Биомеханика и компьютерные технологии в челюстно-лицевой ортопедии и дентальной имплантологии (А. Н. Чуйко, М. М. Угрин и соавт.) 2014 г.

Биомеханика и компьютерные технологии в челюстно-лицевой ортопедии и дентальной имплантологии (А. Н. Чуйко, М. М. Угрин и соавт.) 2014 г.

Издательство "ГалДент" г. Львов, 2014 г.

Книга для стоматологов ортопедов и дентальных имплантологов. Издание на русском языке, 350 страниц, 408 иллюстраций, мягкий переплет. Состав авторской группы: А. Н. Чуйко, М. М. Угрин, Р. А. Левандовский, Д. К. Калиновский, Р. С. Алымбаев. Рекомендовано к изданию Ученым советом буковинского государственного медицинского университета.

В издании рассматриваются как общие вопросы биомеханики относительно особенностей биомеханики в челюстно-лицевой ортопедии и дентальной имплантологии, так и результаты использования данных компьютерной томографии для оценки механических особенностей твердых и мягких тканей, анализа конечно-элементных моделей наиболее характерных заданий челюстно-лицевой ортопедии и дентальной имплантологии. Книга предназначена для студентов, аспирантов и преподавателей стоматологических факультетов, а также практикующих врачей, интересующихся научным обоснованием принимаемых решений для прогнозирования ближайших и отдаленных результатов лечения.

Эта книга является логическим продолжением работ А.Н.Чуйко, В.Е. Вовк "Особенности биомеханики в стоматологии" (2006) и А.Н. Чуйко, И.А. Шинчуковский "Биомеханика в стоматологии" (2010). Авторы считают, что изложенный в этих работах материал может быть существенно переработан, дополнен и конкретизирован, в том числе с учетом последних достижений науки и публикаций соавторов. Из всего комплекса тем, затронутых в работах, в предлагаемом исследовании будут изложены вопросы челюстно-лицевой ортопедии (хирургии) и дентальной имплантологии, которые не только взаимосвязаны клинически, но и отражают практический опыт каждого из соавторов.

Как и ранее, работа фактически является системным изложением статей, опубликованных в разные годы в журналах "Дентал Юг" (Краснодар), "Современная стоматология" (Киев), "Стоматолог", (Харьков), "Ортопедия, травматология и протезирование" (Харьков), "Новини стоматології" (Львов), "Украинский стоматологический альманах" (Полтава), "Український журнал телемедицины та медичної телематики" (Донецк), "Прикладная механика" (Киев), "Буковинский медичний вісник" (Черновцы), "Стоматология" (Москва), "Молодой ученый" (Чита), и выступлений на ряде конференций. При написании монографии использованы фрагменты совместных разработок диссертационных исследований соавторов, что позволило придать работе необходимую глубину и практическую направленность.

По многочисленным отзывам читателей книг "Особенности биомеханики в стоматологии" и "Биомеханика в стоматологии", их содержание заняло свою нишу в медицинской науке, связывая успехи клинической практики с последними достижениями биомеханики и компьютерных технологий в челюстно-лицевой ортопедии и стоматологии. Поэтому одной из основных задач этой монографии, также как и предыдущих работ, является попытка изложить основы теоретической механики, сопротивления материалов, теории упругости, деталей машин и других смежных дисциплин в необходимом для понимания и решения конкретных задач биомеханики объеме. Второй важной задачей монографии является иллюстрация возможностей "глубокого биомеханического анализа", подхода, который мы пытались обосновать, при решении наиболее актуальных задач челюстно-лицевой ортопедии (ЧЛО), ортопедической стоматологии, дентальной имплантологии и ортодонтии.

Несмотря на существенные успехи, достигнутые в последние годы, возможности биомеханики реализуются еще недостаточно, особенно в лечебных медицинских учреждениях. Причин здесь несколько: это и общая недостаточность финансирования, не позволяющая привлечь к решению необходимых задач специалистов узкого профиля; и сложность самой дисциплины, особенно для врачей - основных потребителей ее результатов, не имеющих необходимой подготовки по механике; и недостаточная, на доступном уровне, пропаганда ее возможностей и достижений. Для сравнения можно отметить, что в технических вузах инженера механического профиля включает целый ряд общенаучных дисциплин, таких как сопротивление материалов, теория упругости, теория пластичности и ползучести, статика и динамика сооружений, строительная механика и др. В немашиностроительных вузах основы всех этих дисциплин часто объединяются в рамках одной дисциплины "Прикладная механика". При серьезной и глубокой постановке задач биомеханики владение всеми основными понятиями и методами этих дисциплин также необходимо. С одной стороны, курс биофизики, читаемый в стоматологических вузах, не может перекрыть все потребности для освоения биомеханики. С другой стороны, такую задачу может решить только специальная дисциплина "Биомеханика", как с общими вопросами биомеханики, так и специализированными для челюстно-лицевых хирургов, ортопедов, имплантологов, ортодонтов и т.п. На наш взгляд, специальность биомеханика будет также востребована, как и зубного техника, а со временем здесь возможно и их взаимное обогащение и взаимопроникновение на основе современных научных знаний. Это отобразилось не только на названии монографии, но и на содержании основных разделов. При изложении всех вопросов принята одна последовательность: вначале каждая задача рассматривается схематически на основе традиционных подходов и расчетных зависимостей теоретической механики, сопротивления материалов, деталей машин и пр. Затем проводится "глубокий биомеханический анализ", как идеализированных моделей для обеспечения "чистоты эксперимента", так и моделей максимально приближенных к конкретному пациенту на основе использования методы конечных элементов, для определения действующих в системе напряжений и деформаций. На последнем этапе анализа особое значение приобретает компьютерная томография (СТ), которая не только является самым современным средством диагностики, но и основой для построения твердотельных моделей анализируемого объекта с последующим конечно-элементным анализом. Авторы являются убежденными сторонниками именно такой схемы решения сложных задач, как в технике, так и в биомеханике.

Сведения об авторах книги:

Чуйко Анатолий Николаевич - кандидат технических наук, доцент Харьковского государственного университета питания и торговли. Автор статей по биомеханике в стоматологии, опубликованных в журналах "Стоматолог" (Харьков), "Вютник стоматологи" (Одесса), "Современная стоматология" (Киев), "Травма" (Донецк), "Новое в стоматологии" (Москва), "Ортодонтия" (Москва), "Пародонтология" (Санкт-Петербург) и "Стоматология Сегодня" (Санкт-Петербург).

Мирон Миронович Угрин - директор Центра стоматологической имплантации и протезирования "ММ", кандидат медицинских наук, доцент кафедры ортопедической стоматологии Львовского национального медицинского университета имени Данилы Галицкого, заслуженный врач Украины, почетный президент Ассоциации имплантологов Украины, президент Ассоциации частнопрактикующих врачей-стоматологов Украины.

Содержание книги "Биомеханика и компьютерные технологии в челюстно-лицевой ортопедии и дентальной имплантологии"

К читателю
Введение
Раздел 1. Основные понятия, термины, определения и зависимости в биомеханике

• 1.1 Термины и понятия в биомеханике
• 1.1.1 Глоссарий основных терминов и понятий в биомеханике
• 1.1.2 Термины фиксация, стабилизация, устойчивость и трактовка этих понятий в специализированной стоматологической литературе
• 1.2 Условие прочности и условие жесткости - основа биомеханического анализа
• 1.2.1 Условие прочности
• 1.2.2 Условие жесткости
• 1.2.3 Нагрузка (усилие, сила) и деформация
• 1.3 Основные биомеханические характеристики костных тканей и методика их определения
• 1.3.1 Экспериментальные методы определения механических характеристик
• 1.3.2 Механические характеристики костных тканей по данным литературы
• 1.3.3 Определение механических характеристик мягких и костных тканей на основе анных компьютерной томографии выводы и практические рекомендации

Раздел 2. Биомеханика в челюстно-лицевой ортопедии

• 2.1 Биомеханический анализ процесса жевания по данным литературных источников
• 2.2 Расчетные схемы для нижней челюсти
• 2.3 Сравнительный анализ биомеханики процессов откусывания и жевания пищи
• 2.3.1 Приближенный анализ расчетной схемы для нижней челюсти
• 2.3.2 Геометрические характеристики сечений челюсти
• 2.3.3 Внешние и внутренние силы (нагрузки), действующие на нижнюю челюсть
• 2.4 Расчет на прочность тела нижней челюсти, мыщелкового отростка и накостных пластин при переломах
• 2.4.1 Анализ подвижности отломков кости
• 2.4.2 Определение усилий в прямой пластине и кости при остеосинтезе
• 2.4.3 Уточнение усилий в прямой накостной пластине и костях челюсти при остеосинтезе
• 2.4.4 Расчет минипластине на прочность
• 2.5 Особенности биомеханики мыщелкового отростка нижней челюсти в норме
• 2.5.1 Особенности расчетной схемы нижней челюсти пациента
• 2.5.2 Приближенный анализ внутренних усилий в нижней челюсти в процессе откусывания пищи
• 2.5.3 Уточнение расчетной схемы тела НЧ по данным компьютерной томографии и приближенное определение напряжений
• 2.5.4 Твердотельная модель и конечно-элементный анализ в зоне мыщелкового отростка
• 2.5.4.1 Построение твердотельной и конечно-элементной модели для мыщелкового отростка
• 2.5.4.2 Результаты конечно-элементного анализа напряжений и перемещений в зоне мыщелкового отростка
• Выводы и практические рекомендации
• 2.6 Контрфорсы, траектории и анализ напряженно-деформированного состояния челюстей с использованием современных компьютерных технологий
• 2.6.1 Особенности анатомии и гистологии верхней и нижней челюсти
• 2.6.2 Основные данные анализа компьютерных томограмм
• 2.6.3 Определение количественных значений механических характеристик костных тканей
• Выводы и практические рекомендации
• 2.6.4 Анализ напряженно-деформированного состояния нижней челюсти с использованием компьютерных технологий
• Выводы и практические рекомендации
• 2.7 Особенности биомеханики в стоматологии детского возраста
• 2.7.1 Особенности использования общих соотношений механики в стоматологии десткого возраста
• 2.7.2 Анатомия зубочелюстной системы - основа расчетной модели при биомеханическом анализе
• Выводы и практические рекомендации
• 2.8 Компьютерная томография и биомеханическое сопровождение в челюстно-лицевой ортопедии
• 2.8.1 Особенности челюстно-лицевых операций на нижней челюсти с использованием компьютерных технологий
• 2.8.1.1 Особенности реконструкции фронтальной части нижней челюсти при двустороннем переломе
• 2.8.1.2 Особенности операции при реконструкции тела и угла нижней челюсти
• 2.8.1.3 Особенности реконструкции нижней челюсти в ментальном отделе при лечении с применением сетчатого пластинчатого имплантата
• 2.8.2 Расчет нижней челюсти на прочность и жесткость при функциональной нагрузке
• 2.8.2.1 Напряжения и перемещения в НЧ в зоне сетчатого имплантата (после операции)
• 2.8.2.2 Анализ напряженно-деформированного состояния нижней челюсти в процессе жевания пищи
• 2.8.3 Анализ напряженно-деформированного состояния НЧ с использованием комплекса MIMICS-ANSYS
• 2.9 Реконструкция посттравматического дефекта нижней челюсти с использованием компьютерных технологий
• 2.9.1 Исходное (предоперационное) состояние нижней челюсти пациента
• 2.9.2 Особенности проектирования костного трансплантата и сетчатого имплантата
• Выводы и практические рекомендации
• 2.10 Диагностика, биомеханический анализ и проектирование резекционного протеза
• 2.10.1 Предварительный биомеханический анализ функционирования резекционного протеза
• 2.10.2 Диагностика и проектирование резекционных протезов с использованием компьютерных технологий
• 2.10.3 Оценка эффективной площади фиксации резекционных протезов
• Выводы и практические рекомендации

Раздел 3. Биомеханика в дентальной имплантологии

• 3.1 Дентальная имплантология - одно из направлений современной стоматологии
• 3.2 Сравнительный анализ монографии С.E. Mish "Dental Implant Prosthetics"("Ортопедическое лечение с опорой на дентальные имплантаты") и монографии "Биомеханика в стоматологии"
• Выводы и практические рекомендации
• 3.3 Особенности расчетов в дентальной имплантологии
• 3.4 Возможности и особенности подбора имплантатов с использованием компьютерных технологий
• 3.4.1 Анализ анатомо-топографических условий для имплантации с использованием комплекса MIMICS-SolidWork
• 3.4.2 Анализ механических характеристик мягких и костных тканей на основе комплекса MIMICKS-ANSYS
• 3.4.3. Численная оценка эффективной жесткости костных тканей вокруг имплантата
• Выводы и практические рекомендации
• 3.4.4 Особенности биомеханики имплантатов с микрорезьбой
• 3.4.4.1 Экспериментальное исследование биомеханики имплантатов с микрорезьбой
• 3.4.4.2 Особенности распределения нагрузки между витками имплантата
• 3.4.4.3 Особенности биомеханики самонарезающейся резьбы
• Выводы и практические рекомендации
• 3.5 Особенности биомеханики съемных и несъемных протезов на имплантатах
• 3.5.1 Основные особенности протезирования зубочелюстной системы съемными и несъемными зубными протезами
• 3.5.2 Основные понятия, зависимости и определения, используемые при биомеханическом анализе съемных и несъемных зубных протезов
• 3.5.3 Предварительный биомеханический анализ съемных и несъемных протезов
• 3.5.4 Об опорной функции имплантатов при съемном протезирования
• Выводы и практические рекомендации
• 3.5.5 Оценка эффективности фиксации съемных протезов
• 3.5.5.1 Оценка эффективности функциональной присасываемости протезы
• 3.5.5.2 Оценка эффективности фиксации съемных протезов за счет поверхностного натяжения жидкости
• 3.5.5.3 Анализ экспериментальных данных по оценке адгезивной прочности
• Выводы и практические рекомендации
• 3.6 Особенности биомеханики условно-съемных протезов на имплантатох
• 3.6.1 Особенности конструкции условно-съемных протезов
• 3.6.2 Предварительный биомеханический анализ УСП
• 3.6.2.1 Особенности фиксации УСП
• 3.6.2.2 Особенности стабилизации УСП
• Выводы и практические рекомендации
• 3.7 Особенности биомеханики пластинчатых имплантатов
• 3.7.1 Анализ геометрических параметров и механических характеристик нижней челюсти пациента по данным компьютерной томографии
• 3.7.2 Конструкция имплантатов и нагрузка
• 3.7.3 Анализ идеализированной конечно-элементарной модели
• Выводы и практические рекомендации
• 3.8 Особенности биомеханики субпериостальных имплантатов
• 3.8.1 Субпериостальный имплантат как объект биомеханического исследования
• 3.8.2 Биомеханический анализ субпериостальный имплантатов
• на базе основных зависимостей механики
• 3.8.3 Анализ анатомо-топографических условий для имплантации с помощью комплекса MIMICS-SolidWorks
• 3.8.4 Биомеханический анализ свойств костной ткани под опорной лентой субпериостального имплантата на основе данных компьютерной томографии

Выводы и практические рекомендации
Заключение
Литература