Рис. 8. Количество остеобластов в зоне аппозиции
в препарате костной ткани пародонта на площади 1 мм2
Рис. 9. Микропрепарат костной ткани, полученный
на стороне проведения эксперимента в группе А лаб. (х 100)
1 – дентин корня зуба 2 – сосудисто-нервный пучок
3 – зона натяжения периодонтальной связки 4 – костная ткань пародонта
5 – зона сдавления периодонтальной связки 6 – лакуны Хоушипа
Рис. 10. Микропрепарат костной ткани, полученный
на стороне проведения эксперимента в группе В лаб. (х 100)
1 – дентин корня зуба 2 – сосудисто-нервный пучок
3 – зона натяжения периодонтальной связки
4 – зона сдавления периодонтальной связки 5 – костная ткань пародонта
При определении динамики содержания в графте костной ткани, полученном в зоне компрессии периодонтальной связки, конкурентных модуляторов активности остеокластов (индуктора - sRANKL и ингибитора – остеопротегерина (ОПГ) в группе А лаб. в области сочетанного использования силового ортодонтического модуля и альфакальцидола после завершения экспериментального ортодонтического вмешательства было отмечено достоверное повышение в сравнении с контрольными показателями объема экспрессии sRANKL и ОПГ с положительным по знаку изменением баланса sRANKL/ОПГ. Содержание sRANKL в препарате костной ткани составило 1,57 ± 0,17 пг/мл, ОПГ – 0,35 ± 0,06 пг/мл; контрольные значения в области интактного зуба на противоположной стороне равнялись: sRANKL – 1,19 ± 0,15 пг/мл, ОПГ – 0,28 ± 0,06 пг/мл (Рис. 11, 12). Увеличение продукции маркеров остеокластической активности, более выраженное для sRANKL, свидетельствовало о мобилизации пула остеокластов, стабилизации активности которых служило синхронное повышение уровня секреции ОПГ.
Аналогично результатам, полученным в группе А лаб., в группе В лаб. был зафиксирован подъем количественного содержания sRANKL и ОПГ на стороне постановки ортодонтического модуля, при этом менее значительное увеличение концентрации обеих субстанций и отношения sRANKL/ОПГ определяло остеолитический эффект применения активной формы витамина D3. Концентрация sRANKL в препарате костной ткани равнялась 1,33 ± 0,14 пг/мл, ОПГ – 0,32 ± 0,08 пг/мл; контрольные значения составили: sRANKL – 1,21 ± 0,16 пг/мл, ОПГ – 0,27 ± 0,07 пг/мл.
В группе С лаб. содержание в препарате костной ткани sRANKL и ОПГ на стороне введения плацебо и на противоположной стороне было эквивалентно контрольным показателям, зарегистрированным в группах А лаб. и В лаб. Концентрация sRANKL и ОПГ в зоне депонирования плацебо и на оппозитной стороне равнялась, соответственно: sRANKL – 1,17 ± 0,15 пг/мл, 1,19 ± 0,19 пг/мл, ОПГ – 0,29 ± 0,06 пг/мл, 0,28 ± 0,07 пг/мл.
Рис. 11. Количественное содержание sRANKL в графте
костной ткани в зоне сдавления периодонта
Рис. 12. Количественное содержание остеопротегерина в графте
костной ткани в зоне сдавления периодонта
Проведенные в группах А лаб., В лаб., С лаб. биохимические исследования выявили изменение метаболического фона, инициированное силовой нагрузкой, оказываемой ортодонтическим модулем, а также активирующее влияние альфакальцидола, что выражалось в росте продукции sRANKL и ОПГ и увеличении численного значения баланса sRANKL/ОПГ, опосредующего процесс дифференцировки и созревания остеокластов. Анализ данных экспериментальных исследований, позволивших на основании результатов метрических измерений, гистохимических и биохимических тестов произвести количественную оценку комплексного стимулирующего влияния альфакальцидола на скорость перемещения зубов в условиях ортодонтического вмешательства, определил предпосылки к использованию активной формы витамина D3 в клинике ортодонтии в качестве средства, сокращающего продолжительность активного периода лечения.
Теоретическое обоснование конструкции эластопозиционеров, имеющих нелинейную каркасную жесткость. Для стандартизации условий расчета силовых характеристик эластопозиционеров была принята схематичная модель зубного ряда со стандартным отклонением (Δx) от ортопозиции аномалийно расположенного участка зубного ряда (Рис. 13).
Рис. 13. Схематичная модель зубного ряда с заданной дисфункцией
Построение математического анализа прочностных свойств конструируемых позиционеров проводилось в сравнении с силовыми характеристиками стандартных позиционеров, выполненных из силиконовых эластомеров с жесткостью по Shore SH50 (низкая ригидность) и SH70 (высокая ригидность). Типовые позиционеры, имеющие жесткостью SH70, предназначены для перемещения зубов при отклонении в пределах 2 мм, позиционеры с жесткостью SH50 – для начального перемещения зубов при отклонении до 4 мм: указанный диапазон перемещений использовался при формулировании стандартных заданий для виртуальных шаблонов высокоэластичных и низкоэластичных позиционеров.
При моделировании эластопозиционеров, имеющих нелинейную жесткость конструкции, с низкоригидным участком в зоне корректируемого дефекта зубного ряда, эффективных как при отклонениях до 4 мм, так и при отклонениях до 2 мм, задавался максимальный объем перемещений: до 4мм. Границы зон высокоэластичного и низкоэластичного эластомера в различных клинических ситуациях в зависимости от протяженности дефекта могут варьировать, что не позволяет сформировать четкую геометрическую границу между эластичным и ригидными участками. В этой связи были рассмотрены два варианта конструкции позиционеров с нелинейной жесткостью каркаса: с широкой (2,5см) и узкой (1см) высокоэластичной зоной (Рис. 14).
Рис. 14. Конечно-элементная модель эластопозиционера
а - с широкой высокоэластичной зоной, б - с узкой высокоэластичной зоной
Расчет напряженно-деформированного состояния конструкций производится с использованием программного комплекса ANSYS. Выборка физических характеристик эластомеров производилась таким образом, чтобы сила, действующая на аномалийно расположенный участок зубного ряда, не превышала физиологически обоснованного значения 1,5Н. В результате проведенных вычислений были найдены диапазоны оптимального клинического применения исследуемых конструкций (Рис. 15).
Рис. 15. Кривые деформации эластопозиционеров и диапазоны максимальной клинической эффективности конструкций
Расчет оптимального диапазона работы для четырех типов позиционирующих аппаратов выявил низкую эффективность эластопозиционеров с ригидным базисом, область применения которых ограничена клиническими случаями с минимально выраженным нарушением положения зубов: до 1,15 мм. Позиционирующие аппараты с эластичным базисом предпочтительны в использовании при коррекции положения зубов с выраженными отклонением от ортопозиции (до 2,53 мм), однако, по мере смещения зуба, развиваемая аппаратом силовая нагрузка снижается и принимает значения меньшие, чем биологически эффективные силы.
Эластопозиционеры, имеющие нелинейную жесткость каркаса, обладают, в сравнении со стандартными аппаратами, более широкими показаниями к применению, поскольку, демонстрируя свойства традиционного высокоэластичного позиционера, делают возможным перемещение зубов при значительных отклонениях от ортопозиции и обеспечивают достижение нормальных итоговых показателей торка, ангуляции и инклинации зуба, как и стандартные ригидные позиционеры.
Для визуализации вовлеченности корпуса позиционера в упругую деформацию, вызванную активацией аппарата при адаптации в области аномалийно расположенного участка зубного ряда, модели позиционеров были представлены в виде трехмерных объектов, имеющих поверхностную цветовую градацию, иллюстрирующую распределении компенсаторных сил в базисном материале (Рис. 16).
Математическое моделирование позволило определить оптимальные варианты конфигурации аппаратов при различных значениях протяженности аномалийно расположенного участка зубного ряда и выраженности зубоальвеолярной деформации: при отклонении аномалийно расположенного участка до 2 мм длина эластичного сектора вычисляется по формуле х = у + 2, при отклонении до 3 мм – по формуле х = у + 4, при отклонении до 4 мм – по формуле х = у + 8, где х – длина эластичного сектора, у – протяженность аномалийно расположенного участка. Для сохранения эффекта дозирования лечебных нагрузок, генерируемых вследствие нелинейного распределения упругой деформации в корпусе аппарата, допустимая длина эластичной вставки в позиционерах комбинированной жесткости должна составлять 4,7 см при минимально достаточной длине ригидного дистального участка 2,6 см.
Спектральный код величины деформации Величина (U) смещения аномалийно расположенного участка | |||||||||
4 мм | 4,12/ 3,68 | 3,67/ 3,25 | 3,24/ 2,82 | 2,81/ 2,39 | 2,38/ 1,96 | 1,95/ 1,53 | 1,52/ 1,10 | 1,09/ 0,67 | 0,66/ 0,23 |
Рис. 16. Цветовая визуализация напряженно-деформированного
состояния эластопозиционеров с нелинейной жесткостью каркаса
а - с узкой эластичной зоной, б - с широкой эластичной зоной
Результаты проведенного трехмерного компьютерного моделирования конструкций съемных позиционирующих аппаратов, имеющих составную жесткость каркаса, на основании дигитальной обработки полученных данных позволяют сделать вывод о высокой клинической эффективности разработанных конструкций, что определяет возможность использования указанных позиционеров на ортодонтическом приеме для большего, чем стандартные позиционеры, процента клинических случаев при сокращении количества последовательно применяемых аппаратов.
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 8 |
