Протез под давлением: ученые раскрыли тайну прочности съемных зубных конструкций

Фото из открытых источников

Исследователи Пермского Политеха совместно с биомеханиками Российского университета медицины и инженерами из ООО «Конструкторское бюро технических средств реабилитации» провели уникальное исследование прочности съемных зубных протезов. Этот тип протезов считается доступным способом восстановления зубного ряда, но при высоких нагрузках он подвержен риску поломки. Научная группа выяснила, какие именно нагрузки выдерживает пластиночный протез и где находятся самые слабые зоны конструкции, сообщает "Научная Россия".

Основу съемного пластиночного протеза составляет базис в виде десны с искусственными зубами, однако эта структура при жевании подвергается значительным нагрузкам, что со временем может привести к появлению трещин и разрушению. Чтобы точнее оценить, при каких условиях материал может разрушиться, ученые провели моделирование нагрузок. Модель, представляющая боковой отдел челюсти, включала зубной ряд, связывающий слой, базис и кость. Такой подход позволил не только зафиксировать момент появления крупных трещин, но и оценить влияние нагрузок на мягкие ткани полости рта.

«На протез действовали силы от 100 до 500 Н под разными углами, имитируя жевательные движения, — поясняет Алексей Никишенко, кандидат технических наук и генеральный директор ООО «Конструкторское бюро технических средств реабилитации». — Мы заметили, что максимальное напряжение сосредоточено в связывающем слое, в то время как наименьшие значения наблюдаются в десне при нагрузке 500 Н».

Интересно, что наличие микротрещины не всегда ведет к немедленной поломке протеза. Часто такие трещины возникают еще на этапе производства и лишь со временем становятся критичными. Учеными установлено, что начиная с размера трещины в 1,88-2,69 мкм, она быстро увеличивается, что ведет к полной утрате прочности конструкции. Вероятность появления крупных трещин была определена на уровне 0,73% в области контакта зубного ряда со связывающим слоем — это приемлемый показатель для долгосрочного использования протезов.

Результаты исследования помогут повысить качество и долговечность зубного протезирования, указывая на зоны риска и оптимальные параметры для надежной эксплуатации.