Экспериментальное исследование прочностных характеристик цементно-винтовой фиксации ортопедических конструкций к дентальным имплантатам с плоскостным и коническим типом соединения

Abstract

Введение. В публикации приведены результаты исследования прочностных характеристик цементно-винтовой фиксации абатментов и дентальных имплантатов с плоскостным и коническим типом соединения в условиях эксперимента. Цель. Разработать экспериментальную модель в системе «зубной протез – дентальный имплантат» и провести оценку прочностных характеристик цементно-винтовой фиксации абатментов к дентальным имплантатам с плоскостным и коническим типом соединения в экспериментальных условиях при циклических нагружениях, имитирующих функциональные нагрузки в ротовой полости. Материалы и методы. Оценивали прочностные характеристики цементно-винтовой фиксации абатментов к дентальным имплантатам из сплава Ti-6Al-4V диаметром 3,75 мм и длиной 11,5 мм с коническим и плоскостным типом соединения. Всего в эксперимент было включено 48 дентальных имплантатов – 24 с плоскостным и 24 с коническим типом соединения. В свою очередь каждые 24 имплантата были распределены на шесть групп в зависимости от экспериментальных условий: три группы при угле нагружения 22,5° и силе воздействия 100 Н с количеством циклов нагружения 100 000, 150 000 и 200 000; три группы при угле нагружения 45° и силе воздействия 100 Н с количеством циклов нагружения 100 000, 150 000 и 200 000. Результаты. При сравнительном анализе прочности экспериментальных образцов в условиях максимальной нагрузки (угол нагружения 45° и 200 000 циклов нагружения) во 2-м положении импланта, наиболее слабом элементе всей конструкции, выявлено, что при коническом типе глубина ЦВС снижается на 15%, а степень зажатия винтов − на 54% от изначального уровня до нагрузки, в то время как при плоскостном типе аналогичные параметры снижаются на 39% и 60% соответственно. Выводы. Установлено, что конический тип соединения является наиболее надежным, его использование позволяет значительно повысить величину сопротивления нагрузкам, так как накопление усталости ортопедических конструкций при коническом типе соединения возрастает лишь в 1,2 раза, в то время как при плоскостном – в 1,7 раза. Новая цементно-винтовая ортопедическая конструкция с коническим типом соединения позволяет снизить величину эквивалентных жевательной нагрузке напряжений (по изменению глубины 2-го соединения, имитирующего проекцию 2-го премоляра) на 24% по сравнению с плоскостным типом соединения.

Introduction. The publication presents the results of a study of the strength characteristics of cement-screw fixation of abutments and dental implants with a planar and conical type of connection under experimental conditions. Purpose. To develop an experimental model in the "dental prosthesis-dental implant" system and evaluate the strength characteristics of cement-screw fixation of abutments to dental implants with a planar and conical type of connection under experimental conditions with cyclic loads simulating functional loads in the oral cavity. Materials and methods. The strength characteristics of the cement-screw fixation of abutments to dental implants made of Ti-6Al-4V alloy with a diameter of 3.75 mm and a length of 11.5 mm with a conical and planar type of connection were evaluated. A total of 48 dental implants were included in the experiment – 24 with a planar and 24 with a conical type of connection. In turn, every 24 implants were divided into six groups depending on the experimental conditions: three groups with a loading angle of 22.50 and a force of 100 N with a number of loading cycles of 100,000, 150,000 and 200,000; three groups at loading angle of 450 and impact force of 100 N with number of loading cycles of 100,000, 150,000 and 200,000. Results. In comparative analysis of the strength of experimental samples under maximum load conditions (loading angle 450 and 200,000 loading cycles) in the 2nd position of the implant, as the weakest element of the entire structure, it was revealed that with a conical type, the depth of the CVS decreases by 15%, and the degree of screw clamping − by 54% from the initial level to the load, while with a planar type, similar parameters decrease by 39% and 60%, respectively. Conclusion. It has been established that the conical type of connection is the most reliable, its use allows you to significantly increase the amount of resistance to loads, since the accumulation of fatigue of orthopedic structures with the conical type of connection increases only 1.2 times, while with the planar – 1.7 times. The new cement-screw orthopedic design with a conical type of connection allows reducing the value of stresses equivalent to chewing load (by changing the depth of the 2nd connection simulating the projection of the 2nd premolar) by 24% compared to the planar type of connection.