Функциональные возможности керамических наноструктур, используемых для армирования полимерных конструкционных материалов стоматологического назначения

Цель. Биомеханическое обоснование возможности применения пострезекционного протеза обтуратора, выполненного из полиамидного термоинжекционного материала, дисперсионно армированного наноструктурированным диоксидом титана.

Неуклонный рост частоты выявления новообразований челюстно-лицевой области обусловливает актуальность проблемы комплексного лечения и стоматологической реабилитации пациентов с приобретенными дефектами челюстных костей. В этом ключе перспективным направлением стоматологического материаловедения является разработка наноструктурированных конструкционных материалов с улучшенными прочностными параметрами, к которым относится диоксид циркония и диоксид титана. Cпектр функциональных возможностей применения диоксида циркония различного состава в качестве конструкционного материала для зубного протезирования хорошо изучен, хотя потенциал возможностей применения в ортопедии полностью не исчерпан. В развитии проблемы параллельно изучаются функциональные возможности, преимущества и проблемные вопросы применения в ортопедической стоматологии различных технологических вариантов диоксида титана.

Материалы и методы. В работе применен биомеханический метод математического моделирования. Построение расчётной конечно-элементной модели включало: определение механических свойств материалов; построение геометрической модели; создание конечно-элементной сетки; задание граничных условий силовых воздействий.

Результаты. Предварительно проведенные исследования физико-механических характеристик армированного полиамида показали увеличение максимальных напряжений и модуля Юнга на 8,4 и на 7,2 % соответственно, что соответствует нормативам стандарта ISO 1567: 1999. Результаты биомеханических расчетов прочности элементов протеза-обтуратора: уровень максимальных напряжений в пределах показателей прочности при горизонтальной нагрузке равен 45,25 МПа, при вертикальной нагрузке (эквивалентное значение напряжений) – 30,88 МПа, максимальные напряжения в зоне контакта с окклюзионной накладкой – 35,00 МПа, деформации, определенные в области нагрузки, – 0,001, а наличие опорно-удерживающих кламмеров распределяет напряжения на поверхности опорного зуба и снижает их на 11 %. Данные факты предопределяют достаточную стабильность и хорошую фиксацию пострезекционного протеза.

Выводы. По результатам проведенных физико-механических исследований верхнечелюстного протеза-обтуратора из термоинжекционного полиамида, армированного наноразмерным диоксидом титана, определены необходимые прочностные характеристики, конструкции, что указывает на перспективы его клинического применения в практике врача ортопеда-стоматолога для лечения пациентов с приобретенными дефектами челюстных костей.