TS Dental Group по тел. +38 (063) 234-49-40.

 


 

На печать
Пожаловаться

Чтобы оставить комментарий, нужно войти или зарегистрироваться
5 300.00 грн
Скалер ультразвуковой автономный
Назар 6 часов назад
264 000.00 грн
Печь для обжига керамики
КИРИЛЮК-ДЕНТАЛ 11 часов назад
108 000.00 грн
Фрезерный параллелометр
Валентин 2 часа назад