Биомеханический анализ смещений зубов нижней челюсти при лечении пародонтита полимерной иммобилизующей шиной

Сотрудниками лаборатории механики полимерных композиционных материалов (ЛМПКМ) совместно с сотрудниками Российского университета медицины (г. Москва) проведен биомеханический анализ смещений зубов нижней челюсти при лечении пародонтита полимерной иммобилизующей шиной. Конструкция иммобилизующей шины была оптимизирована для лечения пародонтита в рамках компьютерного моделирования с использованием метода конечных элементов. Двумя варьируемыми параметрами шины были форма и толщина, что позволило сделать ее тоньше, но при этом обеспечить как иммобилизацию зубов, так и несущую способность в течение гарантийного срока. Кроме того, проанализировано деформационное поведение конструкции “зубной ряд – иммобилизирующая шина - периодонтальная связка – альвеола". Основное внимание было уделено этапу предварительного шинирования, на котором устанавливаются временные полимерные шины с целью определения их комфортной формы для пациентов. Для этого были рассчитаны как напряжения, так и смещения при изменении материалов (ПММА и ПЭЭК) и толщины шин (рис. 1). Показано, что компьютерное моделирование облегчает планирование лечения пародонтита на различных стадиях его развития, в частности, за счет оптимизации конструкции шины. Установлено, что использование высокоэффективного полимера - полиэфирэфиркетона позволило улучшить механические свойства таких компонентов конструкции зуба по сравнению с традиционно применяемым полиметилметакрилатом (ПММА).

На рисунке показаны распределения максимальных главных напряжений и перемещений в модели с шиной из ПММА при двух условиях нагружения; с шинироваинем (а) и без шины (б).

Работа выполнена к.ф.-м.н. Бочкарёвой С.А., к.ф.-м.н. Пановым И.Л., д.т.н. Паниным С.В в рамках государственного задания ИФПМ СО РАН, проект FWRW-2021-0010.
Результаты исследования опубликованы в журнале Mechanics of Composite Materials (H-index: 39; Q2 в категории SJR).

A.S. Arutyunov, A.E. Verdiev, K.G. Savvidi, I.V. Zolotnitsky, S.A. Bochkareva, I. L. Panov, G.D. Akhmedov, H.S. Kerasov, S.V. Panin, and S.D. Arutyunov. Biomechanical analysis of displacements of the mandible teeth upon periodontitis treatment with immobilizing splints. Part 1. Polymeric component. Mechanics of Composite Materials, Vol. 61, No. 2, May, 2025, https://doi.org/10.1007/s11029-025-10277-8