СОДЕРЖАНИЕ

III
СОДЕРЖАНИЕ
К ЧИТАТЕЛЮ ............................................................................................................... VII
ВВЕДЕНИЕ .................................................................................................................... IX
Раздел 1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ, ТЕРМИНЫ, ОПРЕДЕЛЕНИЯ И ЗАВИСИМОСТИ
В БИОМЕХАНИКЕ ........................................................................................................ 1
1.1.
1.1.1.
1.1.2.
1.2.
Термины и понятия в биомеханике ................................................................................ 1
Глоссарий основных терминов и понятий в биомеханике................................................... 1
Термины фиксация, стабилизация, устойчивость и трактовка этих понятий в
специализированной стоматологической литературе ......................................................... 4
Условие прочности и условие жесткости – основа биомеханического
анализа ......................................................................................................................................... 7
1.2.1. Условие прочности .................................................................................................................................. 7
1.2.2. Условие жесткости .................................................................................................................................11
1.2.3. Нагрузка (усилие, сила) и деформация ........................................................................................15
1.3.
Основные биомеханические характеристики костных тканей и методика
их определения ...................................................................................................................... 18
1.3.1.
1.3.2.
1.3.3.
Экспериментальные методы определения механических характеристик ................18
Механические характеристики костных тканей по данным литературы ...................20
Определение механических характеристик мягких и костных тканей на основе
данных компьютерной томографии..............................................................................................25
Выводы и практические рекомендации ......................................................................................33
Раздел 2. БИОМЕХАНИКА В ЧЕЛЮСТНО-ЛИЦЕВОЙ ОРТОПЕДИИ ........................... 35
2.1.
2.2.
2.3.
Биомеханический анализ процесса жевания по данным литературных
источников ............................................................................................................................... 36
Расчетные схемы для нижней челюсти ....................................................................... 41
Сравнительный анализ биомеханики процессов откусывания и жевания
пищи ............................................................................................................................................ 44
2.3.1. Приближенный анализ расчетной схемы для нижней челюсти ..................................... 44
2.3.2. Геометрические характеристики сечений челюсти ............................................................. 48
2.3.3. Внешние и внутренние силы (нагрузки), действующие на нижнюю челюсть ...........51
2.4.
Расчет на прочность тела нижней челюсти, мыщелкового отростка и
накостных пластин при переломах .............................................................................. 53
2.4.1.
Анализ подвижности отломков кости ..........................................................................................55
IV
Биомеханика и компьютерные технологии в челюстно-лицевой ортопедии и дентальной имплантологии
2.4.2. Определение усилий в прямой пластине и кости при остеосинтезе ...........................57
2.4.3. Уточнение усилий в прямой накостной пластине и костях челюсти при
остеосинтезе.............................................................................................................................................60
2.4.4. Расчет минипластины на прочность ............................................................................................ 64
2.5.
Особенности биомеханики мыщелкового отростка нижней челюсти в
норме .......................................................................................................................................... 70
2.5.1. Особенности расчетной схемы нижней челюсти пациента ..............................................70
2.5.2. Приближенный анализ внутренних усилий в нижней челюсти в процессе
откусывания пищи .................................................................................................................................72
2.5.3. Уточнение расчетной схемы тела НЧ по данным компьютерной томографии и
приближенное определение напряжений ................................................................................75
2.5.4. Твердотельная модель и конечно-элементный анализ
в зоне мыщелкового отростка .........................................................................................................78
2.5.4.1. Построение твердотельной и конечно-элементной модели для мыщелкового отростка...78
2.5.4.2. Результаты конечно-элементного анализа напряжений и перемещений в зоне
мыщелкового отростка ........................................................................................................................................81
Выводы и практические рекомендации ......................................................................................88
2.6.
Контрфорсы, траектории и анализ напряженно-деформированного
состояния челюстей с использованием современных компьютерных
технологий................................................................................................................................ 88
2.6.1. Особенности анатомии и гистологии верхней и нижней челюсти ................................89
2.6.2. Основные данные анализа компьютерных томограмм ...................................................... 90
2.6.3. Определение количественных значений механических характеристик костных
тканей...........................................................................................................................................................91
Выводы и практические рекомендации ......................................................................................97
2.6.4. Анализ напряженно-деформированного состояния нижней челюсти с
использованием компьютерных технологий ...........................................................................97
Выводы и практические рекомендации ................................................................................... 102
2.7.
Особенности биомеханики в стоматологии детского возраста ...................103
2.7.1. Особенности использования общих соотношений механики в стоматологии
детского возраста................................................................................................................................ 103
2.7.2. Анатомия зубочелюстной системы – основа расчетной модели при
биомеханическом анализе .............................................................................................................104
Выводы и практические рекомендации ...................................................................................108
2.8.
Компьютерная томография и биомеханическое сопровождение в
челюстно-лицевой ортопедии ......................................................................................108
2.8.1.
Особенности челюстно-лицевых операций на нижней челюсти
с использованием компьютерных технологий ..................................................................... 110
2.8.1.1. Особенности реконструкции фронтальной части нижней челюсти при двустороннем
переломе..................................................................................................................................................................... 110
2.8.1.2. Особенности операции при реконструкции тела и угла нижней челюсти ..................................115
2.8.1.3. Особенности реконструкции нижней челюсти в ментальном отделе
при лечении с применением сетчатого пластинчатого имплантата........................................ 124
2.8.2. Расчет нижней челюсти на прочность и жесткость при функциональной
нагрузке ................................................................................................................................................... 128
2.8.2.1. Напряжения и перемещения в НЧ в зоне сетчатого имплантата (после операции) ............... 129
2.8.2.2. Анализ напряженно-деформированного состояния нижней челюсти в процессе жевания
пищи ............................................................................................................................................................................. 132
Содержание
V
2.8.3. Анализ напряженно-деформированного состояния НЧ с использованием
комплекса MIMICS-ANSYS ................................................................................................................ 135
Выводы и практические рекомендации ...................................................................................140
2.9.
Реконструкция посттравматического дефекта нижней челюсти с
использованием компьютерных технологий......................................................... 141
2.9.1. Исходное (предоперационное) состояние нижней челюсти пациента .................... 141
2.9.2. Особенности проектирования костного трансплантата и сетчатого
имплантата ............................................................................................................................................. 147
Выводы и практические рекомендации ................................................................................... 151
2.10.
Диагностика, биомеханический анализ и проектирование
резекционных протезов для верхней челюсти с использованием
компьютерных технологий ............................................................................................. 151
2.10.1. Предварительный биомеханический анализ функционирования
резекционного протеза ................................................................................................................... 152
2.10.2. Диагностика и проектирование резекционных протезов с использованием
компьютерных технологий ............................................................................................................. 159
2.10.3. Оценка эффективной площади фиксации резекционных протезов ..........................164
Выводы и практические рекомендации ................................................................................... 165
Раздел 3. БИОМЕХАНИКА В ДЕНТАЛЬНОЙ ИМПЛАНТОЛОГИИ .............................. 167
3.1.
3.2.
Дентальная имплантология – одно из направлений современной
стоматологии......................................................................................................................... 167
Сравнительный анализ монографии C.E. Mish «Dental Implant Prosthetics»
(«Ортопедическое лечение с опорой на дентальные имплантаты») и
монографии «Биомеханика в стоматологии»......................................................... 179
Выводы и практические рекомендации ...................................................................................203
3.3.
3.4.
Особенности расчетов в дентальной имплантологии...................................... 205
Возможности и особенности подбора имплантатов с использованием
компьютерных технологий ............................................................................................. 210
3.4.1.
Анализ анатомо-топографических условий для имплантации с использованием
комплекса MIMICS-SolidWorks ....................................................................................................... 210
3.4.2. Анализ механических характеристик мягких и костных тканей на основе
комплекса MIMICS-ANSYS ................................................................................................................ 215
3.4.3. Численная оценка эффективной жесткости костных тканей вокруг
имплантата ............................................................................................................................................. 219
Выводы и практические рекомендации ...................................................................................223
3.4.4. Особенности биомеханики имплантатов с микрорезьбой ............................................223
3.4.4.1. Экспериментальное исследование биомеханики имплантатов с микрорезьбой.....................225
3.4.4.2. Особенности распределения нагрузки между витками имплантата ...........................................228
3.4.4.3. Особенности биомеханики самонарезающейся резьбы........................................................................ 232
Выводы и практические рекомендации ...................................................................................235
3.5.
3.5.1.
Особенности биомеханики съемных и несъемных протезов на
имплантатах .......................................................................................................................... 235
Основные особенности протезирования зубочелюстной системы съемными
и несъемными зубными протезами ...........................................................................................236
3.5.2. Основные понятия, зависимости и определения, используемые при
биомеханическом анализе съемных и несъемных зубных протезов ........................238
3.5.3. Предварительный биомеханический анализ съемных и несъемных протезов ...239
VI
Биомеханика и компьютерные технологии в челюстно-лицевой ортопедии и дентальной имплантологии
3.5.4. Об опорной функции имплантатов при съемном протезировании...........................248
Выводы и практические рекомендации ...................................................................................254
3.5.5. Оценка эффективности фиксации съемных протезов ......................................................255
3.5.5.1. Оценка эффективности функциональной присасываемости съемных протезов ...................256
3.5.5.2. Оценка эффективности фиксации съемных протезов за счет поверхностного
натяжения жидкости ........................................................................................................................................... 257
3.5.5.3. Анализ экспериментальных данных по оценке адгезионной прочности .......................................259
Выводы и практические рекомендации ...................................................................................263
3.6.
Особенности биомеханики условно-съемных протезов на
имплантатах .......................................................................................................................... 264
3.6.1. Особенности конструкции условно-съемных протезов..................................................265
3.6.2. Предварительный биомеханический анализ УСП ...............................................................266
3.6.2.1. Особенности фиксации УСП...............................................................................................................................266
3.6.2.2. Особенности стабилизации УСП .................................................................................................................... 267
Выводы и практические рекомендации ................................................................................... 275
3.7.
Особенности биомеханики пластинчатых имплантатов ..................................276
3.7.1.
Анализ геометрических параметров и механических характеристик нижней
челюсти пациента по данным компьютерной томографии ............................................277
3.7.2. Конструкция имплантатов и нагрузка .......................................................................................280
3.7.3. Анализ идеализированной конечно-элементной модели ..............................................282
Выводы и практические рекомендации ...................................................................................294
3.8. Особенности биомеханики субпериостальных имплантатов ...................... 294
3.8.1. Субпериостальный имплантат как объект биомеханического исследования ......295
3.8.2. Биомеханический анализ субпериостальных имплантатов на базе основных
зависимостей механики ...................................................................................................................296
3.8.3. Анализ анатомо-топографических условий для имплантации с помощью
комплекса MIMICS–SolidWorks ......................................................................................................302
3.8.4. Биомеханический анализ свойств костной ткани под опорной лентой
субпериостального имплантата на основе данных компьютерной
томографии ............................................................................................................................................307
Выводы и практические рекомендации ................................................................................... 314
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ........................................................................................................... 316
ЛИТЕРАТУРА .............................................................................................................. 317