Российские ученые узнали, как нагрузка при жевании пищи влияет на десну и прочность зубных протезов
Ученые Пермского Политеха совместно с биомеханиками Российского университета медицины и инженерами ООО «Конструкторское бюро технических средств реабилитации» исследовали напряженно-деформированное состояние съемного пластиночного протеза из полимера и изучили появление крупных трещин и повышенного давления на окружающие мягкие ткани. Моделирование позволит отследить риск развития чрезмерной нагрузки и патологических состояний в полости рта.
Статья опубликована в «Российском журнале биомеханики». Исследование выполнено при финансовой поддержке Пермского научно-образовательного центра «Рациональное недропользование».
При полной или частичной потере зубов часто устанавливают съемные пластиночные протезы. Они считаются самым дешевым методом восстановления эстетической и жевательной функции. Но такие конструкции подвергаются высоким нагрузкам при использовании и могут привести к поломке основания протеза. Чтобы создавать их более высокого качества для долгой и удобной носки, важно определять, какие нагрузки способен выдержать искусственный зубной ряд и как они влияют на физиологические процессы в целом.
«Съемный пластиночный протез – это пластина (базис) в виде десны с искусственными зубами. Такая конструкция может полностью или частично заместить зубочелюстной аппарат. Однако она не долговечна. Во время жевания подвергается нагрузкам, которые со временем приводят к поломке базиса. Поэтому для качественного производства таких протезов проводят моделирование нагружений, чтобы оценить их прочность и надежность», – рассказывает Сергей Муслов, профессор Российского университета медицины, кандидат физико-математических наук, доктор биологических наук.
«Но при этом напряжения, которые формируются в слизистой оболочке рта, обычно не учитывают при моделировании, хотя она играет большую роль в распределении нагрузок на окружающие мягкие и костные ткани челюсти. Как опора для протеза, слизистая оболочка может испытывать чрезмерное воздействие, которое приводит к изменению физиологических процессов и развитию заболеваний», – поясняет Евгений Чижмаков, ассистент Российского университета медицины.
Ученые исследовали напряженно-деформированное состояние иммедиат-протеза (замещает один зуб или несколько) с напечатанным зубным рядом и базисом из полимерных материалов. Моделировали постепенное нагружение конструкции, чтобы оценить возможность появления крупных трещин и уровень развивающихся напряжений в мягких тканях.
«Модель представляла собой боковой отдел челюсти и состояла из зубного ряда, связывающего слоя, базиса протеза и кости. На конструкцию прикладывали нагрузку, свойственную людям при жевании во время приема пищи – от 100 Н до 500 Н под разными углами. С ее ростом постепенно увеличивались и максимальные напряжения. Наименьшие при нагрузке 500 Н наблюдаются в десне, а наибольшее значение напряжения установили в связывающем слое», – поделился Алексей Никишенко, генеральный директор ООО «Конструкторское бюро технических средств реабилитации», кандидат технических наук.
Элементы модели отличаются по «чувствительности» материалов к нагрузке. Так, самую высокую зарегистрировали у связывающего слоя, а низкую – у слизистой оболочки. «Наличие в элементе конструкции трещины еще не говорит о ее немедленном выходе из строя. При некоторых докритических напряжениях она не будет развиваться и тогда элемент с дефектом можно использовать еще какое-то время. У полимеров микротрещины могут изначально образовываться на производстве. Зная порядок механических напряжений, которые действуют в протезе, возможно отследить период формирования больших трещин, приводящих к хрупкому разрушению базиса», – объясняет Владислав Никитин, доцент кафедры «Вычислительная математика, механика и биомеханика» ПНИПУ, кандидат физико-математических наук.
Учитывая свойства полимерного материала, ученые вычислили, что начиная с размера 1,88-2,69 мкм, микротрещина будет развиваться практически мгновенно, что может привести к нарушению сплошности, потере функциональных свойств и, в конце концов, к поломке конструкции.
Исследователи также рассчитали вероятность образования крупных трещин в элементах протеза. Оказалось, что наибольшая характерна для зон контакта зубного ряда со связывающим слоем (0,73 процента) и это весьма приемлемое значение для успешной эксплуатации данных протезов с напечатанными зубами и базисом из полимера.
Исследование ученых позволяет отследить риск развития чрезмерных нагружений на элементы съемного зубного протеза. Так можно уточнить зоны, наиболее подверженные возникновению трещин и развитию патологических состояний в полости рта. Полученные результаты полезны для повышения качества зубного протезирования в стране.
Telegram 
Дзен 
VK Ученые использовали квантовые процессоры для расчета поведения атомов внутри жидкой соли, из которой образуется топливо для термоядерного синтеза. Модель с высокой точностью рассчитала химические связи внутри заряженной жидкости. Это поможет инженерам быстрее подобрать состав компонентов для будущих электростанций.
Ученые обнаружили в стволе головного мозга особую группу клеток — нейроны C1. Они отвечают за выработку адреналина и способны удерживать организм в состоянии тяжелого стресса на протяжении многих дней после пережитого потрясения. Эксперименты на мышах показали, что блокирование этих клеток практически «выключает» последствие психологических травм.
Ученые выяснили, почему интервальное голодание для многих оказывается эффективнее обычных диет. Исследование показало, что ограничение времени для приема пищи избавляет худеющего от изнуряющего ощущения жесткого контроля и при этом позволяет сбросить ровно столько же, сколько при скрупулезном подсчете калорий.
Ученые Сеченовского Университета выявили генетические особенности, связанные с развитием разных клинических форм ювенильной склеродермии — редкого аутоиммунного заболевания, которое приводит к поражению кожи, сосудов и соединительной ткани. Исследование показало, что полиморфизм ряда генов,участвующих в патогенезе склеродермии предрасполагает к развитию разных клинических форм болезни. В перспективе эти данные могут позволить точнее прогнозировать течение заболевания и подбирать терапию индивидуально.
Инфекции, такие как коронавирус, наносят серьезный удар организму, из-за чего даже после выздоровления он продолжительное время остается уязвимым. Сегодня для оценки иммунитета врачи смотрят в первую очередь на уровень антител в крови, однако такой подход не отражает реального состояния здоровья человека. Это не позволяет врачам точно прогнозировать, как будет протекать болезнь и насколько быстро пациент выздоровеет. Ученые Пермского Политеха и ПГАТУ впервые выяснили, как именно восстановление иммунитета зависит от пола человека и кто наиболее подвержен осложнениям после коронавирусной инфекции. Результаты исследования помогут правильно учитывать гендерные особенности пациента при лечении и реабилитации, что повысит точность прогнозов и эффективность терапии.
Перепад температуры способен породить спиновый ток — причем безо всякого электрического тока, проводов и контактов. Ученые из Международного центра теоретической физики им. А. А. Абрикосова МФТИ Евгений Седов и Алексей Кавокин теоретически показали, что газ экситонных поляритонов превращает тепловой градиент в целое семейство спиновых и поляризационных токов. Их работа описывает оптические аналоги хорошо известных термоэлектрических эффектов и формулирует правила, по которым с помощью тепла можно управлять поляризацией света.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Американские ветеринары установили, что длина шага передних лап у пожилых собак отражает возрастные изменения в работе мозга. Когда у собак развивается деменция, шаги их передних лап становятся короче, причем эта связь не зависит от хронической боли в суставах.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно