23 февраля 2016г.
Эффективный ремонт съемных зубных протезов – одна из нерешенных проблем современной ортопедической стоматологии. Для доказательства правоты этого утверждения приведем данные по числу изготовленных частичных и полных съемных зубных протезов и соответствующего числа реставраций этих протезов за равные промежутки времени в одной из стоматологических поликлиник г.Москвы (Табл.1).
Таблица 1
Число изготовленных съемных зубных протезов и проведенных починок в ГБУЗ г.Москвы стоматологической поликлинике № 15
|
Годы
|
Число изготовленных частичных и полных съемных зубных протезов
|
Число реставраций (починок) съемных зубных протезов
|
|
2011
|
1937
|
911
|
|
2012
|
1913
|
737
|
|
2013
|
2031
|
736
|
Как видно, несмотря на то, что доля протезов, нуждавшихся в починке, постепенно уменьшалась, их абсолютное число, по-прежнему, оставалось достаточно большим.
В [1] авторы предложили новый метод починки съѐмного зубного протеза, технический результат которого заключается в восстановлении прочностных характеристик сломанных съемных зубных протезов, экономически доступным способом (Рисунок 1). Безусловно, этот способ во многом решает вопросы повышения эффективности починок, но нуждается в уточнении материалов-кандидатов для жесткой перебазировки протезов. Таким образом, проблема эффективности реставраций протезов напрямую связана с мониторингом механических свойств конструкций из соединенных друг с другом специальными цементами фрагментов протеза.
Рис.1. Чертеж, иллюстрирующий суть метода починки съѐмного зубного протеза [1]. Зуботехнической фрезой расширяются границы разлома, отломки протезов сопоставляются и фиксируются замком типа застежка-молния. Образовавшиеся в процессе фрезерования фиксирующие пазы заполняются пластмассой с последующей полимеризацией. На чертеже изображены: базис съѐмного зубного протеза, линия разлома и ретенционные полости, формирующие замок.
Нами были проведены модельные испытания на разрыв образцов из акриловой пластмассы, интегрированных друг с другом пластмассами холодной полимеризации ―GC Reline‖ и ―GC Rebaron‖ (производитель GC Corporation, Япония) (Рисунок 2). Для нас представляли интерес данные по механическим характеристикам внутреннего слоя (пластмассы холодного отверждения) в составе трехслойной системы ―акриловая базисная пластмасса – пластмасса холодного отверждения – акриловая базисная пластмасса‖.
С точки зрения механики деформированных сред проведение испытаний на растяжение-сжатие достаточно информативно и в ряде случаев оказывается вполне достаточным, поскольку, например, деформация изгиба может быть описана с помощью деформации растяжения-сжатия. При изгибе одни слои материала растягиваются, другие – сжимаются. Есть также слой материала, который не испытывает деформаций – ни деформации растяжением, ни деформации сжатием. Таким образом, выводы, сделанные на основании испытаний на растяжение-сжатие, могут быть во многом перенесены на закономерности механического поведения конструкций при других, более сложных деформациях.
Испытания образцов проводили на разрывной машине Instron 5982. Растяжение проводили со скоростью 0,6 мм/мин. Из диаграмм растяжения были получены зависимости модуля упругости Е соединений от ширины внутреннего слоя (Рисунок 2) для обоих типов пластмасс холодной полимеризации ―GC Reline‖ и ―GC Rebaron‖.
Рис.2. Фотографии боковой поверхности образцов с различной шириной соединительного шва 0,5, 1,0, 1,5, 2 и 3 мм (а-д) до начала испытаний.
Как видно из рисунка модуль упругости уменьшался при росте ширины шва (с трендом -3,51 МПа/мм у ―GC Reline‖ и -4,41 МПа/мм у ―GC Rebaron‖) в каждой серии экспериментов.
Рис.3. Изменение модуля Юнга, МПа образцов в зависимости от ширины шва. Результаты испытаний.
Рассмотрим теперь исследованные образцы как упругую одномерную неоднородную среду с сосредоточенными и макроскопически разделенными параметрами Eбазис. и Eсоед . , где Eбазис. – модуль Юнга образцов из базисной пластмассы, Eсоед . – модуль Юнга образцов из пластмассы холодного отверждения соединительного шва. Элементы такой модели, таким образом, полагали соединенными последовательно. Для упругого соединения совокупный модуль можно найти из известного соотношения для подвижности последовательно соединенных упругих тел:
Графики зависимости (4) для обоих видов пластмасс холодной полимеризации представлены на Рисунке 4.
Принимали l = 10 мм, а из Рисунка 3 базис . E = 87 ,05 МПа для ―GC Reline‖ и базис . E = 69,34 МПа для ―GC Rebaron‖.
Рис.4. Зависимости модуля упругости образцов от ширины соединительного шва. Расчет. Модель макронеоднородной среды с сосредоточенными параметрами.
Применяя также полученные в эксперименте данные о крутизне линий тренда модулей упругости испытанных слоистых систем, разложим правую часть (4) поочередно для каждого вида пластмасс в ряд Тейлора в окрестности точки Δ= 0
(Рисунок 5). Через А обозначим модуль упругости соответствующего цемента
(http://www.mathforyou.net/Series.html).
Рис.5. Результаты разложения правой части выражения для модуля упругости слоистой системы с соединительным швом из пластмассы холодного отверждения (4) в ряд Тейлора: а) цемент ―GC Reline‖ и б) цемент ―GC Rebaron‖.
Ограничиваясь только линейными членами разложения, получим систему простых уравнений
Из данной системы не представляет никакого труда найти численные значения модулей обоих типов пластмасс холодной полимеризации для жесткой долгосрочной перебазировки частичных и полных съѐмных протезов прямым методом ―GC Reline‖ и ―GC Rebaron‖: EGC Reline =57 ,39 МПа и EGC Rebaron=30 ,48 МПа.
Таким образом, совместное использование эмпирических и теоретических результатов позволило оценить численные значения модулей упругости пластмасс холодной полимеризации, избежав процедуры изготовления массивных образцов из данных материалов.
Список литературы
1. Арутюнов С.Д. и др. Способ починки съѐмного зубного протеза Патент РФ. Положительное решение на заявку 2014112270/14(019308) от. 22.01.2015.
