Сопоставление биомеханики керамической и композитной реставрации при замещении дефекта депульпированного зуба

В практической стоматологии недостаточно развито микропротезирование при восстановлении дефектов зубов, возникших вследствие кариеса и его осложнений. Это объясняется простотой и доступностью замещения дефектов зубов светоотверждаемыми композитами. Между тем, большинство публикаций по этой теме свидетельствует о быстрой утрате исходных качественных параметров светоотверждаемых реставраций [1—4]. Часто выявляются такие нарушения, как отсутствие прецизионности краевого прилегания композитной реставрации, нередки случаи выпадения композитных пломб. В этой связи актуальны сравнительные биомеханические исследования надежности соединения керамической вкладки и композитной реставрации с тканями зуба.

Цель исследования — экспериментальное сопоставление в математической модели прочностных параметров зуба, восстановленного светоотверждаемым композитом или керамической вкладкой.

Материал и методы. Сравнение прочностных параметров зуба, восстановленного светоотверждаемым композитом или керамической вкладкой, проведено путем изучения напряженно-деформированного состояния (НДС) верхнего моляра методом трехмерного конечно-элементного анализа [5—9]. Варианты моделирования при замещении светоотверждаемым композитом или керамической вкладкой: интактный моляр; моляр с интактной пульпой и дефектом II класса по Блэку; депульпированный моляр, в том числе с дефектом II класса по Блэку. Разработана трехмерная твердотельная модель трехкорневого моляра верхней челюсти и проведены расчеты в системе автоматизированного проектирования САПР SolidWorks (Франция) при распределенных вертикальной и наклонной под 45° нагрузках моляра величиной 10 Н/мм² в медиальных, небном и щечном направлениях (кафедра механики и математического моделирования НИУ ВШЭ). Анализировалась прочность по Мизесу по площади контакта материалов реставрации и восстановленного зуба с использованием критериев: интенсивность деформации, запас прочности; вычислялась разница в запасе прочности композитных и керамических реставраций в идентичных условиях нагрузки.

Результаты. При восстановлении дефекта моляра с интактной пульпой в условиях моделирования всех 5 направлений нагрузки меньшие значения интенсивности деформации зарегистрированы при использовании композитной реставрации. Интенсивность деформации (e) в этом случае колеблется от 8,618∙10^–4 до 1,472∙10^–3. Наибольшие деформации локализуются вблизи медиального пришеечного уступа полости II класса по Блэку. Наиболее благоприятна вертикальная нагрузка реставрированного зуба. При использовании керамической вкладки в моляре с интактной пульпой интенсивность деформаций в зависимости от направления нагрузки колеблется от 1,288∙10^–3 до 2,174∙10^–3. Разница в интенсивности деформации при использовании керамической вкладки превышает таковую при использовании композитной реставрации на 23,0—37,0% при разном направлении нагрузки. Наименьшие деформации отмечаются при вертикальной нагрузке зуба. Локализация наибольших деформаций вблизи медиального пришеечного уступа полости сохраняется при медиальном, вестибулярном и небном направлении нагрузки; при вертикальном и дистальном направлениях нагрузки наиболее уязвима граница вкладки и зуба на окклюзионной поверхности. При функциональных нагрузках депульпированного моляра выявляется обратная картина: керамическая вкладка более целесообразна по сравнению с композитной реставрацией. При использовании керамической вкладки интенсивность деформации колеблется от 1,345∙10^–3 до 2,032∙10^–3. Максимальные деформации локализуются по основанию керамической вкладки. Наиболее благоприятное направление нагрузки вертикальное. При замещении дефекта в депульпированном моляре светоотверждаемым композитом не меняется по сравнению с керамической вкладкой локализация максимальных деформаций и наиболее благоприятное направление нагрузки, но интенсивность деформаций возрастает до 1,659∙10^–3—2,977∙10^–3. Разница в интенсивности деформаций по сравнению с керамикой составляет 19,0—34,0%.

Вывод. Математическое моделирование выявило биомеханические преимущества керамических вкладок перед композитными реставрациями при восстановлении больших дефектов депульпированных жевательных зубов.