DOI:

10.37988/1811-153X_2023_1_147

Напряженно-деформированное состояние несъемного протеза на имплантатах при жевательной нагрузке в зависимости от угла наклона стенок абатмента

Загрузки

Авторы

  • С.И. Абакаров 1, член-корр. РАН, д.м.н., профессор, зав. кафедрой ортопедической и общей стоматологии
    ORCID ID: 0000-0003-2369-3527, Author ID: 735563
  • Д.В. Сорокин 1, д.м.н., профессор кафедры ортопедической и общей стоматологии
    ORCID ID: 0000-0003-2043-2874, Author ID: 746898
  • В.Ю. Лапушко 1, аспирант кафедры ортопедической и общей стоматологии
    ORCID ID: 0000-0001-6539-3405
  • С.С. Абакарова 1, к.м.н., доцент кафедры ортопедической и общей стоматологии
    ORCID ID: 0000-0001-9483-6092
  • 1 РМАНПО, 125993, Москва, Россия

Аннотация

Несмотря на широкое распространение несъемных протезов с опорой на имплантаты, ряд вопросов, связанных с их изготовлением остается дискуссионным. Многие авторы поднимают вопрос о необходимой степени угла наклона стенок абатментов для улучшения пассивной припасовки и устойчивости протеза, что и определило актуальность и цель данной публикации. . Проведено исследование напряженно-деформированного состояния составляющих несъемного протеза при цементировании на абатмент (керамическая облицовка, каркас, цемент, абатмент) методом конечных элементов (МКЭ) в зависимости от конструкции несъемного протеза, высоты и угла наклона стенок абатмента. Всего было изучено и проанализировано 99 моделей. . При трех различно направленных жевательных нагрузках на несъемные протезы с увеличением угла наклона стенок абатмента уровень значений напряженно-деформированного состояния в керамической облицовке снижается по всей поверхности (p≤0,05). Также при увеличении угла наклона стенок абатментов снижается уровень максимальных растягивающих напряжений по всему объему каркаса (p≤0,05). При анализе результатов исследования напряжений в цементном слое с увеличением угла наклона стенок абатмента уровень касательных и растягивающих напряжений в цементном слое статистически достоверно (p≤0,05) возрастает при жевательной нагрузке под углом 30° — 200 Н и поперечной жевательной нагрузке в 100 Н при увеличении угла наклона стенок абатмента в результате его чрезмерной конической поверхности, данные напряжения могут привести к расцементировке несъемного протеза. Исследование напряженно-деформированного состояния абатментов при трех различно направленных жевательных нагрузках показало резкий всплеск напряжений в их верхней части при угле наклона 10° и диаметром 4,5 мм в несъемных металлокерамических протезах на одиночной опоре, на двух опорах, на трех опорах, и статистически достоверное (p≤0,05) уменьшение в 3,7 раза значений напряжения при уменьшении угла наклона до 8°. . Высота и угол наклона стенок абатмента влияют на неравномерность распределений напряжений в керамической облицовке, каркасе, цементом слое и абатменте.

Ключевые слова:

жевательная нагрузка, имплантат, абатмент, несъемные протезы, металлокерамика, угол наклона стенок, конвергенция, напряженно-деформированное состояние

Для цитирования

[1]
Абакаров С.И., Сорокин Д.В., Лапушко В.Ю., Абакарова С.С. Напряженно-деформированное состояние несъемного протеза на имплантатах при жевательной нагрузке в зависимости от угла наклона стенок абатмента. — Клиническая стоматология. — 2023; 26 (1): 147—157. DOI: 10.37988/1811-153X_2023_1_147

Список литературы

  1. Mosharraf R., Abbasi M., Givehchian P. The effect of abutment angulation and crown material compositions on stress distribution in 3-unit fixed implant-supported prostheses: A finite element analysis. — Int J Dent. — 2022; 2022: 4451810. PMID: 36065400
  2. Strauss F.J., Siegenthaler M., Hämmerle C.H.F., Sailer I., Jung R.E., Thoma D.S. Restorative angle of zirconia restorations cemented on non-original titanium bases influences the initial marginal bone loss: 5-year results of a prospective cohort study. — Clin Oral Implants Res. — 2022; 33 (7): 745—756. PMID: 35570366
  3. de Aguiar Vilela Júnior R., Aranha L.C., Elias C.N., Martinez E.F. In vitro analysis of prosthetic abutment and angulable frictional implant interface adaptation: Mechanical and microbiological study. — J Biomech. — 2021; 128: 110733. PMID: 34530293
  4. López-Jarana P., Díaz-Castro C.M., Falcão A., Ríos-Carrasco B., Fernandez-Palacín A., Ríos-Santos J.V., Herrero-Climent M. Is it possible to monitor implant stability on a prosthetic abutment? An in vitro resonance frequency analysis. — Int J Environ Res Public Health. — 2020; 17 (11): 4073. PMID: 32521612
  5. Lee M.Y., Heo S.J., Park E.J., Park J.M. Comparative study on stress distribution around internal tapered connection implants according to fit of cement- and screw-retained prostheses. — J Adv Prosthodont. — 2013; 5 (3): 312—8. PMID: 24049573
  6. Абакаров С.И., Сорокин Д.В., Лапушко В.Ю., Никифорова К.И. Анализ качества прилегания металлических каркасов протезов на имплантатах в зависимости от конусности абатментов. — Стоматология. — 2021; 6: 56—60. eLIBRARY ID: 47402457
  7. Rathod A., Jalaluddin M., Shrinivas, Devadiga T.J., Jha S., Alzahrani K.M. Geometry of implant abutment surface improving cement effectiveness: An in vitro study. — J Pharm Bioallied Sci. — 2021; 13 (Suppl 2): S1093-S1097. PMID: 35017936
  8. Mishra K., Singh P., Noorani M.K., Adarsh K., Kalburgi M.N., Mallik M. Evaluation of change in implant abutment after teeth surface modifications. — Bioinformation. — 2021; 17 (1): 157—161. PMID: 34393431
  9. Rosas J., Mayta-Tovalino F., Malpartida-Carrillo V., Degregori A.M., Mendoza R., Guerrero M.E. Effect of abutment geometry and luting agents on the vertical marginal discrepancy of cast copings on implant abutments: An in vitro study. — Int J Dent. — 2021; 2021: 9950972. PMID: 34239569
  10. Safari S., Hosseini Ghavam F., Amini P., Yaghmaei K. Effects of abutment diameter, luting agent type, and re-cementation on the retention of implant-supported CAD/CAM metal copings over short abutments. — J Adv Prosthodont. — 2018; 10 (1): 1—7. PMID: 29503708
  11. Chaar M.S., Att W., Strub J.R. Prosthetic outcome of cement-retained implant-supported fixed dental restorations: a systematic review. — J Oral Rehabil. — 2011; 38 (9): 697—711. PMID: 21395638
  12. Ali A.O., Kelly J.R., Zandparsa R. The influence of different convergence angles and resin cements on the retention of zirconia copings. — J Prosthodont. — 2012; 21 (8): 614—21. PMID: 22823334
  13. Rödiger M., Rinke S., Ehret-Kleinau F., Pohlmeyer F., Lange K., Bürgers R., Gersdorff N. Evaluation of removal forces of implant-supported zirconia copings depending on abutment geometry, luting agent and cleaning method during re-cementation. — J Adv Prosthodont. — 2014; 6 (3): 233—40. PMID: 25006388
  14. Yoon S.S., Cheong C., Preisser J. Jr, Jun S., Chang B.M., Wright R.F. Measurement of total occlusal convergence of 3 different tooth preparations in 4 different planes by dental students. — J Prosthet Dent. — 2014; 112 (2): 285—92. PMID: 24726595
  15. Rodriguez L.C., Saba J.N., Meyer C.A., Chung K.H., Wadhwani C., Rodrigues D.C. A finite element analysis of novel vented dental abutment geometries for cement-retained crown restorations. — Clin Exp Dent Res. — 2016; 2 (2): 136—145. PMID: 29744160
  16. Rödiger M., Kloß J., Gersdorff N., Bürgers R., Rinke S. Removal forces of adhesively and self-adhesively luted implant-supported zirconia copings depend on abutment geometry. — J Mech Behav Biomed Mater. — 2018; 87: 119—123. PMID: 30056309
  17. Beuer F., Edelhoff D., Gernet W., Naumann M. Effect of preparation angles on the precision of zirconia crown copings fabricated by CAD/CAM system. — Dent Mater J. — 2008; 27 (6): 814—20. PMID: 19241690
  18. Tiu J., Al-Amleh B., Waddell J.N., Duncan W.J. Clinical tooth preparations and associated measuring methods: a systematic review. — J Prosthet Dent. — 2015; 113 (3): 175—84. PMID: 25449611
  19. Choi K.H., Son K., Lee D.H., Lee K.B. Influence of abutment height and convergence angle on the retrievability of cement-retained implant prostheses with a lingual slot. — J Adv Prosthodont. — 2018; 10 (5): 381—387. PMID: 30370030
  20. Zhao L., Weigl P., Wu Y., Xu Y. In vitro study of bond strength between abutments with different degrees of convergence and crowns by pre-bonding method. — Int J Oral Maxillofac Implants. — 2019; 34 (1): 25—30. PMID: 30695084
  21. Schriwer C., Gjerdet N.R., Arola D., Øilo M. The effect of preparation taper on the resistance to fracture of monolithic zirconia crowns. — Dent Mater. — 2021; 37 (8): e427-e434. PMID: 33910755
  22. Zhang Y., Yu P., Yu H. Stress distribution and microgap formation in angulated zirconia abutments with a titanium base in narrow diameter implants: A 3D finite element analysis. — Int J Numer Method Biomed Eng. — 2022; 38 (7): e3610. PMID: 35490303
  23. Huang Y.C., Ding S.J., Yuan C., Yan M. Biomechanical analysis of rigid and non-rigid connection with implant abutment designs for tooth-implant supported prosthesis: A finite element analysis. — J Dent Sci. — 2022; 17 (1): 490—499. PMID: 35028075
  24. Cicciu M., Bramanti E., Matacena G., Guglielmino E., Risitano G. FEM evaluation of cemented-retained versus screw-retained dental implant single-tooth crown prosthesis. — Int J Clin Exp Med. — 2014; 7 (4): 817—25. PMID: 24955150
  25. Sim B.K., Kim B., Kim M.J., Jeong G.H., Ju K.W., Shin Y.J., Kim M.Y., Lee J.H. Hollow abutment screw design for easy retrieval in case of screw fracture in dental implant system. — J Healthc Eng. — 2017; 2017: 4842072. PMID: 29065610
  26. Олесова В.Н., Бронштейн Д.А., Узунян Н.А., Заславский Р.С., Лернер А.Я., Шматов К.В. Биомеханика несъемного протеза на имплантатах при полном отсутствии зубов на верхней челюсти. — Стоматология. — 2018; 6: 53—56. eLIBRARY ID: 36647244
  27. Singh N.K., Chalapathy S.B., Thota R.P., Chakravarthula K., Tirnati R., Yenugupalli K. Evaluation of stress distribution among two different pre-angled abutments of implants in two different densities of bone at different levels along the implant — in vitro study. — J Contemp Dent Pract. — 2018; 19 (11): 1370—1375. PMID: 30602643
  28. Macedo J.P., Pereira J., Faria J., Souza J.C.M., Alves J.L., López-López J., Henriques B. Finite element analysis of peri-implant bone volume affected by stresses around Morse taper implants: effects of implant positioning to the bone crest. — Comput Methods Biomech Biomed Engin. — 2018; 21 (12): 655—662. PMID: 30693810
  29. Li Z., Gao S., Chen H., Ma R., Wu T., Yu H. Micromotion of implant-abutment interfaces (IAI) after loading: correlation of finite element analysis with in vitro performances. — Med Biol Eng Comput. — 2019; 57 (5): 1133—1144. PMID: 30656596
  30. Cervino G., Romeo U., Lauritano F., Bramanti E., Fiorillo L., D'Amico C., Milone D., Laino L., Campolongo F., Rapisarda S., Cicciù M. FEM and von Mises analysis of OSSTEM® dental implant structural components: Evaluation of different direction dynamic loads. — Open Dent J. — 2018; 12: 219—229. PMID: 29682092
  31. Поюровская И.Я. Стоматологическое материаловедение: учебное пособие. —— М.: ГЭОТАР-Медиа, 2007. — 192 с. eLIBRARY ID: 19540163

Загрузки

Поступила

21.11.2022

Принята

14.02.2023

Опубликовано

22.03.2023