3329133451

658 A. Dobosz, H. Panek, P. Napadłek

658 A. Dobosz, H. Panek, P. Napadłek

Table 1. Values of Young modulus and Poisson coeffi-cient in selected dental tissues and prosthetic materials [17, 19]

Rodzaj materiału (Kind of materiał)	Moduł Younga (Young modulus) MPa	Współczynnik Poissona (Poisson coefficient)
Szkliwo (Enamel)	84100,0	0,33
Zębina (Dentin)	18600,0	0,31
Miazga (Dental pulp)	2,0	0,45
Ozębna (Periodontal ligaments)	69,0	0,45
Akryl (Acryl)	3500,0	0,35
Kompozyt (Composite)	16000,0	0,30
Stop złota (Gold alloy)	75000,0	0,30
Stop srebro-palladowy (Argentum-Pallad alloy)	95000,0	0,30
Stal chromowo-niklowa (Chrome-Nickel alloy)	200000,0	0,30
Stop chromowo-kobaltowy (Chrome-Cobalt alloy)	250000,0	0,30

Trwała odbudowa zębów uszkodzonych wskutek procesu próchnicowego lub niepowodzeń terapii zachowawczej jest możliwa dzięki zastosowaniu różnych rekonstrukcji protetycznych, takich jak:    wkłady koronowo-korzeniowe, nakłady

i wkłady koronowe oraz korony całkowite. O wyborze rodzaju rekonstrukcji decyduje stopień uszkodzenia twardych tkanek zębów poddawanych odbudowie, a także znajomość zasad biome-chaniki. Pierwsze prace wykorzystujące zasady mechaniki doświadczalnej do analizy naprężeń w twardych tkankach zębów zrekonstruowanych wkładami koronowo-korzeniowymi dotyczyły zastosowania metod elastooptycznych [1—4], Ze względu na złożony charakter rekonstruowanych protetycznie układów biologicznych takie rozwiązanie analityczne problemu projektowania było jednak rzadko stosowane. Wynikało to ze złożonej budowy tkanek biologicznych i ich parametrów fi-zykomechanicznych oraz konfiguracji przyłożonych obciążeń i anizotropii badanych materiałów, polegającej na wykazywaniu przez nie różnych właściwości fizycznych w zależności od kierunku działania czynnika zewnętrznego. Z tej przyczyny ocena wytrzymałości rekonstruowanych zębów stała się możliwa dopiero po zastosowaniu doświadczalnych badań modelowych, badań wytrzymałościowych obiektów rzeczywistych, badań klinicznych oraz metod numerycznych z zastosowaniem metody elementów skończonych (MES).

Metoda MES stanowi koncepcję zastąpienia rzeczywistego ciała przez dyskretyzację, tj. podział ciała na elementy połączone ze sobą jedynie w skończonej liczbie punktów węzłowych, w których zakłada się istnienie sił skupionych, reprezentujących oddziaływania między elementami. Określenie odpowiednich warunków brzegowych i parametrów materiałowych dla tkanek zęba i materiału, z którego jest wykonane uzupełnienie protetyczne, umożliwia wyznaczenie rozkładu naprężeń i przemieszczeń (tab. 1). Zakłada się, że prawidłowo wykonana rekonstrukcja nie powinna powodować występowania potencjalnych stref spiętrzenia naprężeń w kontakcie z tkanką biologiczną. Znajomość związków między siłami a przemieszczeniami dla poszczególnych elementów pozwala na przeprowadzenie analizy wytrzymałościowej całej konstrukcji.

Badania MES

zębów z wkładami

koronowo-korzeniowymi

Pierwsze opracowania w piśmiennictwie polskim, dotyczące zastosowania metod numerycznych do analizy naprężeń w twardych tkankach

Tabela 1. Wartości modułu Younga i współczynnika Po-issona wybranych tkanek zęba i materiałów protetycznych [17, 19]

zębów odbudowanych wkładami koronowo-korzeniowymi, dotyczyły analizy wytężeń zębiny oraz prób optymalizacji kształtu części korzeniowej oraz powierzchni nośnej wkładów koronowo--korzeniowych [5-7]. Były to jednak badania oparte na uproszczonej analizie wytrzymałościowej, związanej z zastosowaniem płaskich dwuwymiarowych modeli numerycznych. Przeprowadzone badania, mające na celu porównanie naprężeń w modelach dwu- i trójwymiarowych, wykazały wyższość przyjęcia trójwymiarowych modeli numerycznych do analizy wytrzymałościowej [8]. Zasady tworzenia modelu trójwymiarowego są oparte na klasycznym schemacie budowy modelu. Zapis cyfrowy wybranego modelu fizycznego można otrzymać, stosując następujące procedury: skanowanie przestrzenne na wielowspółrzędnoś-ciowej maszynie pomiarowej, skanowanie przestrzenne z wykorzystaniem światła laserowego, modelowanie przestrzenne z wykorzystaniem rezonansu magnetycznego lub spiralnej tomografii komputerowej. Piśmiennictwo zagraniczne podaje wiele przykładów wykorzystania tej ostatniej metody do automatycznej generacji obiektów biolo-