Залежність напружено-деформованого стану верхньої щелепи від механічних властивостей кісткової тканини у пацієнтів із вродженими однобічними незрощеннями губи та піднебіння

Abstract

Резюме. Вивчення особливостей біомеханічних систем, що включають ортодонтичні конструкції та зубощелепний апарат, анатомо-топографічних характеристик вроджених дефектів та мінеральної щільності кістки, має особливе значення при лікуванні дітей із вродженими незрощеннями губи та піднебіння (ВНГП). Мета дослідження – вивчити напружено-деформований стан та визначити максимальні еквівалентні напруження у кістковій тканині верхньої щелепи при дії навантажень, спричинених активацією гвинта ортодонтичного апарату, в процесі комплексного лікування пацієнтів з однобічними ВНГП у змінному періоді прикусу залежно від мінеральної насиченості й жорсткості кістки. Матеріали і методи. Створено імітаційну комп’ютерну модель напружено-деформованого стану системи ортодонтичний апарат – кістка в заданих умовах статичного навантаження. Розділення неоднорідних за біомеханічними характеристиками біологічних структур проведено за рентгенологічною щільністю. Оцінено максимальну величину еквівалентних напружень у кістковій тканині в ділянках їх максимальної концентрації, отримані величини зіставлено із гранично-допустимими для кортикального шару кістки. Результати досліджень та їх обговорення. Силові навантаження передавались від ортодонтичного апарату на тканини щелепи. Якісно характер розподілу напружень і деформацій у різних моделях практично не залежав від жорсткості кортикальної кістки. Зі зменшенням мінеральної насиченості й, відповідно, жорсткості кісткової тканини з 8500 до 3500 МПа у відтворених моделях величина напружень на різних ділянках знижувалась на 54–62 %. Перевантаження ділянок кортикального шару може призводити до зриву адаптивно-пристосувальних механізмів, порушень процесу перебудови кістки та її руйнуванню на мікрорівні. Висновки. Встановлені закономірності свідчать про необхідність диференційованого підходу у виборі режимів активації ортодонтичних апаратів у пацієнтів із різними біомеханічними властивостями кісткової тканини незрощеної верхньої щелепи з метою запобігти виникненню ускладнень та оптимізації лікування.