Зоны максимальных напряжений в дентальном имплантате при функциональных нагрузках

Abstract

Введение. В клинической практике выявляются факты поломки как протезов, так и имплантатов, несмотря на высокую прочность используемых конструкционных материалов – титана и керамики. Цель работы – экспериментальное исследование напряженно-деформированного состояния (НДС) конструкции «имплантат-абатмент-керамическая коронка» в условиях трехмерной математической модели. Объекты и методы. Для анализа НДС внутрикостного дентального имплантата с покрывающей коронкой проведено трехмерное математическое моделирование его НДС с использованием программы SolidWorks при вертикальной и наклонной нагрузках коронки (величина нагрузки – 150 Н). Результаты. Максимальные напряжения при вертикальной нагрузке керамической коронки на имплантате испытывает окклюзионная поверхность коронки (75,163 МПа). Наклонная нагрузка значительно увеличивает и смещает максимальные напряжения в зону контакта абатмента, коронки и имплантата – соответствующие напряжения 302,193 МПа, 145,974 МПа, 255,799 МПа. Заключение. Вертикальная нагрузка вызывает максимальные напряжения по окклюзионной поверхности коронки на имплантате и невысокие напряжения в абатменте и имплантате. Наклонная нагрузка значительно увеличивает напряжения в имплантате, абатменте и керамической коронке (соответственно в 13, 11 и 2 раз), смещая максимальные напряжения в область контакта имплантата, абатмента и края коронки. Величина функциональных напряжений в имплантате, абатменте и коронке не достигают пределов прочности титана и керамики.

Introduction. In clinical practice, cases of breakage of both prostheses and implants are detected, despite the high strength of the structural materials used – titanium and ceramics. The purpose of the study – experimental study of the stress-strain state (VAT) of the implant-abutment-ceramic crown structure in a three-dimensional mathematical model Objects and methods. To analyze the VAT of an intraosseous dental implant with a covering crown, three-dimensional mathematical modeling of its VAT using the SolidWorks program under vertical and inclined crown loads (load value – 150 N) was carried out. Results. The occlusal surface of the crown (75.163 MPa) experiences the maximum stresses during vertical loading of the ceramic crown on the implant. The inclined load significantly increases and shifts the maximum stresses into the contact zone of the abutment, crown and implant – the corresponding stresses are 302.193 MPa, 145.974 MPa, 255.799 MPa. Conclusion. Vertical loading causes maximum stresses along the occlusal surface of the crown on the implant and low stresses in the abutment and implant. The inclined load significantly increases the stresses in the implant, abutment and ceramic crown (13, 11 and 2 times, respectively), shifting the maximum stresses to the contact area of the implant, abutment and the edge of the crown. The magnitude of functional stresses in the implant, abutment and crown do not reach the strength limits of titanium and ceramics.