З
ахворювання пародонту займають одне із про-
відних місць серед різних форм патологій
щелепно-лицьової ділянки. У великій кількості
досліджень [1, 2, 3, 4, 5] глибоко розглядаються фізіоло-
гічні, анатомо-гістологічні, патологоанатомічні, біологіч-
ні й біохімічні аспекти захворювань. Біомеханічний ана-
ліз проводиться найчастіше дуже поверхнево, без залу-
чення сучасних технологій і методів [6]. Учені-стомато-
логи трактують завдання біомеханіки у стоматології
дуже вузько [5], хоча тільки біомеханічний аналіз із залу-
ченням сучасних методів математичного моделювання
[6, 8,] дозволяє найглибше вивчити роботу будь-якої біо-
логічної системи. Запровадження комп’ютерних техно-
логій дуже часто є єдиною можливістю повного і глибо-
кого вивчення біомеханічних критеріїв. Комп’ютерне
проектування завжди передує моделюванню на клінічній
моделі. Під впливом зусиль, що виникають у зубощелеп-
ній системі під час функціонування, відбувається дефор-
мація всіх тканинних елементів пародонту: зуба, кістки
альвеоли та ясен з окістям, а також зв’язкового апарату –
періодонту [1, 2, 3, 4]. Напруга, що виникає при певних
значеннях, тривалості й характері дії, може призвести до
перебудови структури кісткової тканини і, як наслідок,
сприяти виникненню різних патологічних змін. Міцніст-
ний аналіз при нинішньому рівні розвитку комп’ютерних
технологій дозволяє вивчити стан біосистеми «зуб–паро-
донт» як у нормі, так і при будь-якій формі й мірі патоло-
гії. Такий аналіз найпростіше й ефективно можна прове-
сти за допомогою кінцево-елементного моделювання
(КЕМ) [6, 8]. Зазвичай на першому етапі проводять до-
слідження напружено-деформованого стану (НДС) будь-
якої структури в нормі, а потім при різних патологіях,
методиках ортопедичного лікування, різних типах кон-
струкцій протезів тощо.
У комп’ютерному проектуванні застосовують два
види моделей для вивчення біомеханічних властиво-
стей – плоску та об’ємну. Якісні зміни можна вивчити за
допомогою простішої плоскої моделі, а потім побудува-
ти об’ємну модель для отримання точних цифрових
даних.
Ця робота присвячена аналізу напружено-деформо-
ваного стану пародонту залежно від виду й міри атрофії
кісткової тканини альвеолярного відростка.
При аналізі НДС визначають напругу та переміщен-
ня (деформації, що є їх наслідком) у всіх точках дослід-
жуваної системи. У доступній стоматологічній літературі
питанням рухливості (визначенню переміщень) зуба
приділено значно більше уваги, ніж питанням міцності
[3, 4, 5, 9].
Розрізняють фізіологічну й патологічну рухливість
зубів. Фізіологічна рухливість є природною і її не завжди
можна помітити неозброєним оком. Її існування підт-
верджується за допомогою спеціальної апаратури, а
також непрямими ознаками у вигляді стирання контакт-
них пунктів і виникнення з віком контактних площинок.
Патологічна ж рухливість характеризується помітним
зміщенням (за величиною й напрямком) зубів при неве-
ликих навантаженнях. Міра патологічної рухливості
зубів залежить від тяжкості поразки опорно-утримуючо-
го апарату зуба та характеру течії запально-деструктив-
ного процесу в пародонті. Патологічна рухливість зубів
більш різко виражена при вертикальній формі резорбції
кісткової тканини альвеолярного відростка [1].
Багато авторів [1, 3, 5] виділяють три міри рухливо-
сті зубів. Проте в керівництві, що вийшло під редакцією
В.Н. Копейкіна [4], запропоновано чотири міри рухливо-
сті: I – рухливість у будь-якому або одному напрямку –
вестибулярному, оральному, медіальному або дистально-
му; II – у двох напрямках (за [1], як у вестибуло-ораль-
ному, так і в сагітальному напрямку); III – у вестибуло-
оральному та медіо-дистальному; IV – на всіх напрямках,
включаючи вертикальне.
36
ПАРОДОНТОЛОГИЯ
СОВРЕМЕННАЯ СТОМАТОЛОГИЯ 3/2016
Вивчення біомеханічних показників опорних зубів
при змінах у тканинах пародонту
за допомогою комп’ютерного моделювання
Мета
дослідження полягала у вивченні зміни напружено-деформованих станів твердих тканин зубів при патологічних змі-
нах 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 резорб-
ції), напрямком прикладеного навантаження і станом активності зон напруги. Наведено розрахункові дані, що підтверд-
жують 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.
Ключові слова:
кінцево-елементне моделювання, зубощелепний сегмент, патологія пародонту, резорбція альвеолярної
кістки, напруга, переміщення, деформація.
УДК 616.314.22-007.24-008.818]-76
1
ДУ «ІСНАМНУ»
2
ДЗ «ДМА МОЗ України»
3
ДЗ «ХДУПиТ»
4
Азербайджанский мед. університет
С.А. Шнайдер
1
, О.В. Громов
2
, А.М. Чуйко
3
, Д.С. Ашрафов
4
