Міністерство охорони здоров’я України

Національний медичний університет

ім. О.О.Богомольця

КРАЙНІЙ АНДРІЙ ВАЛЕНТИНОВИЧ

УДК: 616.314-77:615.462

ПОКРАЩЕННЯ ФІЗИКО-МЕХАНІЧНИХ ВЛАСТИВОСТЕЙ

ПЛАСТМАСОВИХ БАЗИСІВ ЗНІМНИХ ПРОТЕЗІВ

(клініко-лабораторне дослідження)

14.01.22 – Стоматологія

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата медичних наук

Київ – 2002

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана на кафедрі ортопедичної стоматології Національного медичного університету ім. О.О.Богомольця.

Науковий керівник – доктор медичних наук, професор

Неспрядько Валерій Петрович,

Національний медичний університет ім О.О.Богомольця,

кафедра ортопедичної стоматології, завідувач.

Офіційні опоненти:

доктор медичних наук, професор Фліс Петро Семенович, кафедра пропедевтики ортопедичної стоматології та ортодонтії Національного медичного університету ім О.О.Богомольця, завідувач;

доктор медичних наук, професор Рожко Микола Михайлович, кафедра стоматології факультету післядипломної освіти лікарів Івано-Франківської державної медичної академії, МОЗ України, завідувач.

Провідна установа:

Українська медична стоматологічна академія, кафедра ортопедичної стоматології, МОЗ України, м. Полтава.

Захист відбудеться 18.04.2002 р. о 15 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26. 003. 05 при Національному медичному університеті ім. О.О.Богомольця за адресою: 03057, м. Київ-57, вул. Зоологічна, 1, стоматологічний корпус.

З дисертацією можна ознайомитися у бібліотеці Національного медичного університету ім. О.О.Богомольця за адресою: 03057, м. Київ-57, вул. Зоологічна, 1, стоматологічний корпус.

Автореферат розісланий 12.03.2002 р.

Вчений секретар,

спеціалізованої вченої ради Політун А.М.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність роботи

Одним з найбільш розповсюджених видів зубних протезів є повні та часткові знімні пластинчасті протези. Базиси знімних протезів виготовляються в основному з акрилових пластмас, які характеризуються високою технологічністю, непоганими естетичними властивостями; вони є відносно біоінертними, мають задовільну міцність. Не зважаючи на позитивні якості пластмаси, їй, як і всім органічним сполукам, властиві процеси старіння, що ведуть до порушення структури, виділення окремих інґредієнтів, наростання втомних напруг, що зрештою призводить до появи тріщин та зміни фізико-механічних властивостей [Beyli M.S., von Fraunhofer J.A., 1981; Варес Е.Я., Варес Е.С. та співавт., 1982; Павленко А.В., 1988; Павленко О.В., Рожко М.М., 1989; Павленко О.В., 1989; Разуменко Г.П. та співавт., 1991; O’Brien W.J., 1989; Graig R.G., 1991; Рожко М.М., 1993; Darbar U.R., Huggett R., Harrison A., 1994; Насибулин Г.Г. та співавт., 1995; Vallittu P.K., Ruyter I.E., 1997 та ін.].

Основною вадою пластинчастих протезів є велика кількість поломів за короткий термін користування ними (не більше 4 років). Причини поломання протезів дуже різноматні, та інколи неможливо назвати однозначно причину, яка викликала полом [Баллалаева Н.М., 1980; Мишнев Л.М. та співавт., 1988; Абдулаев А.Х., 1991; Воронов О.П., 1993; Копейкин В.М., 1993; Робинсон, 1993; Рубаненко В.В., Беликов І.Б., 1996; Vallittu P.K., 1996; Гаврилов Є.І., 1997; Палійчук І.В., 1998 та ін].

З метою запобігти поломання знімних протезів, багато дослідників працюють у напрямі змін фізико-механічних властивостей базисних пластмас [Штеренберг А.Х., 1981; Сутугина Т.Ф., Воскресенская И.Б., Сыдыгалиев К., 1982; Черенова К.И., Тихонов Г.И., Баллалаева Н.М., 1983; Назаров Я.Т., 1986; Рахматулаев Ф.Т., 1986; Рожко Н.М., 1986; Кучеренко А.З., 1991; Нападов М.А., Данилов П.І., Савинова Е.М., Штурман А.А., 1992; Каливраджиян Э.С., Резников К.М., Пшеничников И.А., 1992; Vallittu P.K., Lassilla V.P., 1992; Wakabayashi N., 1992; Рожко М.М., 1993; Vallittu P.K., 1993; Руденко К.М., Сутугина Т.Ф., Рыбаков Б.Д., 1995; Polyzois G.L., 1995; Кричка Н.В., 1997; Варес Е.Я., 1998 та ін.]. Проте виходячи з вищезазначених причин поломів, вирішення цього питання лежить не тільки в площині технічних рішень, а і в максимально повному аналізі клінічної ситуації конкретного пацієнта.

Тому, на наш погляд, тільки комплексний підхід до вирішення такої важливої проблеми ортопедичної стоматології, якою є проблема поломання знімних протезів, може привести до довгострокового успішного результату ортопедичної допомоги.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами

Дисертацiйна робота є частиною планової наукової теми кафедри ортопедичної стоматологiї НМУ “Визначення методів корекції оклюзійних поверхонь зубних рядів для усунення стійких функціональних зміщень нижньої щелепи з використанням лікувально-діагностичних шин” (№1960U007061 Державної реєстрації). Дисертант виконував окремі фраґменти присвячені дослідженню проблеми поломання і зміцнення знімних ортопедичних конструкцій виготовлених з акрилових пластмас шляхом армування.

Мета i задачі дослiдження

Метою дослiдження є поліпшення якості ортопедичної допомоги пацієнтам, які потребують знімного протезування, за рахунок зменшення кількості поломів пластмасових базисів знімних протезів протягом клінічно обґрунтованого строку їхньої служби.

Для досягнення поставленої мети необхiдно було вирiшити такi завдання:

1.

2.

3.

4.

5.

6.

Наукова новизна одержаних результатiв

Визначено клінічні особливості та анатомічна будова ротової порожнини, що впливають на збільшення імовірності поломання пластмасових базисів знімних протезів. Визначено показання для впровадження нових технологій виготовлення пластмасових базисів знімних протезів. Спільно з співробітниками центральної лабораторії АТ “Стома” м. Харкова вперше в порівняльному аспекті вивчено вплив існуючих способів армування базисів знімних протезів на їхні міцнісні характеристики. На основі теоретичного вивчення та лабораторних випробувань доказано доцільність використання в якості армуючого елементу, матеріал, який має близьку природу до основного конструкційного матеріалу.

Спільно із співробітниками кафедри молекулярної фізики НУ ім. Т.Г.Шевченка показано вплив пористості базисної пластмаси на її міцність та доказано можливість використання значення пористості для оцінювання якості полімеризації пластмасового базису знімного протеза.

Пріоритетність дисертаційних досліджень підтверджено патентом України на винахід “Спосіб виготовлення знімного зубного протеза” №41225А від 15.08.2001 та позитивним рішенням про видачу патента України на винахід “Спосіб оцінки базисної пластмаси знімного зубного протеза” №2001010615 від 12.06.2001.

Практичне значення одержаних результатiв

Результати дисертаційної роботи дозволили розробити та впровадити у практику ортопедичної стоматології диференційований підхід до способу виготовлення та матеріалу базису знімного протеза залежно від імовірності виникнення його поломання та анатомічної будови порожнини рота.

На основі лабораторних випробувань зразків зармованих різними матеріалами встановлено, що найбільш міцні зразки – це зразки, які містять поліарамідну сітку. Це дозволило запропонувати новий спосіб армування пластмасових базисів знімних протезів.

Клінічне спостереження 140 пацієнтів, лікування яких було проведено за допомогою запропонованих методик, показало значне зменшення кількості поломів базисів знімних протезів.

Особистий внесок здобувача

Дисертант особисто провів інформаційний пошук, аналіз літератури по темі дисертації, здійснив обстеження, протезування та динамічні клінічні спостереження тематичних пацієнтів. Спільно із співробітниками центральної лабораторії АТ “Стома” м. Харкова (керівник лабораторії – Ю.І.Довгопол*), лабораторії механіки полімерних і композиційних матеріалів НТУ “КПІ” (керівник лабораторії – к.т.н., доцент М.С.Шидловський*) і кафедри молекулярної фізики НУ ім. Т.Г.Шевченка (д.т.н., проф. Ю.Ф.Забашта*) виконав дослідження міцнісних характеристик зармованих зразків базисної пластмаси “Фторакс”. Розробив, апробував і впровадив у стоматологічну практику методи контролю якості полімеризації і армування пластмасових базисів знімних протезів. Особисто систематизував та узагальнив отримані результати, провів їх статистичну обробку. Спільно з науковим керівником сформулював мету, основні завдання, висновки та практичні рекомендації.

Апробацiя результатiв дисертацiї

Основні положення роботи викладені на 1 Республіканській конференції “Современ-

___________________________

*Автор виражає слова щирої подяки співробітникам вищезазначених лабораторій за допомогу в спільних дослідженнях та публікаціях.

ная стоматология и челюстно-лицевая хирургия” (м. Київ, 1998), на Всеукраїнській науково-практичній конференції “Актуальні проблеми ортопедичної стоматології та ортодонтії” (м. Полтава, 2000).

Публiкацiї

Основні положення роботи повністю відзеркалені в 6 наукових працях, в тому числі, 3-х статтях у наукових журналах, рекомендованих ВАК України (дві роботи виконані самостійно), 1 патенті України, тезах матеріалів конференцій.

Обсяг та структура роботи

Основний текст дисертації викладено на 147 сторінках, побудований за традиційним планом, складається зі вступу, огляду літератури, чотирьох розділів власних досліджень, узагальнення результатів досліджень, висновків і практичних рекомендацій. Роботу ілюстровано 22 таблицями та 24 рисунками. Список використаних джерел містить 261 назву (183 праці вітчизняних і СНД авторів, 78 праць зарубіжних авторів).

ЗМІСТ РОБОТИ

Для вирішення поставлених завдань за період з 1996 до 2001 рр. було проведено лікування 168 пацієнтів із дефектами зубних рядів верхньої та нижньої щелеп, які потребували виготовлення знімних зубних протезів, а також пацієнтів, у яких виникли поломи зубних знімних протезів за вказаний період. Усі пацієнти перебували на лікуванні у відділенні ортопедичної стоматології стоматологічної поліклініки МОЗ України при НМУ. Згідно з клінічною ситуацією і тактикою лікування, пацієнтів було розподілено на дві групи. До І (контрольної) групи увійшли 54 пацієнти, яким було виготовлено 87 знімних протезів.

Виготовлення знімних протезів пацієнтам І групи складалося з таких клініко-лабораторних етапів: отримання компресійних відбитків за допомогою індивідуальних відбиткових ложок силіконовими матеріалами або за допомогою індивідуалізованих стандартних ложок альгинатними матеріалами; відлиття моделей, ізоляція кісткових виступів, виготовлення воскових шаблонів; визначення центрального співвідношення (центральної оклюзії); моделювання воскового базису та поставлення штучних зубів за методикою М.Е.Васильєва по склу; перевірка конструкції протеза; полімеризація пластмасового базису за інструкцією заводу-виробника, обробка та виполірування протеза; здача та корекція протеза.

Другу групу складали 140 пацієнтів, з яких: 70 первинних із поломами протезів, виготовлених у різних медичних закладах; 26 пацієнтів І групи з поломами знімних протезів, які виготовили ми, а також 44 пацієнти зі складними клінічними умовами порожнини рота для протезування (кісткові виступи, поодиноко розташовані зуби, гіпертонус жувальної мускулатури). Пацієнтам ІІ групи було виготовлено 233 знімні протези.

Виготовлення знімних протезів пацієнтам ІІ групи складалося з таких клініко-лабораторних етапів: оцінювання та оптимізація клінічних умов порожнини рота; вибір способу виготовлення знімного протеза з урахуванням ступеня імовірності появи його полому; отримання функціональних відбитків із диференційованим тиском за допомогою індивідуальних відбиткових ложок силіконовими матеріалами, з використанням методики В.С.Погодіна (1975) при ІV типі слизової оболонки за Суппле; відлиття моделей, ізоляція кісткових виступів, виготовлення воскових шаблонів; визначення центрального співвідношення (центральної оклюзії), визначення індивідуальної оклюзійної поверхні за методикою Г.А.Ефрона, З.П.Гельфанда, А.Я.Катца (1937) та сферичними постановочними площинами М.А.Нападова та А.Л.Сапожнікова; моделювання воскового базису та поставлення штучних зубів із різним ступенем вираження висоти та нахилу горбів оклюзійної поверхні залежно від віку та типу жування пацієнта; перевірка конструкції протеза; виготовлення звичайного, металевого або зармованого базису; обробка, виполірування та визначення відносної пористості пластмасового базису знімного протеза; здача та корекція протеза.

Обстеження здійснювалося опитуванням пацієнтів, ретельним оглядом порожнини рота, вивченням та систематизацією даних амбулаторних медичних карток і нарядів, через огляди виготовлених знімних протезів і протезів, які потребували ремонту, вивченням візуально і за допомогою різних пристроїв поверхні злому протезів, визначенням параметрів фізико-механічних властивостей готових протезів і протезів, які зламалися в процесі експлуатації.

Крім обстеження пацієнтів,

а) провели аналіз імовірності появи полому базису знімного протеза залежно від клінічних умов порожнини рота, використовуючи метод математичного моделювання на основі положень флюктуаційної та технічних теорій міцності;

б) розробили спосіб оцінювання якості полімеризації пластмасового базису знімного протеза;

в) вивчили можливість отримання армувальних полімерних волокон із базисної пластмаси “Фторакс”;

г) вивчили міцність зармованих зразків акрилової базисної пластмаси “Фторакс”.

Міцнісні характеристики базисних пластмас, зармованих різними матеріалами, були визначені: методами дії руйнівної напружини при статичному згинанні, поперечного угинання під навантаженням, руйнівної напружини при квазістатичному згинанні, витривалістю при згинальних коливаннях, визначення твердості та конічної точки текучості за Хепплером, відносної деформації при збільшуваному стискальному напружуванні, визначення ударної в’язкості та водопоглинання. Під час випробувань увага також приділялась структурі та глибині занурення армувального елемента. Дослідження проведено в лабораторії механіки полімерних і композиційних матеріалів Національного технічного університету “КПІ” та центральній лабораторії АТ “Стома” (м. Харків).

Дослідили 9 груп зразків по 10 зразків у кожній групі: 1-а група – зразки, які містили бавовняну тканину (марлю); 2-а група – стандартну металеву сітку, виготовлену заводом-виробником для зміцнення пластмасових базисів; 3-я група – “Фторакс” із 0,5% вмістом поліамідного волокна; 4-а група – “Фторакс” із 1% вмістом поліамідного волокна; 5-а група – “Фторакс” із 0,5% вмістом полікапромідного волокна; 6-а група – “Фторакс”, посилений поліефірною сіткою; 7-а група – “Фторакс”, посилений метаарамідною сіткою; 8-а група – “Фторакс”, посилений поліарамідною сіткою; 9-а група – чистий “Фторакс”, який не містить домішок. З метою дослідження впливу на міцність базисної пластмаси “Фторакс” розмірів отворів поліарамідної сітки, що застосовувалась як армувальний матеріал, виготовили такі групи зразків: І-а група – зразки із вмістом поліарамідної сітки, діаметр отворів якої 0,5 мм; ІІ-а група – зразки із вмістом поліарамідної сітки, діаметр отворів якої 1,0 мм; ІІІ-а група – зразки із вмістом поліарамідної сітки, діаметр отворів якої 1,5 мм. Для дослідження впливу глибини занурення армувального елемента на фізико-механічні властивості базисної пластмаси “Фторакс” були виготовлені три групи зразків: група а – розміщення армуючого елемента у верхньому шарі зразка, який при випробуваннях зазнавав деформації від стиснення; група в – розміщення армувального елемента у середньому шарі зразка; група с – розміщення армувального елемента у нижньому шарі зразка, який під час випробувань зазнавав деформації від розтягнення;

д) розробили спосіб армування базисної пластмаси “Фторакс” поліарамідною сіткою;

е) здійснили токсико-гігієнічне оцінення базисної пластмаси “Фторакс”, зармованої поліарамідною сіткою (санітарно-хімічні дослідження, дослідження зразків методом тканинної культури, токсикологічні дослідження, вивчення подразнювальної та сенсибілізувальної дії витяжок із зразків, вивчення реакцій тканин при імплантації зразків). Дослідження проведені у відділі полімерів медичного призначення Інституту хімії високомолекулярних сполук НАН України;

є) вивчили ефективність різних способів лагодження пластмасових базисів знімних протезів.

Отримані дані оброблено статистично (враховано середньо-арифметичну похибку, середньо-квадратичний відхил, стандартну похибку середньої).

Результати дослідження

Результати визначення частоти та причин поломів показали, що за період з 1996 до 2001 рр. до стоматологічної поліклініки МОЗ України при НМУ звернулися 3387 пацієнтів із поломами знімних протезів, що склало 35+0,24% від загальної кількості виготовлених знімних пластинчастих протезів. 61,2% протезів були виготовлені з недотриманням режимів полімеризації. Такі порушення вели до зміни структури пластмаси, появи великої кількості пор і, як наслідок цього, різкого зниження фізико-механічних показників готового протеза. Практично щодо всіх протезів ми спостерігали порушення правил поставлення штучних зубів. У 92,3% випадків поставлення штучних зубів було проведено без урахування направленості та асиметрії нахилів міжальвеолярних ліній. У 50,4% випадків штучні зуби були розташовані поза центром альвеолярного гребеня. У 43,4% випадків ми спостерігали невідповідність анатомічної форми використаних штучних зубів клінічній ситуації. Усі випадки неправильного поставлення зубів сприяли виникненню нефізіологічних за силою, напрямом та розподілом навантаг, які призвели до інтенсивної атрофії протезного ложа та зміщення протеза. В сукупності з іншими факторами це призводило до поломів знімних протезів.

Серед причин поломів, які виникли при проведенні клінічного етапу виготовлення, ми відзначили нераціональний вибір конструкції зубних протезів, що в 34% випадків призводило до вимушеного положення нижньої щелепи, яке вело до формування однобічного типу жування і занадто великої концентрації навантажень на робочій стороні. Невиправдане заміщення малих дефектів знімними протезами також призводило до частих відламів штучних зубів, особливо на фронтальних ділянках.

72,3% пацієнтів мали зубощелепні деформації різних форм. Найчастіше (54,9%) це було вертикальне та мезіодистальне переміщення зубів. Велику кількість поломів у пацієнтів із зубощелепними деформаціями ми віднесли за рахунок патологічних силових взаємовідносин, які раптово виникають на окремих ділянках протеза, чому ще більшою мірою сприяє нерівномірна атрофія альвеолярного гребеня та балансування протеза у таких випадках.

На підставі вивчення клінічної картини порожнини рота пацієнтів, які мали поломи знімних протезів, ми виявили основні фактори, що сприяли цьому.

1. Дефекти зубного ряду з одним або поодиноко розташованими кількома природніми зубами спостерігалися у 51,3% пацієнтів, які мали поломи. При наявності таких дефектів 90% протезів руйнувалися в ділянці збережених зубів. Привертає увагу той факт, що переважна більшість (73,4%) зубів, що залишилися, була у фронтальному відділі. 69,3% поломів протезів у пацієнтів, які мали дефект зубного ряду з поодиноко розташованими зубами, траплялися на нижній щелепі.

2. Наявність ІІІ або ІV типу слизової оболонки за Суппле спостерігали у 81,2% пацієнтів, які мали поломи. ІV тип слизової оболонки спостерігався тільки на нижній щелепі. Різна податливість ділянок протезного ложа особливо виражена при гіпертрофічній слизовій оболонці. Це призводить до того, що і вона і протез під час функціонування отримують нерівномірні навантаження. Це веде до виникнення у протезі деформівних сил, які з часом змінюються. Внаслідок цього спостерігається накопичування втомних напруг, поява нових та збільшення вже наявних мікротріщин і як результат – виникнення полому.

3. Наявність кісткових виступів різної етіології ми спостерігали у 65,2% пацієнтів, які мали поломи знімних протезів. Під час дослідження піднебіння у 57,1% випадків було виявлено піднебінний валик, кісткові виступи після видалення зубів – у 17,8%. Вони найчастіше локалізувалися на вестибулярній поверхні альвеолярного гребеня у ділянках іклів та молярів. На нижній щелепі ми спостерігали виражені екзостози у вигляді горбів – 23,3% пацієнтів, у вигляді гребнів – 7,8%. Вони розташовувалися на язичній поверхні тіла нижньої щелепи у ділянках бокових зубів. Кісткові виступи після видалення природніх зубів на нижній щелепі спостерігалися у 15,4% пацієнтів. Ці виступи найчастіше розташовувалися на вестибулярній поверхні альвеолярного гребеня у ділянках фронтальних зубів. Підборідно-під’язикове підвищення було виявлено у 8,1% пацієнтів.

Дослідивши тверде піднебіння у пацієнтів із наявністю піднебінного валика, ми встановили, що 82,3% пацієнтів мали піднебінний валик, визначуваний при візуальному огляді. 17,7% пацієнтів мали “потаємний” піднебінний валик, вкритий гіпертрофічною слизовою оболонкою та визначуваний тільки при пальпації. У 55,1% пацієнтів піднебінний валик був широкий, починався від поперечних валиків та закінчувався на дистальній межі твердого піднебіння. У 9,2% пацієнтів піднебінний валик був широкий, але короткий, розташовувався на ділянці від першого премоляра до другого моляра. У 36,3% пацієнтів піднебінний валик був “ножеподібним” – гострим та вузьким. Як правило, такий піднебінний валик був у пацієнтів з добре вираженим альвеолярним гребенем та високим піднебінням. Широкий піднебінний валик, навпаки, спостерігався при значній атрофії верхньої щелепи.

Говорячи про клінічні умови, які сприяють виникненню поломів, слід відзначити, що вони дуже рідко спостерігалися окремо. Тільки у 19% пацієнтів були виявлені поодинокі фактори, які сприяли поломам, а у 81% ми спостерігали збіг 2-х або 3-х несприятливих факторів. Проходження лінії перелому залежало від варіантів збігу цих факторів.

Дані клінічних спостережень повністю збігаються з результатами математичного моделювання імовірності появи полому базису знімного протеза. Згідно з проведеними розрахунками ймовірність руйнування та строк функціонування протеза залежать від його напруженого стану, який виражається формулою 1:

= (Q/йh) f (1)

де – напруга, Q – сила жувального тиску, ? – довжина протеза, h – довжина протеза, коефіцієнт f характеризує анатомічні особливості ротової порожнини. Отримані нами різні значення коефіцієнта f дали можливість виявити такі особливості напруженого стану протеза: 1) найменше значення напруги має протез, який опирається на атрофічну (ІІ тип за Суппле) слизову оболонку та тверде піднебіння з відсутнім піднебінним валиком; 2) за умови прилягання протеза до гіпертрофічної (ІІІ та ІV тип за Суппле) або нормальної (І тип за Суппле) слизової оболонки значення напруги у ньому практично збігаються; 3) наявність піднебінного валика призводить до збільшення максимальної розтягальної напруги приблизно у 2 рази; 4) руйнівна напружина пропорційна силі дії жувальних м’язів.

Як показав аналіз джерел сучасної літератури, основним і найбільш перспективним напрямком поліпшення полімерів є розробка на їхній основі нових композитних систем. Тому, щоб покращити міцність пластмасового базису, ми обрали полімерні матеріали, які б дозволили додати до позитивних сторін звичайного армування ще й переваги композитних матеріалів. Також було проведено порівняльне оцінення таких композитних систем із базисними пластмасами, зармованими за відомими способами (бавовняна марля, металева сітка, полімерні волокна).

Під час дослідження міцності методами руйнівної напружини при статичному згинанні та поперечного угинання під навантажем групи зразків розподілились у такому порядку: 1-а група відповідно 117,3 МПа і 79,4 МПа; 2-а група 129,4 МПа і 88,1 МПа; 9-а група – 132,5 МПа і 90,2 МПа; 3-я група – 135,3 МПа і 93 МПа; 4-а група – 123,5 МПа і 80,3 МПа; 5-а група – 138,7 МПа і 95МПа; 7-а група – 158 МПа і 105,4 МПа; 6-а група – 159 МПа і 110,7МПа; 8-а група – 167,4 МПа і 122 МПа.

Дуже низькі показники міцності у 1-ій групі зразків пов’язані з незадовільними фізико-механічними властивостями армувального матеріалу (бавовняної марлі) та їхнім занадто великим водопоглинанням, що порушує монолітність зразків. У зразках 2-ої групи ефекту зміцнення не було, навпаки, спостерігали зниження міцності в порівнянні зі зразками 9-ої контрольної групи. До цього призводила повна відсутність спорідненості хімічної структури та фізичних властивостей металу та поліметилметаакрилата (ПММА). Адгезійні сили, які виникають між компонентами композитів і є запорука утворення їхніх нових покращених властивостей за рахунок великої різниці коефіцієнтів термічного лінійного та об’ємного розширення ПММА і металів, дуже незначні. Ці ж самі фактори сприяють виникненню великих внутрішніх напруг в ПММА, що в свою чергу призводить до утворення тріщин та швидкого руйнування зразків. Слід також відзначити, що кількість вмісту полімерних наповнюванчів також впливає на фізико-механічні властивості досліджуваних зразків. Так, зразки 3-ої групи були більш міцні, ніж зразки 4-ої групи, які містили полімерних волокон у 2 рази більше. Це пояснюється тим, що полімер (внаслідок його недостатньої кількості) вже неспроможній змочити та промочити волокна, а це погіршувало зчеплення волокон із матрицею та призводило до утворення в композиції пустот. Найкращі результати виявили у зразків 8-ої групи. Їхня міцність перевищувала міцність зразків контрольної групи (9-ої) в середньому на 20%. Висока міцність поліарамідних волокон, їхня близька природа з ПММА дозволяла їм не порушувати єдності структури ПММА, створювати композитні системи з дуже високими фізико-механічними властивостями.

Значення виміряних та розрахованих характеристик витривалості зразків матеріалу “Фторакс” при згинальних коливаннях після введення армувального шару збільшувалися в середньому в 1,8-2,0 рази. Ударна в’язкість 9-ої групи зразків становила 7,0 кДж/см2, а 8-ої групи зразків – 9,8 кДж/см2. Уведення поліарамідної сітки у базисну пластмасу не впливало на показники: а) твердості та конічної точки текучості за Хепплером, б) відносної деформації стиску при збільшуваному стискальному напружуванні, в) водопоглинання.

Проведені спроби отримання армувальних волокон саме з матеріалу “Фторакс” не дали бажаних результатів. Отримані волокна були нерівномірні за діаметром, крихкі, шорсткі, нееластичні, що не дозволяє розглядати їх як армувальний матеріал.

Враховуючи неможливість отримати армувальні волокна з “Фтораксу” та результати фізико-механічних випробувань, для подальших досліджень як армувальний матеріал ми обрали поліарамідну сітку. За результами випробувань методами руйнівної напружини при статичному згинанні та поперечного угинання під навантагою найміцнішими виявились зразки, які містили поліарамідну сітку з отворами діаметром 1 мм (ІІ-а група) відповідно 167,4 МПа та 122 МПа. Більша міцність зразків ІІ-ої групи у порівнянні зі зразками І-ої групи пояснюється оптимальним співвідношенням кількості армувального матеріалу та матриці (у І-ій групі армувальний матеріал містився у надлишковій кількості). Кращі результати міцності зразків ІІ-ої групи у порівнянні зі зразками ІІІ-ої групи пояснюються найкращою структурною упорядкованістю системи армувальний компонент+матриця, що сприяє більш рівномірному розподілу напруг, які виникають під дією навантажень.

Дослідивши три групи зразків (групи а, в, с), ми дійшли висновку, що найбільш вигідне розташування армувального елемента є у середньому шарі зразка. Низькі результати міцності у зразках груп а і с, де армувальний матеріал був розташований поверхнево, пов’язані з тим, що він стає концентратором напруг, які неґативно впливають на міцність зразків.

Отримані результати токсико-гігієнічного оцінювання свідчать про відсутність гістотоксичної, подразнювальної та сенсибілізувальної дії досліджуваних зразків. Стан сироватки крові піддослідних тварин показав, що вміст білка та показники активності трансаміназ у сироватці крові як в нормі, так і під впливом витяжок із зразків, практично не відрізняються. Основні показники периферичної крові через 1 місяць після введення також не мали достовірних відмін від контролю. На місячний термін досліджень сполучнотканинна капсула навколо досліджуваних зразків була ідентична з капсулами, які утворювалися навколо інертних сторонніх тіл, що дає можливість говорити про інертність досліджуваних армованих полімерних зразків.

Враховуючи результати лабораторних та клінічних спостережень ми розробили спосіб виготовлення знімного зубного протеза (патент України на винахід №41225А від 15.08.2001), який відрізняється тим, що під час заміни воскової репродукції базису знімного протеза на пластмасу, в одну частину кювети (верхню) накладали пластмасове тісто, а у другій частині (нижній) позначали місце розташування армувального елемента і нашаровували на нього пластинку бюґельного воску завтовшки не менше 0,7 мм. Менша товщина нашарування бюґельного воску призводить до поверхневого залягання армувальної сітки. Після цього з’єднували обидві частини кювети для попереднього пресування. Роз’єднавши кювету, оцінювали якість заповнення форми та, якщо потрібно, вносили корективи. Виймали віск з нижньої частини кювети та клали на його місце пластмасове тісто. У другу частину кювети на місця заглиблень, які утворилися під тиском нашарувань бюґельного воску, ретельно, без утворення складок, клали поліарамідну сітку та знову, вже остаточно, з’єднували частини кювети. Полімеризацію та подальшу обробку проводили за загальноприйнятою методикою. Армувальний елемент розташовували в місцях найбільш імовірного виникнення злому: на верхній щелепі – це зона середнього шва, поперечних складок, у ділянках залишених природних зубів, на нижній щелепі – зона серединної лінії та ділянки залишених природних зубів.

Оскільки однією з основних причин поломів пластмасових базисів знімних протезів є пористість, яка утворюється при порушеннях режимів полімеризації, нами був запропонований спосіб оцінювання якості базисної пластмаси готового знімного зубного протеза без його руйнування (позитивне рішення про видачу патенту України на винахід на заявку №2001010615 від 12.06.2001). Відмінною особливістю запропонованого способу є новий підхід до оцінювання пористості базисної пластмаси знімного зубного протеза – шляхом визначення відносної її пористості, тобто щодо пористості еталонного зразка. Для проведення експериментальної частини був застосований відомий метод та прилад для вивчення теплостійкості пластмас за Віком. Відповідно до цього методу для визначення пористості знімних протезів проведено математичні розрахунки, які встановили взаємозв’язок між пористістю та глибиною переміщення індентора. Згідно з якими переміщення індентора W (тобто глибина його вдавлювання) визначається формулою 2:

W = P (1-н2)/ d E (2)

де P – навантага, н – ?оефіцієнт Пуассона, d – діаметр індентора, E – модуль Юнґа.

Присутні у формулі 2 величини Р і ? визначають пружні властивості пористого середовища, тобто за глибиною вдавлювання індентора можна оцінювати ступінь пористості досліджуваного об’єкта. Однак абсолютна оцінка пористості в кожному окремому випадку являє собою певні труднощі, тоді як для розв’язання поставленого завдання – оцінювання пористості базисної пластмаси знімного зубного протеза – досить мати відносну оцінку пористості, тобто порівняти пористість досліджуваного зразка з пористістю еталону. Еталоном при цьому слугує зразок пластмаси, виготовленої з дотриманням усіх технічних вимог до процесу полімеризації, а також до формування і охолодження пластмаси після полімеризації. Розв’язання ряду математичних формул відносно пористості досліджуваного зразка V2 і деяке спрощення дають формулу остаточного вигляду:

V2 = 0,6 – 0,6 х W1/W2 (3)

де W1 – переміщення індентора для еталонного зразка, W2 – переміщення індентора для досліджуваного зразка. На підставі клінічних і лабораторних досліджень граничним припустимим значенням відносної пористості вважали коефіцієнт 0,15. При перевищуванні цього коефіцієнта (V? 0,15) досліджуваний протез вважали непридатним до використання і вибраковували.

За період з 1997 до 2000 рр. спосіб оцінювання пористості базисної пластмаси знімних зубних протезів було застосовано в 116 випадках. 53 протези було не допущено до подальшого використання через їхню надлишкову пористість, що підтвердилось результатами визначення коефіцієнта відносної пористості.

Велика кількість поломів протезі у пацієнтів І групи (29,9%) доказує неефективність використання однакового підходу до лікування різних пацієнтів. Тому щодо кожного пацієнта ІІ групи ми використовували диференційований підхід у тактиці лікування. Він полягав у поєднанні та використанні вже відомих методик, а саме: зняття відбитків із диференційованим тиском; використання методики В.С.Погодіна (1975) для зняття відбитків при ІV типі слизової за Суппле; вибір штучних зубів згідно з типом жування, віком пацієнта; поставлення штучних зубів за методиками Г.А.Ефрона, З.П.Гельфанда, А.Я.Катца (1937), і М.А.Нападова та А.Л.Сапожнікова (за нахиленими сферичними площинками), та власних розробок (прогнозування ймовірності появи полому залежно від клінічних умов порожнини рота, способу зміцнення та контролю виготовлення базису знімного протеза) залежно від кожної конкретної клінічної ситуації.

Так, якщо під час первинного обстеження пацієнта було виявлено атрофічну слизову оболонку, ми виготовляли протез за загальноприйнятими методиками без використання будь-яких методів зміцнення його базису. У випадку атрофічної слизової оболонки, наявність або відсутність піднебінного валика не впливає на напружений стан протеза, а значить, і на його довговічність. Тобто за наявності атрофічної слизової оболонки і піднебінного валика ми також виготовляли знімні протези за загальноприйнятими методиками. За таких умов нами було виготовлено 73 знімні протези, з яких протягом 4-х років спостереження 5 були зламані, що становило 6,8% від їхньої загальної кількості.

За наявності у пацієнта гіпертрофованої або нормальної слизової оболонки (І, ІІІ, ІV тип за Суппле), щоб запобігти поламанню базису знімного протеза, ми, на підставі лабораторних досліджень, виготовляли його розробленим нами способом із використанням армувальної поліарамідної сітки.

Наявність піднебінного валика при І, ІІІ, ІV типі слизової оболонки за Суппле призводить до збільшення напруги у протезі, а значить, і до збільшення ймовірності появи полому приблизно у 2 рази. Це означає, що у випадках виявлення піднебінного валика ми використовували зармовані базиси знімних протезів. За таких умов нами було виготовлено 97 знімнів протеза, з яких протягом 4-х років спостереження 4 були зламані, що становило 4,1% від їхньої загальної кількості. Три зармовані протези були поламані в результаті наявності у пацієнтів гіпертонусу жувальних м’язів, який не був діагностований на початковому етапі протезування.

Збільшення міцності базису знімного протеза за рахунок введення поліарамідних волокон є величиною кінцевою і тому при дії занадто великих сил зармовані базиси можуть не витримати навантаг і зруйнуватися. Такі сили у порожнині рота можуть розвивати жувальні м’язи за наявності гіпертонусу. Тому при виявленні такого стану жувальних м’язів, щоб запобігти полому, ми виготовляли знімні протези з металевими базисами. Слід відзначити, що при збереженні фронтальної групи зубів на нижній щелепі, ми також рекомендуємо виготовляти металеві базиси, що не тільки збільшувало міцність, але і створювало оптимальні умови для марґинального пародонту в ділянці збережених зубів. За таких умов нами було виготовлено 43 знімні протези. Протягом 4-х років спостереження поломів таких протезів не виявлено.

Застосовуючи такий диференційований підхід, ми провели лікування всіх пацієнтів ІІ групи. З 233 протезів 73 було виготовлено з базисами з чистої пластмаси “Фторакс”, 43 – з використанням металевого базису, 97 – з використанням зармованого базису. Протягом 4-х років спостереження було виявлено 9 поломів протезів у пацієнтів ІІ групи. З них 5 протезів було виготовлено без використання методу армування, 4 протези були зармовані поліарамідною сіткою. Кількість поломів знімних протезів у ІІ групі склала 3,9% від загальної кількості виготовлених протезів.

У пацієнтів ІІ групи кількість поломів базисів знімних протезів у порівнянні з контрольною групою зменшилась на 86,9%, а у порівнянні із середнім значенням кількості поломів по стоматологічній поліклініці НМУ – на 88,9%, що свідчить про ефективність використаних нами методик.

Досліджуючи ефективність різних способів лагодження пластмасових базисів знімних протезів, встановили: 1) з полагоджених протезів, які витримали строк користування 1 рік, 77,8% протезів були відремонтовані з використанням пластмаси гарячого тверднення, 22,2% протезів – з використанням самотверднучої пластмаси; 2) жоден із протезів, які були полагоджені за допомогою металевих армувальних елементів (дріт, сітка), не зміг витримати довгострокового користування. 58,3% з них зазнали вторинного поламання вже протягом 1-го місяця після ремонту. Решта цих протезів зламалася протягом 6 місяців з моменту лагодження; 3) лінія переломів цих протезів проходила у тому ж самому місці, де й була попередня. Такий розподіл вторинних поломів ще раз підтверджує висновки наших лабораторних досліджень про неефективність армування базисних пластмас неспорідненими матеріалами і доцільність використання пластмаси гарячого тверднення для лагодження поламаних знімних протезів.

В И С Н О В К И

У роботі вирішено актуальну стоматологічну задачу – запропоновано нову технологію виготовлення пластмасових базисів знімних протезів, що полягає у введенні армувального шару поліарамідної сітки. Це значно підвищує міцність пластмасових базисів знімних протезів, зменшує кількість їх поломів та істотно подовжує термін їх експлуатації. Розроблені пропозиції дозволи впровадити у практику ортопедичної стоматології диференційований підхід до способу виготовлення та матеріалу базису знімного протеза залежно від імовірності виникнення його поломання та анатомічної будови порожнини рота. Розроблений і запропонований безруйнівний спосіб контролю якості полімеризації пластмасового базису знімного протеза дозволив уникнути поломів, які виникали за рахунок порушень режимів полімеризації. Запропоновані методики виготовлення пластмасових базисів знімних протезів упроваджені в широку стоматологічну практику.

1. Поломи базисів повних знімних протезів частіше трапляються на верхній щелепі в ділянці серединного шва (31,7% від усіх поломів), на нижній щелепі вони трапляються значно рідше (2,3% від усіх поломів). Поломи часткових знімних протезів частіше трарляються у ділянках поодиноко розташованих природніх зубів (51,3% від усіх поломів).

2. Поломи знімних протезів частіше виникають внаслідок порушення лабораторних етапів виготовлення (порушення режимів полімеризації, неправильне поставлення штучних зубів), що становить 100%, та помилок, допущених на клінічних етапах (нераціональний вибір конструкцій, наявність зубощелепних деформацій, знехтування впливу анатомічних особливостей порожнини рота) – 75,4% від загальної кількості усіх поломів.

3. Прогнозування імовірності виникнення полому базису знімного протеза за допомогою математичного моделювання доказало, що вона більша, якщо протез опирається на гіпертрофічну (ІІІ та ІV тип за Суппле) або нормальну (І тип за Суппле) слизову оболонку, ніж у випадку опори протеза на атрофічну (ІІ тип за Суппле) слизову оболонку. Наявність піднебінного валика збільшує імовірність виникнення полому базису знімного протеза у 2 рази.

4. Визначена нами відносна пористість V базису знімного протеза характеризує його міцність відносно еталонної міцності даної пластмаси. На підставі клінічних та лабораторних досліджень граничним припустимим значенням відносної пористості вважаємо коефіцієнт 0,15. При перевищуванні цього коефіцієнта (V? 0,15) досліджуваний протез вважають непридатним до використання і вибраковують.

5. Лабораторне дослідження показало, що міцність зармованих зразків базисної пластмаси “Фторакс” змінюється у порівнянні з чистими зразками залежно від армувального матеріалу: чистий “Фторакс” – 132,5 МПа, поліарамідна сітка – 167,4 МПа, полікапромідне волокно – 138,7 МПа, стандартна металева сітка – 129,4 МПа, металевий дріт – 120,3 МПа, бавовняна тканина – 117,3 МПа.

6. Незважаючи на те, що в лабораторних умовах не вдалося отримати волокна з базисної пластмаси “Фторакс” достатньої міцності, вважаємо метод армування базисів знімних протезів спорідненими волокнами перспективним, що потребує подальшого розвитку.

7. Клінічні та лабораторні дослідження показали доцільність використання суперміцних волокон (поліарамід) у вигляді сітки з діаметром отворів 1 мм та розташуванням її у середньому шарі базису на ділянках імовірної появи зламу. Введення у базис армувальної полімерної сітки приводить до збільшення його міцності у середньому на 20% відносно до базису, виготовленого за звичайною методикою.

8. Застосування диференційованого підходу до способів і матеріалів для виготовлення базису знімного протеза та чіткий контроль технологічних етапів приводять до зниження кількості поломів на 88,9%, що становить 3,9% від загальної кількості виготовлених знімних протезів.

П Р А К Т И Ч Н І Р Е К О М Е Н Д А Ц І Ї

1. Перед виготовленням знімного зубного протеза на етапі обстеження пацієнта та планування конструкції слід, враховуючи клінічні умови, оцінити ймовірність появи полому.

2. На основі розрахунків імовірності появи полому базису знімного протеза слід диференційовано підходити до етапу