Ставрополь, Ставропольский край, Россия
Ставрополь, Россия
Ставрополь, Ставропольский край, Россия
Ставрополь, Ставропольский край, Россия
УДК 616.31 Стоматология. Заболевания ротовой полости и зубов
Актуальность. Кость является минеральноорганическим композитом со сложной структурой. Костное моделирование для различных экспериментов также предполагает разное оформление и приложение нагрузок. Применяемые аддитивные технологии в содружестве с необходимым оборудованием помогают воссоздать структурные особенности челюстных костей с целью изучения будущей имплантации или положения ортопедической конструкции. Не всегда цифровая стоматология способна смоделировать все биологические нюансы, в таких случаях на помощь приходят модели и шаблоны, заранее изготовленные путем 3D-печати из материала со схожими прочностными характеристиками. Цель работы. Изучение прочностных свойств натуральной костной ткани на примере нижней челюсти барана с дальнейшим моделированием кости из материала со схожими прочностными характеристиками. Материалы и методы. Объектами исследования были выбраны образцы нижней челюсти лабораторного животного, а также модели-имитаты, изготовленные из материала для 3D-печати методом фотополимерного наплавления в форме кубиков, имитирующие кортикальную и губчатую структуры костной ткани. Испытуемые образцы помещались в винтовой держатель универсальной испытательной машины GOTECH Al 7000S с определением напряжения и предела нагрузки моделей-имитатов нижней челюсти, имитирующей костную ткань, заранее напечатанных на 3D-принтере с определенными параметрами, такими как плотность укладки слоев, их количество, вид полимерного материала, из которых они были изготовлены, получение аналогичных моделей челюстей из выбранных материалов и сравнение их характеристик с биологическим объектом исследования. Результаты. Определение оптимального материала, полученного при помощи метода фотополимерной печати, позволило получить наиболее эффективную и схожую по характеристикам с костной тканью модель, пригодную для более детального изучения поведения костной ткани, что позволяет применять данный материал в качестве фантомного материала при определении нагрузочных протоколов. Заключение. Количественные результаты нагрузочных тестов позволяют спрогнозировать прочностные результаты настоящей кости, при этом не расходуя время и материальные ресурсы на выявление и предикцию рисков.
моделирование кости, губчатая кость, кортикальная кость, 3D-печать, костная прочность, аддитивные технологии
1. Хлусов И.А., Пичугин В.Ф., Сурменева М.А., Сурменев Р.А. Основы биомеханики биосовместимых материалов и биологических тканей. Учебное пособие (переработанное и дополненное). Томск : Издательство Томского политехнического университета. 2023:163. [I.A. Khlusov, V.F. Pichugin, M.A. Surmeneva, R.A. Surmenev. Fundamentals of biomechanics of biocompatible materials and biological tissues. A textbook (revised and supplemented). Tomsk : Publishing House of Tomsk Polytechnic University. 2023:163. (In Russ.)]. https://portal.tpu.ru/SHARED/s/SURMENEV/rabota/%D0%A3%D1%87%D0%B5%D0%B1%D0%BD%D1%8B%D0%B5%20%D0%BF%D0%BE%D1%81%D0%BE%D0%B1%D0%B8%D1%8F%20%D0%B8%20%D0%B4%D1%80%D1%83%D0%B3%D0%B0%D1%8F%20%D0%BF%D0%BE%D0%BB%D0%B5%D0%B7%D0%BD%D0%B0/%D0%A3%D1%87%D0%B5%D0%B1%D0%BD%D0%BE%D0%B5%20%D0%BF%D0%BE%D1%81%D0%BE%D0%B1%D0%B8%D0%B5-%D0%9E%D1%81%D0%BD%D0%BE%D0%B2%D1%8B%20%D0%B1%D0%B8%D0%BE%D0%BC%D0%B5%D1%85.pdf
2. Сергеев Ю.А., Аванисян В.М., Долгалев А.А., Чониашвили Д.З. Возможности применения аддитивных технологий при создании и разработке дентального имплантата (обзор литературы). Вестник новых медицинских технологий. 2023;30(4):22-26. [Yu.A. Sergeev, V.M. Avanisyan, A.A. Dolgalev, D.Z. Choniashvili. Possibilities of using additive technologies in the creation and development of a dental implant (literature review). Bulletin of new medical technologies. 2023;30(4):22-26. (In Russ.)]. https://www.elibrary.ru/item.asp?id=56941587
3. Chen P., Nikoyan L. Guided Implant Surgery: A Technique Whose Time Has Come // Dent. Clin. N. Am. – 2021;65:67-80. doi:https://doi.org/10.1016/j.cden.2020.09.005.
4. Colombo M., Mangano C., Mijiritsky E., Krebs M., Hauschild U., Fortin T. Clinical applications and effectiveness of guided implant surgery: A critical review based on randomized controlled trials // BMC Oral Health. – 2017;17:150. doi:https://doi.org/10.1186/s12903-017-0441.
5. Jaber S.T., Hajeer M.Y., Khattab T.Z., Mahaini L. Evaluation of the fused deposition modeling and the digital light processing techniques in terms of dimensional accuracy of printing dental models used for the fabrication of clear aligners // Clin. Exp. Dent. Res. – 2021;7:591-600. doi:https://doi.org/10.1002/cre2.366.
6. Minch L.E., Sarul M., Nowak R., Kawala B., Antoszewska-Smith J. Orthodontic intrusion of periodontally-compromised maxillary incisors: 3-dimensional finite element method analysis // Adv. Clin. Exp. Med. – 2017;26:829-833. doi:https://doi.org/10.17219/acem/61349.
7. Paradowska-Stolarz A., Malysa A., Mikulewicz M. Comparison of the Compression and Tensile Modulus of Two Chosen Resins Used in Dentistry for 3D Printing // Materials. – 2022;15:8956. doi:https://doi.org/10.3390/ma15248956.
8. Tack P., Victor J., Gemmel P., Annemans L. 3D-printing techniques in a medical setting: A systematic literature review // Biomed. Eng. Online. – 2016;15:115. doi:https://doi.org/10.1186/s12938-016-0236-4
