Mathematical substantiation of the use of different types ofclammers during the restoration of the dentition with double-sided distal defects and the defect included in the frontal area by removable prosthetics

Abstract

The basic conditions that ensure good functional qualities and durability of prosthetic structures from the point of view of biomechanics, undoubtedly include an optimal way of fixing a partial removable prosthesis, which consists in the correct choice of the clamping system that ensures reliable fixation of the prosthesis in the given position and at the same time causing a minimum of harm supporting teeth, as well as the most rational distribution of occlusal loads transmitted to the supporting tissues, since it is these factors that determine the durability functioning dentures.The purpose of biome-chanical studies is to analyze the stress-strain state of the supporting teeth of partial removable prostheses replacing the included and terminal defects of the dentition when fixing the prosthesis on the supporting teeth with the help of holding and supporting-retaining clamps.The studies were performed on a model of the mandible with overall dimensions of the cross section corresponding to some average dimensions.The first volumetric finite element model was developed to study the stress-strain state of periodontal ligaments of supporting teeth and supporting gingival tissues when the in-complete and bilaterial end defects of the dentition were replaced (1 class 1 subclass by Kennedy) of the mandible by a removable denture with fixation by retaining clamps on the canines and the first premolars.The second volumetric finite element model is designed to study the stress-strain state of periodontal ligaments of supporting teeth and supporting gum tissues when the included and two-sided end defects of the dentition of the lower jaw are replaced by a removable clasp prosthesis with fixation of support-retaining clamps on canines and first premolars with support arms of clamps from the distal sides of premolars.As a result of the studies performed, the following conclusions can be drawn:In both considered variants fixation of removable clasp prostheses loaded with maximum values of equivalent stresses in the pe-riodontium of the supporting teeth is localized at the apex of the alveolar ridge, which indicates the transfer of the "clutching" supporting teeth of the clasp prosthesis.The maximum values f equivalent stresses in the periodontitis of the supporting teeth during fixation of the removable clasp prosthesis by the support-retaining clamps on the canines and the first premolars exceed the corresponding values of the equivalent stresses for the case of fixing the prosthesis with retention clamps by 30-140%!With an increase in gum compliance, the values of equivalent stresses in the periodontitis of the supporting teeth during fixation of the removable clasp prosthesis by the retaining clasps vary insignificantly within 25%, and an increase in the corresponding equivalent stresses with the use of support-holding clasps may be 65%.In order to ensure the maximum sparing regimen of periodontal tissues of supporting teeth and as a result - the possibility of the most prolonged use of the prosthesis without loosening of the supporting teeth, it seems more expedi-ent to give preference to the use of clasp prostheses with the fixation of the retaining clasps.; До основних умов, які забезпечують хороші функціональні якості і довговічність протезних конструкцій з точки зору біомеханіки, безсумнівно, відноситься оптимальний спосіб фіксації часткового знімного протеза, який полягає в правильному виборі системи кламерів, що забезпечують надійну фіксацію протеза в заданому положенні і в той же час завдає мінімум шкоди опорним зубам, а також найбільш раціональний розподіл оклюзійних навантажень що передаються на опорні тканини, так як саме ці фактори визначають довготривалість функціонування знімних протезів. Метою виконуваних біомеханічних досліджень є аналіз напружено-деформованого стану опорних зубів часткових знімних протезів, що заміщають включений і кінцеві дефекти зубного ряду при фіксації протезів на опорних зубах за допомогою утримуючих та опорно-утримуючих кламерів. Дослідження виконувалися на моделі нижньої щелепи з габаритними розмірами поперечного перерізу, відповідним деяким усередненим розмірами. Перша об'ємна кінцево-елементна модель розроблена для дослідження напружено-деформованого стану зв'язок періодонта опорних зубів і опорних тканин ясен при заміщенні включеного і двостороннього кінцевого дефектів зубного ряду (1 клас 1 підклас за Кеннеді) нижньої щелепи знімним протезом з фіксацією утримуючими кламера-ми на іклах і перших премолярах. Друга об'ємна кінцево-елементна модель розроблена для дослідження напру-жено-деформованого стану зв'язок періодонта опорних зубів і опорних тканин ясен при заміщенні включеного і двостороннього кінцевих дефектів зубного ряду нижньої щелепи знімним бюгельним протезом з фіксацією опор-но-утримуючими кламерами на іклах і перших премолярах з опорними плечима кламерів з дистальних сторін премолярів. В результаті виконаних досліджень можна зробити наступні висновки: В обох розглянутих варіантах фіксації знімних бюгельних протезів навантажених максимальними значеннями еквівалентних напружень в періодонті опорних зубів локалізовані у верхівки альвеолярного гребеня, що свідчить про передачу бюгельним протезом саме "розхитуючих" опорні зуби зусиль. Максимальні значення еквівалентних напружень в періодонті опорних зубів при фіксації знімного бюгельного протеза опорно-утримуючими кламерами на іклах і перших пре-молярах перевищують відповідні значення еквівалентних напружень на відміну від випадку фіксації протеза утри-муючими кламерами на 30 - 140%! Зі збільшенням піддатливості ясен, значення еквівалентних напружень в періодонті опорних зубів при фіксації знімного бюгельного протеза утримуючими кламерами змінюються несуттєво в межах 25%, а збільшення відповідних еквівалентних напружень при використанні опорно-утримуючих кламерів може становити 65%. З метою забезпечення максимального щадного режиму тканин періодонта опор-них зубів і як наслідок - можливість найбільш тривалого користування протезом без розхитування опорних зубів в даній клінічній ситуації більш доцільним видається віддавати перевагу застосуванню бюгельних протезів з фіксацією саме утримуючими кламерами.