Вивчення біомеханічних показників опорних зубів при змінах у тканинах пародонту за допомогою комп’ютерного моделювання

Abstract

Мета дослідження полягала у вивченні зміни напружено-деформованих станів твердих тканин зубів при патологічних змінах в тканинах пародонту із застосуванням двомірного комп'ютерного моделювання методом кінцевих елементів. Матеріали і методи досліджень. Методом кінцевих елементів виконано двомірні моделі зубощелепного сегменту з резорбцією на 25 %, 50 % та 75 % довжини коренів зубів, досліджені напружено-деформовани стани при різному ступені втрати кісткової тканини та зсуву частин, що ії складають. Проведено комп’ютерний біомеханічний аналіз та представлена порівняльна характеристика літературних даних про властивості елементів зубощелепного сегменту (ЗЩС) при патології пародонту. Результати досліджень. Виявлено залежність між станом кісткової тканини альвеолярного відростка (ступенем резорбції), напрямком прикладеного навантаження і станом активності зон напруги. Наведено розрахункові дані, що підтверджують абсолютні показники значень напруг і переміщень елементів ЗЩС при резорбції альвеолярної кістки на 25 %, 50 % та 75 % довжини коренів зубів. Висновок. Величина знакозмінних напружень і переміщень елементів у різних ділянках зубощелепного апарату людини залежить від сили та напрямку навантаження менше, ніж від ступеню втрати кісткової тканини альвеолярного відростка.

Цель исследования состояла в изучении изменения напряженно-деформированных состояний твердых тканей зубов при патологических изменениях в тканях пародонта с применением двухмерного компьютерного моделирования методом конечных элементов. Материалы и методы исследования. Методом конечных элементов построены двухмерные модели зубочелюстного сегмента с резорбцией на 25 %, 50 % и 75 % длины корней зубов, исследованы напряженно-деформированные состояния при различной степени убыли костной ткани и перемещения ее составляющих. Проведен компьютерный биомеханический анализ и представлена сравнительная характеристика литературных данных о свойствах элементов зубочелюстного сегмента (ЗЧС) при патологии пародонта. Вывод. Величина знакопеременных напряжений и перемещений элементов в различных участках зубочелюстного аппарата человека зависит от силы и направления нагрузки в меньшей степени, нежели от степени убыли костной ткани альвеолярного отростка.

The purpose of the study was to examine the changes in the stress-strain states of dental hard tissues with pathological changes in periodontal tissues using a twodimensional computer simulation of the finite element method. Materials and methods. The method of two-dimensional finite element model constructed dentoalveolar segment resorption by 25 %, 50 % and 75 % of the length of the roots of teeth, studied the stress-strain states with varying degrees of loss of bone and movement of its components. The computer biomechanical analysis and provides a comparative description of the literature data on the properties of the elements dentoalveolar segment with periodontal pathology. The results of research. The dependence between the state of the bone tissue of the alveolar bone (resorption degree), the direction of the applied load and the activity of voltage zones. Calculated data confirming the absolute figures voltage and displacement elements of dentoalveolar system when resorption of alveolar bone by 25 %, 50 % and 75 % of the length of the roots of teeth. Conclusion. The magnitude of alternating stress and displacement of elements in different parts of the human dental-maxilla apparatus depends on the strength and direction of the load is less than the degree of loss of bone tissue of alveolar process.