Применение метода тензометрии для оценки качества изготавливаемой по технологии CAD/CAM балочной конструкции с опорой на дентальные имплантаты

Проведена оценка напряжений, возникающих при винтовой фиксации изготовленных с помощью CAD/CAM систем балочных конструкций с опорой на дентальные имплантаты. Измерения проводились с помощью цифрового тензодатчика “ZET 7010” и тензорезисторов “KFG-3-120-C1”, установленных в области аналогов ден­тальных имплантатов “Astra Tech Implant System” на лабораторной модели, изготовленной методом стереолитографии на 3D-принтере “DigitalWax D29”. С помощью фрезерных аппаратов CAD/CAM систем “RXD 5” и “Arrow Mill Smart” были изготовлены 24 балочные конструкции на 4, 6 опорах из титана и кобальто-хромового сплава при значениях ширины балки, равных 1,5 мм, 2 мм, 2,5 мм. Все изготовленные балочные конструкции с опорой на дентальные имплантаты показали приемлемые (соответствующие диапазону физиологической нагрузки) значения деформации вокруг аналогов дентальных имплантатов на лабораторной модели, вне зависимости от количества опорных имплантатов, ширины балки, используемого материала и CAD/CAM системы.

An assessment of the stresses arising during screw fixation of CAD/CAM-fabricated bar constructions supported on dental implants was carried out. The measurements were carried out using both a digital strain gauge “ZET 7010” and strain gauges “KFG-3-120-C1” installed in the field of analogs of dental implants “Astra Tech Implant System” on a laboratory model made by stereolithography on a “DigitalWax D29” 3D printer. Using CAD / CAM milling machines of the “RXD 5” and “Arrow Mill Smart” systems, 24 bar constructions were made on 4, 6 supports from titanium and cobaltchrome alloy with bar widths equal to 1,5 mm, 2 mm, 2,5 mm. All fabricated dental implantsupported bar constructions showed acceptable (corresponding to the physiological load range) deformation values around the dental implant analogs on the laboratory model, regardless of the number of supporting implants, bar width, material used and the CAD/CAM system.

балочная конструкция на дентальных имплантатах, CAD/CAM си­стема, тензодатчик, титановый сплав, кобальто-хромовый сплав.

bar construction on dental implants, CAD/CAM system, strain gauge, titanium alloy, cobalt-chromium alloy.

1. Клокова Н.П. Тензорезисторы: Теория, методика расчета, разработки. - М.: Машиностроение, 1990.
2. Патент РФ на изобретение № 2717221/ 18.03.2020. Бюл. №8. Гветадзе Р.Ш., Крючков С.Е. Способ определения деформации в костной ткани челюсти вокруг ортопедической конструкции с опорой на дентальные имплантаты. Ссылка активна на 24.06.2022. https://www.fips.ru/cdfi/fips.dll/ru?ty=29&docid=2717221
3. Bosshardt D., Chappuis V., Buser D. Osseointegration of titanium, titanium alloy and zirconia dental implants: current knowledge and open questions. Periodontol 2000. 2016;73(1):22-40. https://doi.org/10.1111/prd.12179
4. Frost H. Perspectives: bone’s mechanical usage windows. Bone Miner. 1992;19(3):257-271. https://doi.org/10.1016/0169-6009(92)90875-e
5. Geng J., Tan K., Liu G. Application of finite element analysis in implant dentistry: A review of the literature. J Prosthet Dent. 2001;85(6):585-598. https://doi.org/10.1067/mpr.2001.115251
6. Goiato M., Tonella B., Ribeiro P., Ferraço R., Pellizzer E. Methods Used for Assessing Stresses in Buccomaxillary Prostheses. Journal of Craniofacial Surgery. 2009;20(2):561-564. https://doi.org/10.1097/scs.0b013e31819ba3a6
7. Maló P., Rangert B., Nobre M. “All-on-Four” Immediate-Function Concept with Brånemark System® Implants for Completely Edentulous Mandibles: A Retrospective Clinical Study. Clin Implant Dent Relat Res. 2003;5:2-9. https://doi.org/10.1111/j.1708-8208.2003.tb00010.x
8. Markarian R., Ueda C., Sendyk C., Laganá D., Souza R. Stress Distribution after Installation of Fixed Frameworks with Marginal Gaps over Angled and Parallel Implants: A Photoelastic Analysis. Journal of Prosthodontics. 2007;16(2):117-122. https://doi.org/10.1111/j.1532-849x.2007.00161.x
9. Martin R.B. Structure, Function and Adaptation of Compact Bone. NY: Raven; 1989:143-185. https://doi.org/10.1002/ajpa.1330820114
10. Misch C.E. Dental Implants Prosthetics. / C.E.Misch. Elsevier. MOSBY. 2014.
11. Odin G., Savoldelli C., Bouchard P., Tillier Y. Determination of Young’s modulus of mandibular bone using inverse analysis. Med Eng Phys. 2010;32(6):630-637. https://doi.org/10.1016/j.medengphy.2010.03.009
12. Stoichkov B., Kirov D. Analysis of the causes of dental implant fracture: A retrospective clinical study. Quintessence Int. 2018;49(4):279-286. https://doi.org/10.3290/j.qi.a39846
13. Wolfinger J.G., Balshi J.T., Rangert B. Immediate functional loading of Branemark System implants in edentulous mandibles: clinical report of the results of developmental and simplified protocols. Int J Oral Maxillofac Implants. 2003;18:250-257. https://doi.org/10.1016/s0022-3913(03)00478-5

REFERENCES:
1. Klokova N.P. Tenzorezistory: Teoriya, metodika rascheta, razrabotki. - M.: Mashinostroenie, 1990. (In Russ.).
2. Patent RF na izobretenie № 2717221/ 18.03.2020. Byul. №8. Gvetadze R.SH., Kryuchkov S.E. Sposob opredeleniya deformacii v kostnoj tkani chelyusti vokrug ortopedicheskoj konstrukcii s oporoj na dental’nye implantaty. Ssylka aktivna na 24.06.2022. https://www.fips.ru/cdfi/fips.dll
/ru?ty=29&docid=2717221
3. Bosshardt D., Chappuis V., Buser D. Osseointegration of titanium, titanium alloy and zirconia dental implants: current knowledge and open questions. Periodontol 2000. 2016;73(1):22-40. https://doi.org/10.1111/prd.12179
4. Frost H. Perspectives: bone’s mechanical usage windows. Bone Miner. 1992;19(3):257-271. https://doi.org/10.1016/0169-6009(92)90875-e
5. Geng J., Tan K., Liu G. Application of finite element analysis in implant dentistry: A review of the literature. J Prosthet Dent. 2001;85(6):585-598. https://doi.org/10.1067/mpr.2001.115251
6. Goiato M., Tonella B., Ribeiro P., Ferraço R., Pellizzer E. Methods Used for Assessing Stresses in Buccomaxillary Prostheses. Journal of Craniofacial Surgery. 2009;20(2):561-564. https://doi.org/10.1097/scs.0b013e31819ba3a6
7. Maló P., Rangert B., Nobre M. “All-on-Four” Immediate-Function Concept with Brånemark System® Implants for Completely Edentulous Mandibles: A Retrospective Clinical Study. Clin Implant Dent Relat Res. 2003;5:2-9. https://doi.org/10.1111/j.1708-8208.2003.tb00010.x
8. Markarian R., Ueda C., Sendyk C., Laganá D., Souza R. Stress Distribution after Installation of Fixed Frameworks with Marginal Gaps over Angled and Parallel Implants: A Photoelastic Analysis. Journal of Prosthodontics. 2007;16(2):117-122. https://doi.org/10.1111/j.1532-849x.2007.00161.x
9. Martin R.B. Structure, Function and Adaptation of Compact Bone. NY: Raven; 1989:143-185. https://doi.org/10.1002/ajpa.1330820114
10. Misch C.E. Dental Implants Prosthetics. / C.E.Misch. Elsevier. MOSBY. 2014.
11. Odin G., Savoldelli C., Bouchard P., Tillier Y. Determination of Young’s modulus of mandibular bone using inverse analysis. Med Eng Phys. 2010;32(6):630-637. https://doi.org/10.1016/j.medengphy.2010.03.009
12. Stoichkov B., Kirov D. Analysis of the causes of dental implant fracture: A retrospective clinical study. Quintessence Int. 2018;49(4):279-286. https://doi.org/10.3290/j.qi.a39846
13. Wolfinger J.G., Balshi J.T., Rangert B. Immediate functional loading of Branemark System implants in edentulous mandibles: clinical report of the results of developmental and simplified protocols. Int J Oral Maxillofac Implants. 2003;18:250-257. https://doi.org/10.1016/s0022-3913(03)00478-5