660 A. Dobosz, H. Panek, P. Napadłek
niepowodzenia zastosowania wkładów koronowych dotyczą próchnicy wtórnej, złamania wkładów, odłamania ścian zębów oraz ścierania powierzchni wkładów. Analiza numeryczna za pomocą MES w modelach zębów trzonowych wzmocnionych wkładem koronowym kompozytowym wykazała kumulację naprężeń głównych wzdłuż powierzchni żującej w miejscu połączenia kompozytu ze szkliwem oraz w obrębie ściany językowej korzenia [20-21]. Wkłady koronowe, których szerokość nie przekracza 1/3 szerokości korony, nie podlegają dużym naprężeniom. Z tego względu szerokość preparacji pod wkład ma duże znaczenie dla wytrzymałości całej konstrukcji [19]. Odbudowa korony zęba z zastosowaniem szerokich wkładów predysponuje do wykruszenia brzegu szkliwa i powstawania mikropęknięć między zębem a uzupełnieniem.
Badania MES zębów z większymi rekonstrukcjami protetycznymi
Metody numeryczne znalazły także zastosowanie w przypadku większych rekonstrukcji protetycznych odbudowujących braki zębowe [22], Nie podlega wątpliwości, że analiza stanu naprężeń i przemieszczeń za pomocą metody MES umożliwia optymalizację rozwiązań konstrukcyjnych mostów. Konieczne jest jednak kompleksowe stosowanie istniejących metod bioinżynierii.
Jednoczesne zastosowanie metod doświadczalnej analizy naprężeń (np. metody tensometrycznej) oraz symulacji numerycznych pozwala na wiarygodną ocenę wytężeń w twardych tkankach zęba oraz w materiałach użytych do wykonania uzupełnienia protetycznego. Wyniki pomiarów otrzymanych z badań tensometrycznych przeprowadzonych w maszynie wytrzymałościowej umożliwiają bowiem weryfikację wyników symulacji numerycznych.
Właściwości materiałowe uzupełnień protetycznych stałych oraz kształt ich konstrukcji mają duże znaczenie dla warunków biomechanicznych (tab. 2). Obciążenia mechaniczne występujące podczas żucia są w głównej części odpowiedzialne za uszkodzenia i niepowodzenie leczenia protetycznego za pomocą uzupełnień stałych. Siły zwarcia w zależności od wielkości, intensywności, czasu trwania i miejsca występowania powodują różny stopień koncentracji naprężeń w twardych tkankach zęba i uzupełnieniach protetycznych. Podstawową cechą odporności konstrukcji protetycznej na uszkodzenie jest jej wytrzymałość materiałowa, którą określa się pod wpływem trzech obciążeń: docisku, rozciągania i ścinania. Docisk jest to stan obciążenia materiału, w którym punktowa lub powierzchniowa siła zewnętrzna działa na powierzchnię ciała, powodując powstawanie naprężeń w warstwie powierzchniowej materiału. Rozciąganie jest to stan obciążenia materiału przez parę sił - współliniowych i równych sobie co do wartości, lecz o przeciwnych zwrotach, skierowanych na zewnątrz ciała. Ścinanie jest to taki przypadek obciążenia, w którym układ sił wewnę-
Tabcla 2. Charakterystyka wytrzymałościowa wybranych materiałów protetycznych [23] Table 2. Mechanical characteristic of selected prosthetic materials [23]
Materiał do odbudowy rdzenia (Materiał for prosthetic substructure) |
System |
Wytrzymałość zgięciowa (Flexion resistance) MPa |
Odporność na złamania (Fracture resistance) MPa/m1'2 |
Powierzchnia łącznika (Surface of connector) mm |
Wysokość łącznika (Height of connector) |
Szerokość łącznika (Width of connector) |
Dwukrzemian litu (Lithium disilica) |
Empress II® |
300-400 |
2,8-3,5 |
12-20 |
4-5 |
3-4 |
Synteryzowane szkło (Synteric glass) |
In Ceram Alumina® |
236-600 |
3,1-4,16 |
12 |
4 |
3 |
Tlenek glinu (Aluminum dioxide) |
Procera AllCeram® |
487-699 |
4,48-6 |
4,48-6 |
3 |
2 |
Szkło infiltrowane glinem z dodatkiem 35% Cr02 (Aluminum infiltrated glass with 35% Cr02) |
In-Ceram Zirconia® |
421-800 |
6-8 |
6-8 |
4-5 |
3-4 |
Tlenek cyrkonu wzboga-eony itrem - Y-TZP (Circonum dioxide with itrum - Y-TZP) |
Cercon® |
900-1200 |
9-10 |
7-11 |
4 |
4 |
DC-Zircon® |
900-1200 |
9-10 |
16 |
8 |
8 |