Способ изготовления съемного пластиночного зубного протеза с полимерной сеткой для армирования базисов съемных зубных протезов верхней челюсти
METHOD FOR MANUFACTURING A REMOVABLE PLATE DENTURE WITH A POLYMER MESH FOR REINFORCING THE BASIS OF REMOVABLE DENTURES IN THE UPPER JAW

Изобретение относится к медицине, а именно к ортопедической стоматологии, и предназначено для усиления прочности (армирования) базисов съемных пластиночных протезов для замещения частичного и полного отсутствия зубов.
Под воздействием функциональных нагрузок внутренняя поверхность базиса протеза испытывает сжимающие, а наружная поверхность наиболее опасные растягивающие напряжения, которые нередко ведут к поломке базиса. Кроме того, в конструкции края базиса протеза предусмотрены вырезы в виде треугольников на передней его поверхности, которые обходят уздечки губ верхней и нижней челюсти и щечные тяжи переходной складки, чтобы избежать их травмы и образования пролежней, а также смещения и сбрасывания конструкции с протезного ложа. С точки зрения теории трещин такие угловые вырезы являются центрами потенциального трещинообразования и возможного разрушения конструкции.
В связи с этим, дополнительное армирование (упрочнение) базиса протеза, является необходимостью, для продления долговечности конструкции полимерных съемных пластиночных протезов.
Использование армирующей сетки способствует профилактическим мероприятиям, направленным на предотвращение столь частых в практической стоматологии поломок базиса протеза, и тем самым, трудозатрат на ремонтные и реконструктивные работы, а также немалые экономические потери для пациентов и стоматологической клиники. Такой подход позволяет продлить эффективное использование полимерных съемных зубных протезов, предотвратить возникновения и достижение трещины критического размера и разрушения конструкции протеза.
Повышение физико-механических характеристик (прочности) полных съемных протезов является одной из сложнейших проблем клинической стоматологии. Долговечность полных съемных зубных протезов зависит от клинических условий, технологии их изготовления и от физико-механических свойств базисных пластмасс. Наиболее широко в ортопедической стоматологии для изготовления полных съемных зубных протезов используются проверенные временем акриловые пластмассы, благодаря своим высоким технологическим и эстетическим свойствам. Но они не удовлетворяют специалистов по показателям прочности, т.к. часто наблюдаются переломы базисов таких протезов. В связи с этим предложены различные методы армирования базисов съемных пластиночных зубных протезов.
Известны способы упрочнения съемных конструкций пластиночных протезов посредством металлических базисов, а полимерных базисов металлическими стандартными или индивидуально изготовленными специальными сетками. Однако наряду с достоинствами упрочнения базисов съемных протезов, технология использования металлических сеток имеет ряд недостатков: сетки химически не соединяются с полимерами, потенциально подвержены коррозии, просвечивают сквозь толщу полимерного базиса, в связи с чем такое механическое упрочнение малоэффективное. Неизбежные циклические нагрузки, которым подвержены конструкции съемных протезов при функционировании зубочелюстного аппарата, как правило, способствуют расслоению соединения металл-полимер, зарождению и развитию магистральных трещин, приводящих к поломке базиса. В зонах расслоения и зарождения трещин усложняется проведение гигиенических мероприятий, и формируются благоприятные условия для роста микробной биопленки, продукты жизнедеятельности которой меняют цвет и ухудшают косметические характеристики протеза. Совокупность этих проблем ведет к необходимости проведения ремонтных работ, а нередко и к изготовлению нового съемного пластиночного зубного протеза.
Альтернативным решением по выбору металлической сетки, является применение кварцевой сетки QUARTZ SPLINT™MESH (R.T.D., Франция), специально разработанной для армирования базисов акриловых протезов путем химического соединения с полимером благодаря промышленной пропитке специальным связующим веществом на основе метакрилатной смолы, которое обеспечивает химическую связь с акриловой базисной пластмассой благодаря близости показателей модулей эластичности кварцевой сетки и базисного акрилового материала. Пропитка препятствует образованию пузырьков и пустот в толще базиса, предотвращает отслаивание и возникновение микротрещин, что обеспечивает долговременное пользование ортопедической конструкцией и положительный результат протезирования. Технологические свойства кварцевой сетка позволяют индивидуально подобрать необходимый размер соответственно параметрам челюсти [Карасева В.В. Опыт использования армирующей кварцевой сетки для ортопедической реабилитации пациентки с микростомией / Проблемы стоматологии. - 2014. - №4. С. 45-47; Карасева В.В. Профилактика частых переломов пластиночных протезов путем использования кварцевой сетки. / Проблемы стоматологии 2014, №5, С. 41-44].
Известен метод армирования базиса съемного пластиночного протеза сеткой, сплетенной из арамидных нитей НСВИ 29.4, полотняного плетения с ячейками 1,0 мм, сложенной в два слоя под углом 45 градусов и пропитанной модифицирующим составов. Состав представляет собой раствор из универсального связующего БИС-ГМА в метилметакрилате (ММА), который содержит инициатор полимеризации - перекись бензоила (ПБ) - в следующих соотношениях: 80% массы - БИС-ГМА, 19% массы - ММА, 1% массы - ПБ [Грязева Н.А. Улучшение физико-механических свойств базисов съемных пластиночных протезов путем введения высокомодульных арамидных нитей: дис. … к.м.н.: 14.00.21 / Грязева Наталья Анатольевна; [Место защиты: ЦНИИС]. - М., 2004. - 72 с].
Из уровня техники известен способ изготовления полного съемного зубного протеза, который осуществляется следующим образом. После снятия отпечатков, отливки моделей, моделирование воскового базиса и определения центральной окклюзии, загипсовки в артикулятор или окклюдатор, на модели с помощью параллелометра бором соответствующего размера высверливаются ложа для введения как минимум 3 штифтов, имеющих в верхней части конусообразную форму. В качестве штифтов используются обрезанные штифты для изготовления разборных моделей при изготовлении металлокерамических коронок. Устанавливаются штифты с использованием параллелометра, фиксируются клеем «секунда» или другим. Модель обжимается пластинкой бюгельного воска. Поверх нее по середине альвеолярного гребня моделируется дугообразная арматура шириной 5-6 мм, в которой сделаны отверстия. Отливаемая арматура устанавливается на штифтах, моделируется восковой базис и устанавливаются искусственные зубы. Благодаря конусообразной форме выступающих частей штифтов, арматура легко надевается и снимается с них, а также фиксируется на заданном расстоянии от модели. Вовремя замены восковой репродукции базиса на пластмассу замес пластмассового теста наносится двумя порциями. Наносится первая порция, после чего на штифты накладывается арматура, а затем наносится вторая порция теста. Полимеризация армированного пластмассового базиса проводится по инструкции завода-изготовителя. После полимеризации протез легко снимается с модели, благодаря параллельности и конусоподобности штифтов. Углубления, образовавшиеся заполняются пластмассой [Патент на полезную модель № UA 27345 U].
Однако известные способы армирования базиса съемного пластиночного протеза объединяет общие недостатки, в частности, необходимость вырезания по геометрии протезного ложа и адаптации вырезанной заготовки по форме свода верхней челюсти или части альвеолярного отростка нижней челюсти, невозможность расположения сетки в толще базиса на заданном уровне (в середине толщи, или ближе к наружному или внутреннему поверхностям, в зависимости от задач конструирования), смещение армирующих элементов в процессе паковки и прессования пластмассового полимерного теста, что ведет к ухудшению прочности съемного пластиночного зубного протеза.
Задачей на решение, которой направлено изобретение - изготовление съемного пластиночного зубного протеза с повышенными прочностными характеристиками конструктивные особенности которого обусловлены анатомическими особенностями тканей протезного ложа альвеолярного отростка/части челюсти.
Техническим результатом изобретения является изготовление съемного пластиночного протеза с армирующей сеткой, изготовленной по экономически доступной технологии 3D-печати из персонально выбранного конструкционного полимерного материала по физико-механическим характеристикам, адекватным разнонаправленным статическим и циклическим функциональным нагрузкам развиваемым зубочелюстным аппаратом конкретного пациента.
Технический результат изобретения достигается за счет того, что, способ изготовления полимерной сетки для армирования базисов полных съемных зубных протезов верхней челюсти осуществляется следующим образом, на виртуальной модели челюсти в программе для моделирования зубных протезов моделируют первый слой базиса будущего протеза толщиной в 0,5 мм, границы которого соответствуют границам тканей протезного ложа, поверх первого слоя виртуального базиса, конгруэнтно протезному ложу, моделируется армирующая сетка, при этом, границы сетки отстоят от границ базиса полного съемного пластиночного протеза на 5 мм по всему периметру, а на поверхности сетки обращенной к протезному ложу, моделируются стопоры в виде усеченного обратного конуса высотой 0,5 мм у которого основание сечением 2 мм, а усеченная вершина 1 мм, расположенные по периметру сетки, отступя от внешних границ сетки на 2 мм, на расстоянии 10 мм друг от друга и вдоль срединной линии твердого неба, отступя от нее на 5 мм слева и справа, при этом по всей поверхности виртуальной модели сетки формируются перфорации диаметром 2 мм в промежутках между стопорами и вдоль вершины альвеолярного отростка верхней челюсти, поверх виртуальной модели сетки моделируется вторая часть базиса съемного зубного протеза границы которого, по периметру соединяются с границами первого слоя будущего базиса и соответствуют границам тканей протезного ложа, далее на полученной виртуальной модели базиса состоящий из двух слоев и между ними расположенной виртуальной армирующей сеткой, осуществляют постановку искусственных гарнитурных зубов по индивидуальным характеристикам анатомо-топографических особенностей протезного ложа и поля, а также эстетики лица, после чего, полученную виртуальную модель полного съемного пластиночного протеза анализируют в программе CAE-модуля для математического анализа на предмет возможных рисков и поломок при циклических и статических нагрузках, при установлении которых, меняют топографию перфораций на виртуальной модели армирующей сетки до момента исчезновения эпюр напряжений в базисе протеза, убедившись в эффективности армирующей сетки, ее виртуальную модель переводят в физическую посредством 3D-печати из стоматологического полимера с физико-механическими характеристиками (прочность, деформация разрушения, модуль упругости) выше характеристик базисного конструкционного материала используемого в технологии производства полных съемных пластиночных протезов, далее полимерная сетка используется для персонализированного армирования базиса полных съемных пластиночных зубных протезов изготавливаемых по классической аналоговой технологии.
Предлагаемая армирующая сетка толщиной 0,5 мм и стопорами высотой 0,5 мм располагается на заданном врачом-стоматологом и выполненным зубным техником уровне в базисе съемного пластиночного протеза увеличивает долговечность съемной конструкции зубного протеза при полной утрате зубов, сокращает число посещений пациентом клиники благодаря профилактике поломок базисов протезов, значительно удешевляет технологию армирования базиса в сравнении с известными аналогами, которые требуют вырезания заготовки из фабричного куска полотна металлической или кварцевой сетки, последняя лучшая из арсенала существующих, по форме твердого неба, что, неизбежно, ведет к образованием отходов, объем которых зависит от профессиональных навыков зубного техника, последующей адаптации к сложной поверхности твердого неба, обработке праймер-бондинговой системой и сложной, в большинстве своем невыполнимой попыткой расположения сетки в толще базиса съемного пластиночного протеза на заданном уровне.
Цифровая трансформация аналоговой технологии армирования базисов съемных протезов позволяет создать напечатанную сетку заданных параметров конгруэнтную по форме поверхности твердого неба, равномерно расположить сетку в толще базиса точно на заданном уровне, что способствует адекватному восприятию статических и динамических нагрузок, долговременному пользованию конструкцией протеза, легко выполняемой коррекции при необходимости, благодаря однородности химической природы полимерной армирующей сетки и базиса, не опасаясь обнажения сетки во время коррекции протеза, как это бывает когда сетка металлическая или кварцевая.
Производство съемного зубного пластиночного протеза с использованием предлагаемого способа осуществляется следующим образом:
1. Получают оттиски челюстей пациента оттискными стоматологическими массами, по которым изготавливают рабочие гипсовые модели.
2. По гипсовым моделям изготавливают прикусные шаблоны с восковыми окклюзионными валиками для определения соотношения челюстей.
3. В клинике с помощью шаблонов с восковыми окклюзионными валиками определяют и регистрируют соотношения челюстей пациента.
4. Гипсовые модели с шаблонами гипсуют в артикулятор.
5. Артикулятор с фиксированными в заданном положении гипсовыми моделями, сканируют в лабораторном стоматологическом сканере, получая виртуальные модели челюстей, ориентированных в межрамочном пространстве артикулятора в соответствии с ранее определенным положением нижней челюсти пациента и межальвеолярной высотой.
6. На виртуальной модели челюсти в программе для моделирования зубных протезов моделируют первый слой базиса будущего протеза толщиной в 0,5 мм, границы которого соответствуют границам тканей протезного ложа.
7. Поверх виртуального базиса, конгруэнтно протезному ложу, моделируется армирующая сетка толщиной 1 мм, при этом, границы сетки отстоят от границ базиса съемного пластиночного протеза на 5 мм по всему периметру, а на поверхности сетки обращенной к протезному ложу, моделируются стопоры в виде усеченного обратного конуса высотой 0,5 мм у которого основание сечением 2 мм, а вершина 1 мм, расположенные по периметру сетки, отступя от внешних границ сетки на 2 мм, на расстоянии 10 мм друг от друга и вдоль срединной линии твердого неба, отступя от нее на 5 мм слева и справа.
8. По всей поверхности виртуальной модели сетки формируются перфорации диаметром 2 мм в промежутках между стопорами и вдоль вершины альвеолярного отростка верхней челюсти.
9. Поверх виртуальной модели сетки моделируется вторая часть базиса съемного зубного протеза толщиной 0,5 мм границы, которого, по периметру соединяются с границами первого слоя будущего базиса и соответствуют границам тканей протезного ложа.
10. На полученной виртуальной модели базиса состоящей из двух слоев и между ними расположенной виртуальной армирующей сеткой, осуществляют постановку искусственных зубов по индивидуальным характеристикам анатомо-топографических особенностей протезного ложа и поля, а также эстетики лица.
11. Полученную виртуальную модель съемного пластиночного протеза анализируют в CAE-модуле программы для математического моделирования на предмет возможных рисков и поломок при циклических и статических нагрузках, при возникновении которых, меняют топографию перфораций виртуальной модели армирующей сетки до момента исчезновения эпюр напряжений в базисе протеза.
12. Виртуальную модель армирующей сетки переводят в физическую посредством 3D-печати из стоматологического полимера с физико-механическими характеристиками выше прочностных характеристик базисного полимерного конструкционного материала используемого в технологии производства базисов съемных пластиночных протезов.
13. На гипсовой модели из воска толщиной в 0,5 мм моделируют базис съемного пластиночного протеза.
14. Поверх воскового базиса накладывают полимерную армирующую сетку фиксирую ее на стопорах.
15. Поверх сетки накладывается пластинка воска толщиной 0,5 мм границы, которой, по периметру соединяются с границами первой восковой пластинки базиса и соответствуют границам тканей протезного ложа.
16. Затем осуществляют постановку гарнитурных искусственных зубов в артикуляторе.
17. Восковая модель съемного зубного протеза, армированная полимерной сеткой с искусственными зубами, пакуется в кювету и переводится в пластмассу по классической технологии.
18. Полученный съемный пластиночный зубной протез обрабатывают, удаляют излишки пластмассы, шлифуется, полируется и устанавливают (накладывают) на верхнюю челюсть пациента.
Клинический пример 1.
В клинику обратился пациент с жалобами на полное отсутствие зубов верхней челюсти и частичное отсутствие зубов на нижней челюсти. У пациента получили силиконовые оттиски челюстей, изготовили гипсовые рабочие модели. По модели верхней челюсти изготовили индивидуальную ложку, с помощью которой, после ее припасовки, получали уточненный оттиск верхней челюсти, а по нему изготавливали гипсовую модель. На гипсовых моделях челюстей моделировали восковые шаблоны с окклюзионными валиками, по которым в клинике определяли соотношение челюстей и межальвеолярную высоту (высоту нижнего отдела лица). Гипсовые модели челюстей по зафиксированным в полости рта восковым шаблонам гипсовали в артикулятор. Затем артикулятор с фиксированными в заданном положении гипсовыми моделями, сканировали в лабораторном стоматологическом сканере, получая виртуальные модели челюстей, ориентированные в межрамочном пространстве артикулятора в соответствии с ранее определенной позицией нижней челюсти пациента и межальвеолярной высотой.
На виртуальной модели челюсти в программе для моделирования зубных протезов (ExoCad, ExoCad GMBH, Дармштадте, Германия) моделировали первый слой базиса будущего протеза толщиной в 0,5 мм, границы которого соответствуют границам тканей протезного ложа. Поверх виртуального первого слоя базиса, конгруэнтно протезному ложу, моделировали армирующую сетку, при этом, границы сетки отстояли от границ базиса съемного пластиночного протеза на 5 мм по всему периметру, а на поверхности сетки обращенной к протезному ложу, моделировали стопоры в виде усеченного обратного конуса высотой 0,5 мм у которого основание сечением 2 мм, а усеченная вершина 1 мм, расположенные по периметру сетки, отступя от внешних границ сетки на 2 мм, на расстоянии 10 мм друг от друга и вдоль срединной линии твердого неба, отступя от нее на 5 мм слева и справа. По всей поверхности виртуальной модели сетки формировали перфорации диаметром 2 мм в промежутках между стопорами и вдоль вершины альвеолярного отростка верхней челюсти. Поверх виртуальной модели сетки (второй слой базиса) моделировали вторую часть базиса съемного зубного протеза (третий слой) границы, которого, по периметру соединяли с границами первого слоя будущего базиса до соответствия границам тканей протезного ложа. На полученной виртуальной модели базиса, состоящего из внутреннего (первого) слоя и наружного (третьего) слоя, а также расположенного между ними виртуальной армирующей сетки (второй слой), осуществляли постановку искусственных зубов по индивидуальным характеристикам анатомо-топографических особенностей протезного ложа и поля, а также эстетики лица пациента. Полученную виртуальную модель съемного пластиночного протеза анализировали в CAE-модуле программы для математического моделирования (SolidWorks, SolidWorks Corporation, производитель Dassault Systemes, Франция) на предмет возможных рисков и поломок при циклических и статических нагрузках. Виртуальную модель армирующей сетки переводили в физическую посредством 3D-печати (NextDent 5100, 3D Systems, Южная Каролина, США) из стоматологического полимера (NextDent Ortho Rigid). На гипсовой модели из воска толщиной в 0,5 мм моделировали базис съемного пластиночного протеза. Сверху воскового базиса накладывали напечатанную полимерную армирующую сетку и фиксировали ее в толще воска до соприкосновения стопоров с гипсовой поверхностью протезного ложа. Поверх сетки накладывали пластинку воска толщиной 0,5 мм границы, которой, по периметру соединяли с границами первой восковой пластинки базиса по границам тканей протезного ложа. Осуществляли постановку искусственных зубов в артикуляторе. Восковую модель съемного зубного протеза, армированную полимерной сеткой с искусственными зубами, паковали в кювету и переводили в пластмассу по классической технологии. Полученный зубной протез шлифовали, полировали и передавали в клинику. Клинический пример 2.
В стоматологическую клинику обратился пациент с жалобами на полную утрату зубов верхней челюсти. После обследования полости рта пациента и установления полноценных протезов на нижней челюсти, были получены оттиски обеих челюстей силиконовыми стоматологическими массами и оттискам изготовлены гипсовые модели. С помощью воскового шаблона с окклюзионным валиком верхней челюсти определили соотношение челюстей. Гипсовые модели челюстей сопоставляли по зафиксированным отпечаткам зубов нижней челюсти на восковом валике и гипсовали в артикулятор. Артикулятор с фиксированными в нужном положении гипсовыми моделями, сканировали в лабораторном стоматологическом сканере, получая виртуальные модели челюстей, ориентированных в пространстве в соответствии с ранее определенным положением нижней челюсти пациента и межальвеолярной высотой.
На виртуальной модели челюсти в программе для моделирования зубных протезов (ExoCad, ExoCad GMBH, Дармштадте, Германия) моделировали первый слой базиса будущего протеза толщиной в 1 мм, границы которого соответствуют границам тканей протезного ложа. Поверх виртуального базиса, конгруэнтно протезному ложу, моделировали армирующую сетку, при этом, границы сетки отстояли от границ базиса съемного пластиночного протеза на 5 мм по всему периметру, а на поверхности сетки обращенной к протезному ложу, моделировали стопоры в виде усеченного обратного конуса высотой 0,5 мм, у которого основание сечением 2 мм, а вершина 1 мм, расположенные по периметру сетки, отступя от внешних границ сетки на 2 мм, на расстоянии 10 мм друг от друга и вдоль срединной линии твердого неба, отступя от нее на 5 мм слева и справа. По всей поверхности виртуальной модели сетки формировали перфорации диаметром 2 мм в промежутках между стопорами и вдоль вершины альвеолярного отростка верхней челюсти. Поверх виртуальной модели сетки моделировали наружную часть базиса съемного зубного протеза границы, которого, по периметру соединяли с границами внутреннего слоя виртуального базиса до соответствия границам тканей протезного ложа. На полученной виртуальной модели базиса, состоящей из двух слоев и между ними расположенной виртуальной армирующей сеткой, осуществляли постановку искусственных зубов по индивидуальным характеристикам анатомо-топографических особенностей протезного ложа и поля, а также эстетики лица пациента. Полученную виртуальную модель съемного пластиночного протеза анализировали в CAE-модуле программы для математического моделирования (SolidWorks, SolidWorks Corporation, производитель Dassault Systemes, Франция) на предмет возможных рисков и поломок при циклических и статических нагрузках. Виртуальную модель армирующей сетки переводили в физическую посредством 3D-печати (NextDent 5100, 3D Systems, Южная Каролина, США) из стоматологического полимера (NextDent Ortho Rigid). На гипсовой модели из воска толщиной в 0,5 мм моделировали базис съемного пластиночного протеза. Сверху воскового базиса накладывали полимерную армирующую сетку фиксировали ее на стопорах. Поверх сетки накладывали пластинку воска толщиной 0,5 мм границы, которой, по периметру соединяли с границами первой восковой пластинки базиса по границам тканей протезного ложа. Осуществляли постановка искусственных зубов в артикуляторе с помощью силиконового ключа. Восковая модель съемного зубного протеза, армированную полимерной сеткой с искусственными зубами, паковали в кювету и переводили в пластмассу по классической технологии. Полученный зубной протез шлифовали, полировали и фиксировали в полости рта пациента.