Contributii personale la studiul biomecanicii protezelor partial ...

Universitatea de Medicin i Farmacie Gr. T. Popa Iai Facultatea de Medicin Dentar

TEZ DE DOCTORAT CONTRIBUII PERSONALE LA STUDIUL BIOMECANICII PROTEZELOR PARIAL

AMOVIBILE Conductori tiinifici: Prof. Univ. Dr. Maria Ursache Prof. Univ. Dr. Norina Consuela Forna

Doctorand: Dr. Monica Andronache

Iai - 2010 -

CCUUPPRRIINNSS

CUPRINS ...............................................................................................................................................................2

INTRODUCERE...................................................................................................................................................5 STADIUL CUNOATERII ...................................................................................................................................8 Capitolul I. ACTUALITI PRIVIND SOLICITRILE BIOMECANICE ALE CMPULUI PROTETIC EDENTATE PARIAL NTINS ..................................................................................................9

I.1. Introducere ............................................................................................................................................9 I.2. Forele care acioneaz la nivelul arcadelor dentare ..........................................................................10 I.3. Mecanismele de aciune ale forelor ce acioneaz asupra cmpului protetic...................................15 I.4. Deplasrile protezelor parial mobile .................................................................................................18

I.4.1. Deplasrile circulare (rotaiile) protezelor parial mobile ....................................................18 I.4.2. Deplasrile rectilinii (translaiile) protezelor parial mobilizabile .......................................19

I.5. Efectul deplasrilor protezelor parial mobilizabile asupra esuturilor orale vecine.........................20 I.5.1. Factori ce in de statusul clinic ..............................................................................................21 I.5.2. Factori dependeni de proteza parial amovibil:..................................................................22

I.6. Concluzii .............................................................................................................................................25 Capitolul II. ELEMENTELE COMPONENTE ALE PROTEZELOR PARIAL AMOVIBILE I POSIBILITI DE ECHILIBRARE A SOLICITRILOR BIOMECANICE .........................................26

II.1. Introducere .........................................................................................................................................26 II.2. Principiul biomecanic n tratamentul edentaiei parial ntinse. Conceperea scheletelor metalice

pentru prevenirea deplasrii protezelor mobile pariale ..................................................................27 II.2.1. Edentaii de clasa I Kennedy-Applegate ..........................................................................29 II.2.2. Edentaii de clasa II Kennedy-Applegate .........................................................................34 II.2.3. Edentaii intercalate: edentaii de clasa III Kennedy-Applegate......................................36 II.2.4. Edentaii de clasa IV Kennedy-Applegate.........................................................................37 II.2.5. Edentaii de clasa V Kennedy-Applegate ..........................................................................39 II.2.6. Caz particular........................................................................................................................40

II.3. Alegerea soluiei optime de tratament ..............................................................................................41 II.4. Concluzii ............................................................................................................................................45

Capitolul III. METODE I TEHNICI DE CUANTIFICARE A FORELOR .........................................46 III.1. Introducere........................................................................................................................................46 III.2. Analiza stress-ului cu ajutorul tehnicilor teoretice..........................................................................47

III.2.1. Analiza matematic.............................................................................................................47 III.2.2. Analiza elementului finit ....................................................................................................47

III.3. Analiza stress-ului prin intermediul tehnicilor practice ..................................................................52 III.3.1. Msurarea tensiunilor ........................................................................................................52 III.3.2. Holografia ..........................................................................................................................53 III.3.3. Fotoelasticitatea ..................................................................................................................53

III.3. Concluzii...........................................................................................................................................56 CONTRIBUII PERSONALE............................................................................................................................58 Capitolul IV. METODOLOGIA CERCETRII ...........................................................................................59

IV.1. Consideraii generale .......................................................................................................................59 IV.2. Motivaia alegerii temei ...................................................................................................................59 IV.3. Scopul i obiectivele cercetrii ........................................................................................................60

IV.3.1 Scopul studiului ...................................................................................................................60 IV.3.2. Obiectivele cercetrii ..........................................................................................................60

IV.4. Direcii de cercetare .........................................................................................................................60 IV.4. Material i metod............................................................................................................................61 IV.5. Concluzii ..........................................................................................................................................65

Capitolul V. EVALUAREA INCIDENEI I PREVALENEI EDENTAIEI PARIALE NTINSE...............................................................................................................................................................66

V.1. Introducere.........................................................................................................................................66 V.2. Scopul studiului .................................................................................................................................66 V.3. Material i metod .............................................................................................................................66

REZUMATUL TEZEI DE DOCTORAT

- 2 -

V.4. Rezultate i discuii ...........................................................................................................................66 V.5. Concluzii......................................................................................................................................... 106

Capitolul VI. CONTRIBUII PERSONALE LA STUDIUL SOLICITRILOR BIOMECANICE A BIOMATERIALELOR PROTEZELOR PARIAL SCHELETATE..................................................... 108

VI.1. Introducere .................................................................................................................................... 108 VI.2. Scop ............................................................................................................................................... 108 VI.3. Material i metod......................................................................................................................... 108

VI.3.1. Modul de realizare a epruvetelor.................................................................................... 109 VI.3.2. Determinarea microduritii i duritii epruvetelor realizate ........................................ 116 VI.3.3. Msurtori experimentale privind contactul concentrat n domeniul elastic-plastic ..... 118 VI.3.4. Determinarea constantelor de elasticitate........................................................................ 121 VI.3.5. Determinarea rezistenei la traciune a biomaterialelor luate n studiu.......................... 123

VI.4. Rezultate i discuii ....................................................................................................................... 124 VI.4.1. Determinarea coeficienilor de elasticitate pentru biomaterialele utilizate n realizarea

protezelor scheletate ....................................................................................................... 124 VI.4.2. Determinarea rezistenei la traciune a biomaterialelor luate n studiu.......................... 127 VI.4.3. Determinarea duritii la epruveta din metal................................................................... 131

VI.5. Concluzii ....................................................................................................................................... 132 Capitolul VII. STUDIUL DISTRIBUIEI TENSIUNILOR I DEFORMAIILOR N PROTEZELE PARIAL SCHELETATE ............................................................................................................................. 134

VII.1. Introducere ................................................................................................................................... 134 VII.2. Scop.............................................................................................................................................. 134 VII.3. Material i metod ....................................................................................................................... 135

VII.3.1. Polariscopul de reflexie de ultim generaie LF/Z-2 produs de firma VISHAY.......... 135 VII.3.2. Noiuni introductive privind fotoelasticitatea ............................................................... 135 VII.3.3. Noiuni teoretice ............................................................................................................. 136 VII.3.4. Aparatura i materiale utilizate ...................................................................................... 138 VII.3.5. Analiza franjelor fotoelastice ......................................................................................... 139 VII.3.6. Generarea franjelor......................................................................................................... 140 VII.3.7. Identificarea franjelor ..................................................................................................... 140 VII.3.8. Realizarea protezelor parial amovibile ......................................................................... 141

VII.4. Rezultate i discuii...................................................................................................................... 152 VII.4.1. Determinarea deformaiilor i a tensiunilor induse n cadrul protezelor aflate sub

solicitare.......................................................................................................................... 152 VII.4.2. Msurarea direciilor deformaiei principale ................................................................. 171

VII.5. Concluzii ...................................................................................................................................... 199 Capitolul VIII. STUDIUL SOLICITRILOR ELEMENTELOR CMPULUI PROTETIC PRIN METODA ELEMENTULUI FINIT .............................................................................................................. 202

VIII.1. Introducere.................................................................................................................................. 202 VIII.2. Scop ............................................................................................................................................ 202 VIII.3. Material metod.......................................................................................................................... 202

VIII.3.1. Conceperea modelelor matematice pentru elementele cmpului protetic i pentru elementele protezei ......................................................................................................... 203

VIII.3.2. Noiuni teoretice necesare obinerii modelului matematic al culiselor ....................... 207 VIII.4. Rezultate i discuii .................................................................................................................... 209 VIII.5. Concluzii..................................................................................................................................... 220 VIII.6. Direcii viitoare de cercetare ...................................................................................................... 221

Capitolul IX. CONCLUZII GENERALE .................................................................................................... 223 BIBLIOGRAFIE .............................................................................................................................................. 228 LISTA LUCRRILOR TIINIFICE DIN TEMATICA DE DOCTORAT......................................... 246

CONTRIBUII PERSONALE LA STUDIUL BIOMECANICII PROTEZELOR PARIAL AMOVIBILE

- 3 -

CCAAPPIITTOOLLUULL IIVV.. MMEETTOODDOOLLOOGGIIAA CCEERRCCEETTRRIIII

IV.1 Consideraii generale n literatura de specialitate sunt prezentate diferite metode si tehnici de evideniere a efectelor

negative induse de deplasarile substitutelor amovibile att asupra elementelor acestora, ct i a elementelor cmpului protetic, fr a lua n considerare binomul proteza - cmp protetic cu toate elementele ce caracterizeaza fiecare sistem n parte. n acest studiu am dorit s pun n eviden tensiunile i deformaiile ce apar n interiorul fiecarui element din cadrul protezei amovibile simulnd cit mai exact condiiile reale de solicitare intraoral.

IV.2. Motivaia alegerii temei Subiectul tezei prezente i pstreaz nc oportunitatea deoarece medicul dentist este pus n faa

numeroaselor cazuri clinice la care varianta protetic implantar nu poate fi aplicat, datorit strii generale, respectiv a strii locale a pacientului, pe de o parte, iar pe de alt parte a statusului financiar al acestuia.

Activitatea practic din sfera medicinii dentare ofer o imagine clar a frecvenei crescute a soluiilor terapeutice n edentaia parial ntins, ce doresc refacerea biologic de un nalt grad i eecurile acesteia, un rol deosebit de important revenind cunoaterii propagrii tensiunilor asupra elementelor cmpului protetic restant, ct i a distribuiei deformaiilor induse n substitutele protetice amovibile.

IV.3. Scopul i obiectivele cercetrii

IV.3.1 Scopul studiului Proiectul de fa i propune lrgirea ariei metodelor de testare biomecanic n protetica dentar, ca

un aspect esenial pentru dezvoltarea i mbuntirea calitii substitutelor protetice parial amovibile pe baza colaborrii tiinifice ntre activitatea medical, matematic, statistic i inginerie. De asemeni, se dorete reliefarea impactului acestor substitute protetice asupra elementelor cmpului protetic, n ceea ce privete precizarea zonelor n care rezorbia i atrofia componentei muco-osoase este accentuat.

Nu n ultimul rnd am dorit s stabilim corelaiile dintre starea general i local a pacienilor luai n studiu, prin precizarea factorilor de mediu i genetici i stabilirea heritabilitii.

IV.3.2. Obiectivele cercetrii Cercetarea a urmrit materializarea practic a urmtoarelor obiective:

evaluarea comportamentului biomecanic la traciune i rupere a epruvetelor din acrilat termopolimerizabil, din aliaj de Cr-Co precum i a celor realizate din Cr-Co peste care s-a termopolimerizat acrilat, precum i determinarea duriti acestora;

evaluarea comportamentului biomecanic a protezelor scheletate prin intermediul fotoelasticitii computerizate, urmrindu-se distribuia tensiunilor i deformaiilor;

analiza statistic a unui lot de pacieni diagnosticai cu edentaie parial ntins, la care soluia terapeutic de elecie este reprezentat de protezare scheletat;

determinarea heritabilitii, adic a determinismului genetic la principalele afeciuni sistemice pe care le-au prezentat pacienii luai n studiu;

Comportamentul biomecanic a elementelor cmpului protetic edentat parial ntins, precum i a elementelor protezelor scheletate prin intermediul metodei elementului finit.

IV.4. Direcii de cercetare 1. Analiza comportamentului mecanic a unor epruvete confecionate din biomaterialele ce alctuiesc

protezele scheletate, putndu-se observa zonele de minim i maxim rezisten de la nivelul acestora. 2. Analiza prin metoda fotoelasticitii computerizate a distribuiei tensiunilor i deformaiilor din

interiorul protezelor parial amovibile luate n studiu; 3. Determinarea gradului de resorbie a suportului muco-osos a crestei alveolare supuse aciunii

protezelor scheletate prin intermediul modelrii matematice, aspecte corelate cu modulele de elasticitate i constantele de materiale ale biomaterialelor analizate.

4. Analiza statistic a unui lot de pacieni diagnosticai cu edentaie parial ntins a cror soluie terapeutic este reprezentat de protezarea scheletat.


- 4 -

5. Stabilirea heritabilitii, a gradului de determinare ereditar a unei afeciuni stabilind astfel corelaiile dintre starea general i starea local a pacienilor luai n studiu.

IV.4. Material i metod Material n vederea atingerii obiectivelor propuse au fost realizate urmtoarele epruvete care au fost supuse

forelor de traciune i rupere : din acrilat termopolimerizabil, din aliaj de Cr-Co i din Cr-Co peste care s-a termopolimerizat acrilat.

Tipuri de studii utilizate:

analiza comportamentului biomecanic la fore de traciune i rupere a celor patru epruvete.

analiza tensiunilor i deformaiilor din structura biomaterialelor prin intermediul fotoelasticitii utiliznd polariscopul LF/Z-2 cu Compensatorul PhotoStress Plus Model 832 de la firma Vishay din cadrul Facultii de Rezistena Materialelor a Universitii Gh.Asachi Iai.

analiza strii de tensiuni i deformaii la nivelul suporturilor muco-osos i dento-parodontal supuse aciunii protezei scheletate retenionat prin intermediul culiselor extracoronare. Modelarea s-a realizat folosind sistemul RHINOCEROS - NURBS, modelling for Windows, realizat de Robert McNeal & Assoc., pachet care a permis o modelare tridimensional a fiecrui component.

analiza statistic a unui lot de pacieni diagnosticai cu edentaie parial ntins la care s-a optat pentru protezare cu proteza scheletat, datorit particularitilor cmpului protetic. n cadrul acestei cercetri s-a folosit pentru prelucrarea statistic a datelor programul SPSS 16.00 for WINDOWS pentru determinarea frecvenei, reprezentarea grafic a dreptei regresiei, coeficientul de regresie, i corelaia Pearson respectiv R.E.M.L. - cea mai sigur metod pentru estimarea parametrilor genetici (Restricted Maximum Likelihood.

Tipuri de studii utilizate:

determinarea rezistenei la traciune i rupere, analiza tensiunilor i deformaiilor din structura protezelor scheletate luate n studiu prin

intermediul fotoelasticitii computerizate; modelarea matematic a suporturilor muco-osos i dento-parodontal supuse aciunii protezei

scheletate; analiza clinic i paraclinic a unui lot de pacieni diagnosticai cu edentaie parial ntins la care

s-a optat pentru protezare cu proteza scheletata, datorit particularitilor cmpului protetic. Analiza statistic a lotului de pacieni luai n studiu. Metodele statistice descriptive i analitice utilizate au permis analiza, compararea i prelucrarea

fidel a datelor obinute.

IV.5. Concluzii 1. Scopul acestui proiect se dorete a veni n ntmpinarea medicului dentist prin descrierea zonelor

de minim rezisten de la nivelul protezelor parial scheletate, elemente ce stau la baza alegerii corespunztoare a design-ului acestora.

2. De asemeni, se dorete reliefarea impactului acestor substitute protetice asupra elementelor cmpului protetic, n ceea ce privete precizarea zonelor n care rezorbia i atrofia componentei muco-osoase este accentuat.

3. Nu n ultimul rnd am dorit s stabilim corelaiile dintre starea general i local a pacienilor luai n studiu, prin precizarea factorilor de mediu i genetici i stabilirea heritabilitii.

4. n acest scop am optat pentru alegerea urmtoarei metodologii de lucru: analiza comportamentului biomecanic la fore de traciune i rupere a celor trei epruvete analiza tensiunilor i deformaiilor din structura biomaterialelor prin intermediul fotoelasticitii analiza strii de tensiuni i deformaii la nivelul suporturilor muco-osos i dento-parodonta analiza statistic a unui lot de pacieni diagnosticai cu edentaie parial ntins la care s-a optat

pentru protezare cu proteza scheletat.


- 5 -

CCAAPPIITTOOLLUULL VV.. EEVVAALLUUAARREEAA IINNCCIIDDEENNEEII II PPRREEVVAALLEENNEEII EEDDEENNTTAAIIEEII PPAARRIIAALLEE NNTTIINNSSEE

V.1 Introducere Evaluarea incidenei i prevalenei edentaiei pariale ntinse constituie un punct de plecare n scopul

argumentrii i diversificrii alegerii soluiei de tratament dictat de o serie de parametri deosebit de importani privitori la starea general, aspectele loco-regionale i locale, odonto-parodontale i muco-osoase. Studiile statistice derulate n acest capitol au rolul de a cuantifica interrelaia dintre tipul de edentaie, relaia dintre resobie - atrofie i soluia terapeutic aleas, o parte important din aceast sfer revenind protezrilor parial mobile scheletizate.

V.2 Scopul studiului Scopul studiului este reprezentat de stabilirea corelaiei dintre starea general a pacientului, factorii

de mediu, i indicii clinico-biologici ce caracterizeaz suportul muco-osos, parametrii ce influeneaz varianta terapeutic stabilind procentul de cazuri soluionate prin protezare cu protez scheletat fa de celelalte alternative de tratament .

V.3 Material i metod Am luat n studiu un prim lot alctuit din 340 de pacieni 123 de brbai i 217 de femei (fig. 2),

provenind n proporie de 70% din mediul urban i 30% din mediul rural (fig. 3), care au fost examinai i protezai pe o perioad de trei ani (1 aprilie 2006- 1 octombrie 2009 ) n Baza Clinic de nvmnt.

Cel de-al doilea lot a cuprins un numr de 60 de pacieni, din totalul de 340 de pacieni, protezai cu proteze scheletate. Restul de 280 pacieni au fost protezai prin intermediul protezelor pariale, respectiv totale acrilice.

Toi pacienii inclui n acest studiu au fost diagnosticai cu edentaie parial ntins, edentaie subtotal sau edentaie total de etiologie variat i cu diferite complicaii datorit neprotezrii sau protezrii incorecte.

V.4. Rezultate i discuii n cadrul acestei cercetri s-a folosit pentru prelucrarea statistic a datelor programul SPSS 16.00 for

WINDOWS pentru determinarea frecvenei, reprezentarea grafic a dreptei regresiei, coeficientul de regresie, i corelaia Pearson respectiv R.E.M.L. - cea mai sigur metod pentru estimarea parametrilor genetici (Restricted Maximum Likelihood), folosit la estimarea coeficientului de heritabilitate i corelaiilor fenotipice, genetice i de mediu, dedicat cercetrii medicale.

Baza de date a cuprins informaii referitoare la vrsta pacienilor, sexul, clasa de edentaie Kennedy, clasele Atwood pentru descrierea gradului de resorbie a suportului muco-osos. De asemeni au fost introduse date referitoare la statusul general ai pacienilor, acetia ncadrndu-se n urmtoarele grupe: pacient sntos, sau afectat de hipertensiune arterial (HTA), diabet zaharat i hipertensiune arterial (HTA DZ), hepatit, boli psihice, endocardit bacterian. Nu n ultimul rnd am luat n calcul i viitoarea structur protetic efectuat i anume: proteza scheletat cu croete, proteza retenionat cu ajutorul barei, a culiselir extracoronare, a barei i a culisei, a barei i a capsei i a disjunctorilor.

Am constatat o prevalen a sexului feminin, element ce st la baza predominenei caracteristicilor estetice a viitoarelor restauraii protetice, aspect care corelat cu statusul odonto - parodontal i muco - osos, s-a ncadrat n procentul de cazuri clinice soluionate prin protezare parial mobil scheletizat. Din sfera protezrilor mobile protezele parial mobile scheletate reuesc s satisfac exigenele estetice ale sexului feminin.

Din lotul de pacieni evaluat cea mai mare parte a provenit din mediul urban n proporie de 70%, acest factor corelat cu cel ce evideniaz condiiile de via i munc i pun amprenta asupra statusului oro-dentar.( Fig. V.3.)


- 6 -

Structurapemediideprovenienalotuluistudiat

70%

30%

urban

rural

8

17

33

42

0 50

2040ani

4050ani

5060ani

6080ani

Distribuiapegrupedevrstalotuluistudiat

Fig. V.3. Structura pe medii de provenien Fig. V.4. Distribuia pe grupe de vrst a lotului studiat

a lotului studiat

Vrsta pacienilor a fost cuprins ntre 30 i 80 de ani, 8% dintre acetia avnd vrste ntre 30 40 ani, 17% - vrste ntre 40 50 ani, 33% - vrste ntre 50 60 ani i 42% avnd vrste ntre 60 i 80 de ani.

n ceea ce privete etiologia edentaiei (fig. V.5.), majoritatea pacienilor au prezentat, n proporii aproximativ egale, etiologie carioas (40%) i respectiv, parodontopatii (43%). A existat de asemenea i un lot, format din 17% dintre pacieni, care au prezentat etiologie plurifactorial.

Fig.V. 5. Etiologia lotului studiat

Majoritatea pacienilor s-au prezentat la medic acuznd tulburri masticatorii (40%) sau fizionomice

(50%); un procent redus de pacieni (10%) au prezentat alte tulburri (fig. V.6).

Motiveleprezentrii

50%40%

10%

tulburrifizionomicetulburrimasticatoriialtetulburari

36

2

2016 13 13

0

10

20

30

40

clasaI clasaaIIa

clasaaIIIa

clasaaIVa

clasaaVa

clasaaVia

IncidentaClasedeedentatieKennedy

Fig. V.6. Motivele prezentrii Fig. V.8. Incidena - clase de edentaie Kennedy

Am analizat de asemenea clasele de edentaie ale pacienilor (fig. V.8). Cea mai frecvent situaie a fost cea a clasei I Kennedy ntlnit n 28% dintre cazuri, urmat la egalitate de clasa a II-a Kennedy (20% din cazuri) i clasa a III-a (20% din cazuri). Un procent comparabil de pacieni (16%) au prezentat edentaie de clasa a IV-a Kennedy, iar incidenele cele mai sczute s-au nregistrat pentru clasele de edentaie V i VI (8%).


- 7 -

S-a analizat de asemenea resorbia i atrofia crestelor edentate, comparativ pe maxilar i pe mandibul (fig.V. 12). n cazul crestelor maxilare, 19% dintre cazuri au prezentat resorbie de gradul I, 43% dintre cazuri au prezentat resorbie de gradul II i 38% din cazuri au prezentat resorbie de gradul III.

n cazul crestelor mandibulare, situaia este asemntoare: 20% din cazuri au prezentat resorbie de

gradul I, 50 % din cazuri au prezentat resorbie de gradul II i 30 % din cazuri au prezentat resorbie de gradul III remarcndu-se astfel incidena semnificativ mai sczut a cazurilor de resorbie accentuat la creasta mandibular comparativ cu cea maxilar, dei cazurile de resorbie uoar sunt aproximativ egale n cele 2 situaii.

Restul de 60 de pacieni, dintre care 33 femei i 27 brbai au fost protezai prin intermediul

protezelor scheletate. La aceti pacieni au fost realizate corelaii ntre sex, starea general de sntate, clasa de edentaie Kennedy, precum i gradul de resorbie osoas la nivelul crestelor edentate, conform clasificrii Atwood. Nu s-a nregistrat nici un pacient cu edentaie de clasa a II-a Kennedy (fig.V. 15.).

Fig.V.15. Corelaia pacieni cu clasa de edentaie

Din totalul de 33 pacieni de sex feminin s-au nregistrat 15 paciente cu stare general bun. i n

rndul femeilor clasa I Kennedy de edentaie primeaz, n timp ce pacientele cu edentaie de clasa II-a, respectiv a V-a sunt n numr redus i se poate constata un numr aproximativ egal de paciente cu resorbii ale crestei alveolare de clas V, respectiv VI Atwood. (Fig.V.16.)

Fig.V.16. Corelaia paciente cu clasa de edentaie

Deoarece predomin edentaia de clasa I Kennedy la pacienii cu starea general afectat de diabet

zaharat i hipertensiune arterial am selectat doar cazuistica respectiv. La pacienii avnd aceast patologie general i local majoritatea pacienilor prezentau resorbii alveolare de clasa a VI a Atwood, i un procent minim de clasa a IV a Atwood. (Fig.V.28)


- 8 -

Fig.V.28. Corelaia pacieni, starea general de sntate, rezorbia crestei alveolare

i clasa I Kennedy de edentaie

n ceea ce privete varianta terapeutic aleas se remarc un numr de 16 pacieni protezai prin intermediul culiselor extracoronare la clasa I de edentaie. (Fig.V.30.)

Fig.V.30. Situaia pacienilor protezai prin proteze retenionate cu culise extracoronare

A fost realizat o protez retenionat prin intermediul culisei i a barei de friciune la un singur brbat (Fig.V.32).

126

6

8

4

11534

121

2 133

335

10369

121518212427

Bar

bati

clsed1

resca3

resca4

resca5

resca6

P.cul.bara.

7180

6170

5160

4150

3140

2030

Fig.V.32. Situaia pacienilor protezai cu proteze retenionate prin bare i culise

Protezarea prin intermediul disjunctorilor a fost realizat la 2 pacieni, 1 brbat i o femeie.(Fig.V.33., Fig.V.34.)

12

6

6

8

4

115

3

4

121

2 133

33

5

10369

121518212427

Brb

ai

clsed1

resca3

resca4

resca5

resca6

disjunctor

7180

6170

5160

4150

3140

2030

Fig. V.33. Situaia pacienilor protezai prin intermediul disjunctorilor


- 9 -

03691215182124273033

4 2 3 1

7

21

23

1

7

3

1

1 3

1

9

51 1 7

6

66

1Fe

mei

7180

6170

5160

4150

3140

2030

Fig.V.34. Situaia pacientelor protezate prin intermediul disjunctorilor

Proteza scheletat retenionat prin intermediul croetelor turnate a constitui soluia de elecie n

cazul a 3 pacieni luai n studiu. (Fig. V.35)

12

6

6

8

4

115

3

4

121

2 133

33

5

12

0369

121518212427

Br

bai

clsed1

resca3

resca4

resca5

resca6

P.scl.cros.

7180

6170

5160

4150

3140

2030

Fig.V.35. Situaia pacienilor protezai cu proteze retenionate prin croete turnate

O alt variant terapeutic protetic o reprezint retenia protezei amovibile prin intermediul barei de friciune. Au fost inclui n lotul analizat 3 brbai i 6 femei protezai n acest mod. (Fig.V.37, Fig.V.38)

12

6

6

8

4

115

3

4

121

2 133

33

5

30369

121518212427

Brb

ai

clsed1

resca3

resca4

resca5

resca6

P.scl.bara.

7180

6170

5160

4150

3140

2030

Fig.V.37. Situaia pacientelor protezate cu proteze retenionate prin croete turnate


- 10 -

03691215182124273033

4 2 3 1

7

21

23

1

7

3

1

1 3

1

9

51 1 7

5

6

66

1

Fem

ei

7180

6170

5160

4150

3140

2030

Fig .V.38. Situaia pacientelor protezate cu proteze retenionate prin bare de friciune

Estimarea corelaiilor presupune aplicarea unor modele experimentale i statistice adecvate, care s

conduc la obinerea informaiilor pentru dou sau mai multe caractere de la acelai individ i de la indivizi numeroi din populaie i la posibiliti de calcul al varianelor i covarianelor caracterelor urmrite.

Pentru ca medicul dentist s aleag varianta terapeutic de succes n cazul pacienilor tarai studiul i-a propus s realizeze corelaii ntre bolile sistemice ale pacienilor aflai n studiu i situaiile clinice existente la aceti pacieni.

Tabel V.2 Corelaii - HTV cu Hipercretere gingival

Corelaii HTA Hipercretere Gingival Corelaia Pearson 1,000 0,497

Sig. (2-tailed) 0, 0,000

HTA N 400 400

Corelaia Pearson -0,497 1,000 Sig. (2-tailed) 0,000 0,

Hipercretere

Gingival N 400 400

Acest lucru este determinant i pentru dreapta regresiei din Fig.39 care este influenat pozitiv i ne arat frecvena crescut a acestor hipercreteri gingivale n cavitatea oral la pacienii cu hipertensiune arterial.

Tabel V.3 Corelaia dintre hipertensiunea arterial i hipercreterea gingival

Coeficient Nestandartizat

Coeficient Standartizat

Model

B Std. Error Beta

t

Sig.

HTA 2,770 0,082 33,649 0,000 Hipercre. -0,885 0,078 -0,497 -11,416 0,000

2,22,01,81,61,41,21,0,8

HTA

2,2

2,0

1,8

1,6

1,4

1,2

1,0

,8 Rsq = 0,2467

Fig.V.39. Dreapta regresiei corelaiei HTA cu Hipercretere gingival


- 11 -

Un aspect conex al acestui amplu studiu este i corelaia dintre pacienii cu edentaie clasa I Kennedy i protezrile amovibile nregistrate n momentul examenului clinic. Se constat o corelaie negativ de intensitate slab, aa cum reiese din tabelele V.4., V.5., i figura V.40.

Tabel V.4. corelaiei dintre proteza amovibil i edentaia clasa I Kennedy. Coeficieni standardizai Specificare

B Std. Error Coeficientul de

regresie t Sig.

(Constanta) 1.235 .071 17.288 .000 Clasa edent.1 -.059 .057

-.133 -1.025 .310

Tabelul nr. V.5. Corelaia Pearson dintre proteza amovibil i edentaia clasa I Kennedy.

Corelaia Protez amovibil Clasa edent.1 Corelaia Pearson 1.000 -.133

Sig. (2-nivel) . .310 Protez amovibilN 340 60

Corelaia Pearson -.133 1.000

Sig. (2-nivel) .310 . Clasa edent.1

N 340 60 Afeciunile dentare reprezint o patologie important att pentru starea general a organismului ct i

pentru inseria pacientului n societate, innd cont de exigenele ce domin estetica actual. Un semnal de alarm n privina problemelor obinuite ce guverneaz sfera oral este dat de

oportunitatea controalelor periodice, pe care pacienii sunt obligai s le fac, depistndu-se n timp util nceputul unor adevrate dezastre ce includ efectele de cascad n care sunt atrase complicaiile cu ntreg cortegiul de efecte negative n plan local, loco-regional sau general.

Spre exemplificare vom descrie cazurile clinice cele mai reprezentative din lotul de studiu, rezolvate protetic n Clinica de Protetic-Disciplina de Edentaie Parial ntins a Facultii de Medicin Dentar din cadrul Universitii de Medicin i Farmacie Gr.T.Popa Iai.

Cazul clinic 1 Pacienta A.M. n vrst de 65 ani se prezint pentru refacerea integritii sistemului stomatognat. n

urma examenului clinic (Fig.V.42- Fig.V.45.) i paraclinic a fost conturat urmtorul diagnostic:

Fig.V.41. Examenul extraoral Fig.V.42. Examenul intraoral

Diagnosticul de stare generala : afectat prin endocardit bacterian, HTA (tratamentul stomatologic s-a putut realiza cu o premedicaie corespunztoare)

Diagnostic Odontal: abrazie grad 3 generalizat, traum ocluzal, tulburri masticatorii i fizionomice cu complicaii locale, loco-regionale i generale, evoluie lent spre deschiderea camerei pulpare, prognostic favorabil sub tratament, netratat. 21, 24, 23 LOC clasa IV, I Black, clasa IV Dechaume de etiologie plurifactorial, tulburri masticatorii, fizionomice, evoluie lent, complicaii locale i loco-regionale, prognostic favorabil sub tratament, netratate. Substructuri organice preparate de etiologie carioas, acoperite cu coroane de nveli nefizionomice ce nu se adapteaz corect marginal i nu redau corect morfologia dinilor.

Diagnosticul Parodontal: Parodontit marginal cronic generalizat, de etiologie plurifactorial, cu evoluie lent, complicat cu mobilitate gradul 2, cu prognostic favorabil sub tratament, netratat.

Edentaie parial ntins maxilar clasa I Kenedy cu 6modificri subclasa D Lejoeux i EPI mandibular clasa I Kenedy cu 2 modificri, subclasa B Lejoyeux, de etiologie carioas, tulburri


- 12 -

funcionale masticatorii, deglutiie, fizionomice, evoluie lent, complicaii locale, loco-regionale i generale, prognostic favorabil sub tratament, netratat.

Malocluzie prin lipsa reperelor ocluziei statice i a parametrilor ocluziei statice si dinamice, etiologie edentaie, tulburri funcionale, evoluie lent spre edentaie total, complicaii locale, loco-regionale i generale, prognostic favorabil sub tratament, netratat.

Malrelaie mandibulo- craniana clasa III extraposturale excentrice, etiologie edentaie, tulburri funcionale, complicaii locale, loco-regionale i generale, evoluie lent spre SD al sistemului stomatognat, prognostic favorabil sub tratament, netratat. Pentru repoziionarea corect mandibulo-cranian relaia centric a fost nregistrat prin intermediul machetelor de ocluzie.( Fig.V.46)

Dishomeostazia sistemului stomatognat manifestat clinic cu interesare ocluzal, muscular, articular. Diagnosticul de igiena stare de igiena nesatisfctoare.

Deoarece indicii clinico-bilogici maxilari erau nefavorabili, s-a optat pentru o protezare parial amovibil acrilic format din 2 ei acrilice, conector principal plcu dento-mucozal palatin i 2 croete cervico-alveolare deschise edental pe 11, 24, cu rol antibasculant. Mandibula a fost protezat printr-o protez parial amovibil hibrid alctuit din 2 ei mixte, 5 dini acrilici, conector principal bar lingual i elemente de meninere, sprijin i stabilizare reprezentate de 2 culise extracoronare amplasate la nivelul 35, 45. n scopul meninerii integritii odonto-parodontale a dinilor stlpi 35, 44 la nivelul crora se agreg patricea sistemului de culise extracoronare au fost preparai i dinii lor vecini, 34, 43, realizndu-se astfel 2 lucrri protetice fixe n cadranele III i IV. Astfel, proteza hibrid mandibular este echilibrat din punct de vedere biomecanic.( Fig.V.48, Fig.V.49.)

Fig.V.48. Proteza mandibular Fig.V.49. Soluia protetic final Cazul clinic 2 n cazul pacientei HR, 67 ani n urma examenelor clinice si paraclinice (radiografiile retro-dento-

alveolare, studiul de model) i a stabilirii dignosticului de stare general, loco-regional i local, indicii clinico-biologici au fost cuantificai i introdui n calculator n scopul analizrii acestora i obinerii soluiei ideale de tratament.

Am ales ca variant terapeutic protezarea compozit, prin utilizarea a patru culise extracoronare ataate coroanelor de nveli care limiteaz mezial i distal fiecare edentaie intercalat n parte. S-a urmrit i regularizarea planului de ocluzie, dar i repoziionarea cranio-mandibular corect a pacientei, printr-o nlare de ocluzie.

n urma examenului clinic i paraclinic s-a stabilit urmtorul diagnostic: Diagnosticul de stare generala : bun ( favorabil tratamentului stomatologic) Diagnostic Odontal : abrazie grad 3 generalizata, trauma ocluzal, tulburri masticatorii si fizionomice

cu complicaii locale, loco-regionale si generale, evoluie lenta spre deschiderea camerei pulpare, prognostic favorabil sub tratament, netratat. 21LOC clasa IV Black, clasa IV Dechaume de etiologie plurifactorial, tulburri masticatorii, fizionomice, evoluie lenta, complicaii locale si loco-regionale, prognostic favorabil sub tratament, netratat.

Diagnosticul Parodontal: Parodontita marginala cronica generalizata, de etiologie plurifactorial, cu evoluie lenta, complicata cu mobilitate gradul 2, cu prognostic favorabil sub tratament, netratat.

Edentaie parial ntins maxilar clasa I Kenedy cu 1modificari subclasa C Lejoveux si EPI mandibular clasa II Kenedy cu 2 modificri, subclasa C Lejoyeux, de etiologie carioas, tulburri funcionale masticatorii, deglutiie, fizionomice, evoluie lenta, complicaii locale, loco-regionale si generale, prognostic favorabil sub tratament, netratat.

Malocluzie prin lipsa reperelor ocluziei statice si a parametrilor ocluziei statice si dinamice, etiologie edentaie, tulburri funcionale, evoluie lent spre edentaie total, complicaii locale, loco-regionale si generale, prognostic favorabil sub tratament, netratat.


- 13 -

Malrelatie mandibulo- craniana clasa III V. Burlui, etiologie edentatie, tulburri funcionale, complicaii locale, loco-regionale si generale, evoluie lent spre SD al sistemului stomatognat, prognostic favorabil sub tratament, netratat.

Dishomeostazia sistemului stomatognat manifestat clinic cu interesare ocluzal, muscular, articular. Diagnosticul de igiena stare de igiena nesatisfctoare

Fig.V.52 Examenul clinic intraoral

Fig.V.52 Examenul clinic intraoral

Fig.V.55. Disjunctor-faa mucozal

Fig.V.56. Disjunctor-faa extern

Fig.V.57. Lucrrile fixe mandibulare

Fig.V.58.Proteza hibrid mandibular

Verificarea i adaptarea n cavitatea oral a

protezelor scheletate (V.59)

Verificarea i adaptarea n cavitatea oral a

protezelor scheletate (V.59)

Fig.V.61. Examenul ocluziei cu proteze

Fig.V.61. Examenul ocluziei cu proteze

V.5. Concluzii 1. Din studiu ce cuprinde pacienii protezai prin intermediul protezelor scheletate se poate remarca o

preponderen a pacienilor de sex masculin sntoi cu edentai de clasa I Kennedy cu o resorbie a crestei alveolare de clasa VI Atwood. De asemeni se observ un numr sczut de pacieni sntoi avnd creste alveolare edentate de clas III, respectiv IV Atwood. Nu s-a nregistrat nici un pacient cu edentaie de clasa a II-a Kennedy . Din totalul de 27 de brbai luai n studiu, doar 6 dintre acetia prezentau o stare de sntate bun, favorabil tratamentului stomatologic

2. Din totalul de 33 pacieni de sex feminin s-au nregistrat 15 paciente cu stare general bun. i n rndul femeilor clasa I Kennedy de edentaie primeaz, n timp ce pacientele cu edentaie de clasa II-a,


- 14 -

respectiv a V-a sunt n numr redus. De asemeni, se poate constata un numr aproximativ egal de paciente cu resorbii ale crestei alveolare de clas V, respectiv VI Atwood.

3. Nu a fost nregistrat nici un pacient cu edentaie de clasa a II-a, a IV-a, respectiv a V-a Kennedy. S-au nregistrat 2 paciente cu edentaie de clasa a II-a kennedy la care s-a observat predominana clasei a VI-a Atwood

4. n cadrul edentaiei de clasa a III, IV, V-a se remarc un numr crescut de pacieni cu resorbia crestei de clasa a VI-a Atwood, respectiv un numr redus dintre acetia avnd creasta de clasa a IV-a.

5. Pacienii cu edentaie de clasa a VI Kennedy-Aplegate se nregistreaz doar 2 pacieni cu resorbii de clasa IV Atwood, respectiv 11 cu resorbii de clasa VI Atwood

6. Genotipul confer o anumit valoare individului sau indicatorului studiat iar mediul produce o deviere a acestei valori ntr-o direcie sau alta.

Din studiul realizat se remarc faptul c asocierea dintre hipertensiune arterial i diabet zaharat are un determinism ereditar intermediar (h2 = 0,45), n timp ce bolile psihice au un determinism puternic ereditar (h2 = 0,63). Lucrrile protetice parial amovibile reprezint factorul de mediu, care, suprapunndu-se peste factorul ereditar poate influena evoluia strii locale sau generale de sntate. Din rezultatele statistice reiese c sunt boli deteminate genetic de la intermediar spre intens ceea ce poate influena evoluia iar tratamentul aplicat s nu dea rezultatele scontate.

7. Pacienii protezai n cadrul disciplinei clinica i terapia edentaiei parial ntinse au beneficiat de protezri scheletate corect concepute att din punct de vedere biomecanic, ct i biologic, curativ, funcional.

CCAAPPIITTOOLLUULL VVII.. CCOONNTTRRIIBBUUIIII PPEERRSSOONNAALLEE LLAA SSTTUUDDIIUULL SSOOLLIICCIITTRRIILLOORR BBIIOOMMEECCAANNIICCEE AA BBIIOOMMAATTEERRIIAALLEELLOORR PPRROOTTEEZZEELLOORR PPAARRIIAALL SSCCHHEELLEETTAATTEE

VI.1. Introducere Legtura strns ntre design-ul protezelor parial amovibile i particularitile de cmp protetic

constituie un element cheie n realizarea unei protezri individualizate. Nerespectarea acestei legturi conduce n timp la solicitri excesive a componentelor cmpului protetic, dar i la crearea de tensiuni, deformri n interiorul elementelor protezei i implicit la instabilitatea acesteia.

Sistemul stomatognat reprezint un sistem ale crui funcii se bazeaz pe dinamic i declanare de fore. Acest lucru complic inserarea la nivelul sistemului stomatognat a unui substitut artificial. Protezarea implic prezena a dou componente care trebuie s se afle n rapoarte stabile, n congruen perfect, asigurnd echilibrul mecanic optim necesar desfurrii funciilor dintre substitutul protetic i suportul su biologic.

VI.2 Scop Studiul i propune analiza comportamentului mecanic a biomaterialelor folosite n realizarea

protezelor scheletate, prin stabilirea constantelor de material: coeficienii de elasticitate, coeficienii Poisson. Materialele au fost studiate prin ncercri la traciune (pn la rupere), i prin testarea duritii.

VI.3. Material i Metod

Material Au fost realizate un numr de 4 epruvete, sub form de plci dreptunghiulare subiri cu

dimensiunea longitudinal de 10 cm, limea de aproximativ 2 cm, avnd o grosime ce a variat de la 0,5 la 2,5 mm. Epruvetele au fost elaborate n laboratorul de Tehnic dentar utiliznd biomateriale ale firmei Bredent Germania, preparate conform indicaiilor productorului.

ncercrile mecanice s-au efectuat pe o main de tip WDW50 (50kN) i pe o main Instron (100kN).

VI.3.1. Modul de realizare a epruvetelor : 1. Am realizat epruvete din acrilat termopolimerizabil, din aliaj de Cr-Co, din Cr-Co peste care s-a

termopolimerizat rina acrilic confecionate conform indicaiilor productorului, precum i o epruvet din aliaj Cr-Co cu retenii pentru componenta acrilic. Au fost respectate toate etapele de laborator n vederea realizrii celor 4 epruvete care vor fi ulterior testate din punct de vedere mecanic. (Fig. VI 30)


- 15 -

Fig. VI 30. Epruvetele finale

n scopul stabilirii proprietilor mecanice ale materialelor ce alctuiesc proteza scheletat, a fost necesar mai nti determinarea microduritii, a rezistenei la rupere i traciune, precum i a coeficienilor de elasticitate pentru cele patru epruvetelor realizate.

VI.3.2. Determinarea microduritii i duritii epruvetelor realizate Duritatea caracterizeaz capacitatea materialelor de a se opune deformrilor plastice provocate de

contactele localizate n straturile superficiale. [46] . Caracteristicile metodelor: toate metodele utilizeaz un penetrator special (o bil din oel sau un con de diamant); mrime standard a sarcinii; pregtirea special a suprafeei probelor;

Aparatul utilizat pentru determinarea microduritii i a duritii M1C0 Microdurimetru M1C010A (Fig. VI .31) prezint urmtoarele caracteristici

Fig. VI .31 Microdurimetru model EMCOTEST M1C Emco Test Austria

VI.3.3. Msurtori experimentale privind contactul concentrat n domeniul elastic-plastic Tribologia ca stiinta, grupeaza toate aspectele referitoare la frecarea, uzarea si lubrifierea cuplelor

existente n masini, utilaje dar si n corpul uman. Tribologia este domeniul de studiu interdisciplinar al fenomenelor de frecare, uzare si lubrificatie

care apar n zonele de contact a doua corpuri aflate n miscare relativa[306]. Se pot realiza teste privind: - comportarea straturilor superficiale la deformaii plastice prin indentare sau indentare cu alunecare sau rostoglire liber sau cu diferite grade de alunecare; - uzura n condiii de rostogolire liber sau cu alunecare la temperaturi sczute sau ridicate; - uzura materialelor compozite la alunecare cu ungere sau fr ungere; - uzura pitting .

Epruveta din metal va fi supus ncercrilor de indentare pe tribometrul CETR UMT-2, urma rmas dup ncercarea de indentare fiind msurat cu profilometrul Form Talysurf I50 produs de firma Taylor-Hobson.

Tribometrul CETR UMT-2 (Fig.VI.32) permite determinarea duritii i a modulului de elasticitate prin micro i nanoindentare.


- 16 -

Pentru studiul proceselor de uzare, de indentare i de micro zgriere (micro scrach) aparatul este dotat cu:

un sistem de monitorizare a uzurii la pin i la disc, cu precizie de 0,25 microni; un indentator cu vrf de diamant la 120 i raza vrfului de 200 microni; un sistem de deplasare liniar pe orizontal (direcia Y) cu masa de fixare a probei pentru testarea

rezistenei la micro zgriere, figura VI.33c, cu precizia de deplasare de pn la 1 micron, avnd cursa de minim 75 mm, cu viteze variabile cuprinse ntre 0,001 mm/s pn la 10 mm/s, cu posibilitatea de dezvoltare a unei fore de deplasare n procesul de micro zgriere de pn la 1000 N.

Urma rmas dup ncercarea de indentare este msurat cu profilometrul Form Talysurf I50 produs

de firma Taylor-Hobson. ncercarea de indentare (conform cu standardul ASTM E18-05, pentru determinarea duritii

Rockwell) const n dou etape principale: o etap iniial de prencrcare cu o for de maxim 10% din fora maxim de ncercare i o etap de ncrcare cu o for de pn la 450 N, n funcie de gama de for a senzorului de for pe care se efectueaz ncercarea de indentare.

Metod

VI.3.4. Determinarea constantelor de elasticitate n calculele de rezisten, deformaii i stabilitate, n analiza experimental a tensiunilor i n

utilizarea metodei cu elemente finite, cunoaterea caracteristicilor elastice ale materialelor din care sunt realizate protezele este absolut necesar. n cadrul lucrrii de se vor determina experimental, pe baza ncercrii la traciune, modulul de elasticitate convenional liniar E i ccooeeffiicciieennttuull lui PPooiissssoonn .

ncercrile s-au fcut pe maina WDW50 (Fig. VI .39), asistat de computer, din dotarea laboratorului de ncercri mecanice din cadrul Facultii de rezistena materialelor a Universiti Gh.Asachi din Iai. nregistrarea datelor fore-timp s-a fcut pe calculatorul mainii WDW50, iar nregistrarea deformaiilor specifice furnizate de TER (n raport cu timpul) s-a fcut pe puntea Vishay P3 (Fig. VI .38) . Prelucrarea datelor s-a fcut n Excel, urmrindu-se punerea n coresponden a datelor nregistrate n aceleai momente, puntea Vishay efectund nregistrri la intervale de o secund, iar softul mainii WDW-50 fcnd 17 nregistrri pe secund.

Maina universal de ncercat la traciune WDW-50 este destinat testelor de ncercri mecanice ale materialelor n concordana cu normele standard : SR EN 10002-4 , ASTM E4, ASTM E9, ASTM A720, ISO 75000-1, ISO 6892.

Este controlat de PC n bucl nchis pentru oricare din mrimile experimentate: viteza de ncrcare a sarcinii de test (fora), viteza de deplasare a grinzii mainii, viteza de deformare a probei.

VI.3.5. Determinarea rezistenei la traciune a biomaterialelor luate n studiu Cele 4 epruvete au fost supuse ncercrilor pentru determinarea rezistenei la traciune utiliznd

maina de ncercri Instron, care are capacitatea de ncrcare pn la 100kN. (Fig.VI.43). Etapele premergtoare determinrii rezistenei la traciune a materialelor luate n studiu au fost

urmtoarele: - pregtirea punii P3 Vishay (Fig. VI .42); - Montarea epruvetelor n sistemul de prindere al mainii (Fig. VI. 40, Fig. VI. 41) - Citirea rezultatelor.


- 17 -

Fig. VI. 40. Epruveta din aliaj Cr-Co cu orificii

montat n maina Instron Fig. VI .41. Epruveta plac compact montat n

maina Instron.

Fig. VI .42. Pregtirea punii P3 Vishay pentru

ncercri Fig.VI.43. Ansamblu maina-controler-computer

(Dell)-display

VI.4. Rezultate i discuii

VI.4.1 Determinarea coeficienilor de elasticitate pentru biomaterialele utilizate n realizarea protezelor scheletate

Capetele de prindere ale celor 4 epruvete luate n studiu au fost armate cu plcue metalice care s ofere o suprafa de prindere suficient de mare n bacurile mainii de ncercat.

Pe suprafeele acestora au fost ataate rozete traductoare electro-tensometrice (TER) orientate pe direciile longitudinal (direcia forei de ntindere) i transversal. (Fig. VI .44, Fig. VI .45) n urma aplicrii acestor epruvete la dispozitivul WDW-50 s-au obinut urmtoarele rezultate:

Fig. VI .44 Epruvetele instrumentate cu rozete de

TER 125TM; de la stnga la dreapta: epruveta din aliaj Co-Cr, epruveta din acrilat i plasa

metalic, epruveta din acrilat i epruveta din aliaj sub forma de plas metalic.

Fig. VI .45 Pregtirea eantioanelor pentru determinarea constantelor de material; se

observ: substanele de pregtire a suprafeelor pe care urmeaz a se lipi rozetele de TER i plcuele metalice (pe capete), adezivii- rina epoxidic i

cianacrilat, plicul cu rozete tensometrice etc. a. Determinarea coeficientului de elasticitate pentru epruveta din acrilat Din ncercarea efectuat pe epruveta din acrilat a rezultat o curba caracteristic cu un aspect

liniar accentuat, aproape confundat cu dreapta de aproximare. Nivelul de solicitare a fost sczut, pentru a se evita ruperea. Panta acestei drepte definete modulul de elasticitate longitudinal al acrilatului: (Fig. VI .46)

E=3357,3MPa=3,3573Gpa


- 18 -

Curba caracteristica

y = 3357.3x + 0.0102-0.5

0

0.5

1

1.5

2

2.5

-0.0001 0 0.0001 0.0002 0.0003 0.0004 0.0005 0.0006 0.0007

L

[M

Pa]

curba caracteristicaLinear (curba caracteristica)

Fig. VI .46 Determinarea modulul de elasticitate longitudinal al acrilatului:

Coeficientul contraciei transversale al acrilatului, =0.4038, a rezultat din curba T-L din figura

urmtoare: (Fig. VI .47)

Contractia transversala (Poisson)

y = -0.4038x - 1.8452

-300

-250

-200

-150

-100

-50

0-100 0 100 200 300 400 500 600 700

L [ ]

T [

] Contractia transversalaLinear (Contractia transversala)

Fig. VI. 47.

b. Determinarea coeficientului de elasticitate pentru epruveta din aliaj Cr-Co Epruveta din aliaj Co-Cr este extrem de dur. Curba caracteristic prezint un aspect cvasi-

liniar, iar dreapta de aproximare trasat de programul de calcul Excel a prezentat o pant echivalent cu modulul de elasticitate longitudinal: E=136892MPa=136,892Gpa (Fig. VI .48)

Caracteristica T-L din figura urmtoare a permis calcularea unui coeficient al contraciei transversale foarte mic: =0,171. (Fig. VI .49)


y = 136892x + 0.591

0

5

10

15

20

25

30

35

40

0 0.00005 0.0001 0.00015 0.0002 0.00025 0.0003

L

[M

Pa] curba caracteristica

Linear (curba caracteristica)

Fig. VI .48 Determinarea modulul de elasticitate longitudinal pentru epruveta din aliaj Cr-Co:


- 19 -

Contractia transversala

y = -0.171x + 0.4486

-50-45-40-35-30-25-20-15-10-505

0 50 100 150 200 250 300

L [ ]

T [

] Contractia transversalaLinear (Contractia transversala)

Fig. VI .49 Determinarea Coeficientului contraciei transversale pentru epruveta din aliaj Cr-Co:

c. Determinarea coeficientului de elasticitate pentru epruveta din acrilat i metal Din curba caracteristic construit pentru materialul compozit rezultat din acrilatul armat cu

metal, epruveta solicitat la un nivel de tensiune sub 9MPa, se observ o dependen relativ liniar. In consecin s-a obinut un modul de elasticitate E=45039MPa=45,039GPa. (Fig. VI .50)


y = 45039x + 0.620123456789

10

-0.00005 0 0.00005 0.0001 0.00015 0.0002

[M

Pa] Curba caracteristica s-e

Linear (Curba caracteristica s-e)

Fig. VI .50 Determinarea modulul de elasticitate longitudinal pentru epruveta din acrilat i metal Din figura urmtoare se observ c relaia T-L (alungirea specific transversal versus alungirea

specific longitudinal) este cvasi-liniar, din dreapta de aproximare rezultnd un coeficient al contraciei transversale (Poisson): =0,2545. Fig. VI .51 Se observ c cele dou deformaii specifice extensionale sunt exprimate n - exprimare consacrat n domeniul msurrilor deformaiilor specifice (echivalent cu m/m).

Contractia transversala

y = -0.2545x - 1.4579

-60

-50

-40

-30

-20

-10

0

10-50 0 50 100 150 200

L[ ]

T[

]

Contractia transversala (Poisson)

Linear (Contractia transversala(Poisson) )

Fig. VI .51 Determinarea Coeficientului contraciei transversale pentru epruveta din acrilat i metal

VI.4.2 Determinarea rezistenei la traciune a biomaterialelor luate n studiu Determinarea rezistenei la traciune a epruvetelor pe suprafaa crora s-au montat traductorii s-a

realizat cu ajutorul mainii de ncercri Instron, care are capacitatea de ncrcare pn la 100kN. (Fig. VI .52)


- 20 -

Fig. VI .52 Epruvetele metalice rupte

a. Determinarea rezistenei la traciune a epruvetei metalice din aliaj Cr-Co Curba for-alungire a epruvetei metalice compacte trasat de soft-ul mainii Instron este

reprezentat mai jos. (Fig.VI.53)

Fig.VI.53 Curba for-alungire a epruvetei metalice compacte

Pe aceast epruvet a fost lipit rozeta de TER cu care s-au fcut msurri ale deformaiei pn la

rupere. Se observ o comportare liniar cu E=149,99GPa, pn la un nivel de solicitare de circa 350MPa (fa de valoarea determinat pe maina WDW50, E=136,892GPa, pentru un nivel de solicitare sub 35MPa). (Fig. VI.54)

Fig. VI.54 Curba caracteristic trasat pe baza ncercrii cu maina Instron.

Se distinge rezistena de rupere, rezultat din msurarea cu TER: Rm=640MPa (aproximativ). (Fig.

VI.55 )

Fig. VI.55 Caracteristica contraciei transversale pentru un domeniu apropiat de rupere.


- 21 -

Din caracteristica contraciei transversale pn n apropierea ruperii se constat c se pstreaz un coeficient Poisson =0,1443 pe aproape ntreg domeniul.

b. Determinarea rezistenei la traciune a epruvetei din metal ce prezint retenii pentru

componenta acrilic; Aceast epruvet a furnizat o curba for-alungire prezentnd dou zone mai distincte: partea iniial,

cvasi-liniar (zona elastic) pn la 9kN i zona de ecruisare (elasto-plastic) dup 11kN pn la rupere. (Fig. VI.56 )

Fig. VI.56 Curba ncercrii epruvetei metal cu orificii

VI.4.3 Determinarea duritii la epruveta din metal Epruveta din acrilat i metal supus ncercrilor de indentare pe tribometrul CETR UMT-2, urma

rmas dup ncercarea de indentare fiind msurat cu profilometrul Form Talysurf I50 produs de firma Taylor-Hobson.

Epruveta a fost supus aciunii forelor cu valori de 5 N, 10 N, 15N, 20N, timp de 40 secunde. Astfel, pentru fiecare for s-au obinut diferite valori ale adncimii de penetrare a indentatorului. Au fost obinute urmtoarele valori:

- La o for de 5N adncimea de penetrare a fost de 10,8m (Fig. VI.57) - La o for de 10N adncimea de penetrare a fost de 14m (Fig. VI.58) - La o for de 15N adncimea de penetrare a fost de 28m (Fig. VI.59) - La o for de 20N adncimea de penetrare a fost de 38m (Fig. VI.60)

Fig. VI.57 fora de penetrare de 5N

Fig. VI.61 Imaginile cu amprenta Vickers efectuat la Masina

universala de incercat la tractiune WDW-50

Valoarea a fost : pentru HV cu sarcina de 30 kgf duritatea Vickers este de 376HV care este echivalenta cu duritatea Brinell 309 HB 10.


- 22 -

VI.5. Concluzii 1. n calculele de rezisten, deformaii i stabilitate, n analiza experimental a tensiunilor i n

utilizarea metodei cu elemente finite, cunoaterea caracteristicilor elastice ale materialelor din care sunt realizate protezele este absolut necesar..

2. Necesitatea depirii convexitii maxime a dintelui este important i acest lucru depinde de lungimea, limea i materialul din care sunt confecionate croetele.

Pe deasupra, masticaia afecteaz croetele ndoindu-le i avnd o importan deosebit n producerea uzurii. Dac nu se observ uzura la nivelul convexitii maxime a dintelui, se poate evalua, ca, fractura datorat uzurii metalului n cazul croetelor inactive de cobalt-crom se poate produce dup aproximativ 5-7 ani de utilizare.

Uzura n cazul croetelor protezelor, este bazat pe rezistena acestora n momentul inseriei i dezinseriei acestora n cavitatea oral i, de asemenea, n momentul depirii convexitii maxime a dintelui

3. Aliajele de cobalt-crom sunt des utilizate ca aliaje metalice pentru proteza parial amovibil proprietile mecanice ale acestora fiind demonstrate n mai multe studii, ns din nefericire, mai puine studii s-au ocupat cu uzura acestor aliaje.

4. Comportamentul liniar al materialelor supuse ncercrilor, pentru domeniul de solicitare acceptabil, este o ipotez important n realizarea modelor matematice din cadrul analizei cu elemente finite. Constantele de elasticitate determinate (E i ) au valori constante pentru un domeniu de solicitare suficient de larg, astfel nct modelele pot fi considerate corpuri liniare elastice.

5. Constantele epruvetei din Aliaj Cr-Co i acrilat pot fi preluate din ncrcarea epruvetei din Aliaj Cr-Co cu orificii, deoarece structura metalic este elementul care asigur rigiditatea materialului la solicitri mari.

6. Utiliznd traductoarele electrotensiometrice introduse n punte Wheatstone n configuraie semipunte am reuit s determin constantele de elasticitate specifice materialelor, modulele de elasticitate transversale (E) i coeficientul contraciei transversale (coeficientul Poisson ) pe epruvetele supuse ncercrii statice de traciune, obinnd urmtoarele valori:

Nr. Crt. Material E(GPa)

Limita maxim max (MPa)

1. Acrilat 3,3573 0,4038 2 2. Aliaj Cr-Co 136,892 0,171 30 3. Acrilat cu structur metalic 45,039 0,2545 9 4. Aliaj Cr-Co 45* 0,254* 9

CCAAPPIITTOOLLUULL VVIIII.. SSTTUUDDIIUULL DDIISSTTRRIIBBUUIIEEII TTEENNSSIIUUNNIILLOORR II DDEEFFOORRMMAAIIIILLOORR PPRROOTTEEZZEELLOORR PPAARRIIAALL SSCCHHEELLEETTAATTEE

VII.1. Introducere Lucrrile protetice parial amovibile sunt concepute pentru a putea fi ndeprtate din cavitatea oral

i apoi aplicate la loc. Din acest motiv aceste construcii protetice nu sunt conectate rigid la elementele odonto-parodontale sau la esuturile caviti orale. Prin urmare ele sunt supuse tendinelor de dislocare produse n timpul exercitrii funciilor sistemului stomatognat.

Este extrem de important pentru clinicianul care aplic un tratament protetic prin mijloace adjuncte s neleag aceste tendine de deplasare ale protezei mobile pentru a le putea contracara n mod eficient.

Structurile care asigur suportul structurii protetice (dinii restani i creasta alveolar rezidual acoperit de mucoas) sunt esuturi vii care reacioneaz atunci cnd asupra lor se acioneaz cu o anumit for. n acest context, n vederea pstrrii sntii suportului dento-parodontal i a celui muco-osos dup aplicarea aparatului amovibil n cavitatea oral, practicianul trebuie s ia n considerare direcia de aplicare a forei, durata i frecvena cu care este exercitat solicitarea, precum i intensitatea acesteia.

VII.2. Scop Scopul studiului este de a evidenia distribuia tensiunilor i deformaiilor n cadrul protezelor parial

scheletate supuse aciunii forelor masticatorii, iar ulterior compararea influenelor diferiilor parametri (ei, conector principal, elemente de meninere, sprijin i stabilizare) asupra design-ului protezei. S-a urmrit


- 23 -

redarea ct mai exact a condiiilor reale n contextul protezrii cu proteze parial amovibile scheletate, condiie obligatorie pentru obinerea unor rezultate pertinente.

VII.3. Material i metod

Material VII.3.1.Polariscopul de reflexie de ultim generaie LF/Z-2 produs de firma VISHAY. n scopul determinrii distribuiei tensiunilor i deformaiilor n structura protezelor parial

amovibile scheletate am utilizat polariscopul de reflexie de ultim generaie LF/Z-2 produs de firma VISHAY.

Acesta este alctuit din urmtoarele componente: - o surs luminoas; - o camera video de nregistrare; - un polarizor; - un analizor; - materialul fotoelastic ce acoper n ntregime obiectul de studiat; - adezivul de reflexie interpus ntre materialul fotoelastic i obiectul studiat;

obiectul supus analizei

VII.3.4. Aparatura i materiale utilizate 1. Polariscopul de reflexie n scopul analizei distribuiei tensiunilor prin intermediul luminii polarizate se utilizeaz un

polariscop de reflexie cu rol de a observa i msura deformaiile de suprafa ce apar n materialul fotoelastic ce acoper obiectul de studiat supus aciunii forelor.

Fig.VII.5Polariscopul de reflexive LF/Z-2 [303]

3. Realizarea protezelor parial amovibile Prima protez scheletat mandibular s-a realizat pe un model funcional de edentaie clasa I

Kennedy , alctuit din dou ei mixte, 6 dini artificiali, conector principal bara lingual i dou croete Ackers amplasate la nivelul premolarilor 34, 44. (Fig.VII.8)

Protezarea mandibular secund a presupus realizarea unei lucrri protetice fixe formate din elemente de agregare 35, 34, 33, 32, 31, 41, 42, 43, 44, coroan metalic 37, precum i o protez scheletat format din 2 ei, 4 dini artificiali, conector principal bar lingual, elementele de meninere, sprijin i stabilizare fiind reprezentate de o culis extracoronar amplasat la nivelul 44, precum i o bar de friciune amplasat ntre 37, 35. (Fig.VII.9).

Fig.VII.8. Proteza retenionat prin intermediul croetelor turnate


- 24 -

Fig.VII.9. Proteza retenionat prin intermediul culisei i a barei de friciune

Pentru obinerea unor rezultate ct mai exacte, s-a dorit redarea condiiilor din cavitatea oral. Astfel,

s-a optat pentru interpunerea ntre modelele de studiu i proteze a gingiei artificiale Gingifast de la firma KERR. (Fig. VII.10.e,f,g,h,i,j,k,l) De asemni, au fost modelate bonturile protetice corespunztoare lucrrii protetice fixe. (Fig. VII.10.a,b,c,d)

a b c

d e f

g h i

j k l

Fig. VII.10. Etapele tehnologice de amplasare a gingiei artificiale pe modelele de studiu


- 25 -

Astfel au fost obinute modelele cu gingie artificial pentru cele dou proteze luate n studiu.

Fig. VII.11. Proteza 1 retenionat prin

intermediul croetelor turnate

Fig. VII.12. Proteza 2 retenionat prin intermediul elementelor speciale de meninere, sprijin i

stabilizare n cadrul analizei zonelor de tensiuni i deformaii prin fotoelasticitate, o etap important o

reprezint realizarea materialului plastic fotosensibil i plasarea acestuia pe suprafaa protezei. Obiectul de analizat supus forelor de solicitare este privit prin polariscop, iar nveliul din material

fotosensibil va descrie prin intermediul franjelor luminoase zonele de tensiuni i deformaii 4. Realizarea materialului fotoelastic Selecia materialelor de acoperire i aplicarea lor corect sunt eseniale pentru analiza fotostressului.

O multitudine de materiale sunt disponibile n form de plcu subire, sau lichid pentru aplicaii pe materiale metalice, plastic, rini, cauciuc i multe altele. Materialul fotosensibil se realizeaz n condiiile impuse de productor, urmrind cu exactitate cantitile activator i baz, pentru a obine o rin, care, n anumite condiii de temperatur i timp i va permite acoperirea obiectului de studiat.

Cantitatea necesar de material plastic fotoelastic se calculeaz n funcie de dimensiunile obiectul ce urmeaz a fi acoperit cu acesta, dup urmtoarea formul:

W= 1,13x10-3xAxt [mm], unde, W reprezint cantitatea total de material [g], A reprezint suprafaa ce trebuie acoperit (lungimea x limea), t reprezint grosimea dorit.

Se cunoate densitatea plasticului ca fiind egal cu 1,13x10-3 [g/mm3] Proporia dintre activator i catalizator (Fig. VII.13.)este calculat astfel: cantitatea de activator este

calculat n ppm, adic cantitii de 10 ppm de activator i corespund 100 g de rin. Pentru rina PL-1(utilizat n experimentele de fa), cantitatea de activator este de 18 la 20 ppm.

Pentru protezele luate n studiu, s-a calculat o cantitate de 25,48[g] de material fotoelastic, obinndu-se o suprafaa uniform de material cu dimensiunile 140/140/1 mm.

Se cntresc cu mare exactitate cu ajutorul balanei analitice cantitile de activator i rin n recipiente speciale din trusa de materiale a firmei Vishay.( Fig. VII.14)

Amestecul este apoi nclzit i meninut 30 minute la temperatura constant de 43oC. Amestecul este n continuare depus pe o masa din teflon avnd temperatura de 38oC. Prin

intermediul unor rigle din teflon izolate cu ulei mineral (Fig. VII.16.), se stabilesc dimensiunile 140/140 mm (Fig. VII.17.), n care se va turna amestecul prenczit de material plastic. Grosimea uniform de 1 mm se obine omogeniznd materialul cu ajutorul unei spatule de lemn. In continuare, folia de material fotoelastic se acoper cu un ecran protector timp de 1 or i 30 minute.( Fig. VII.18.)


- 26 -

Fig. VII.16. Izolarea mesei din

teflon Fig. VII.17. stabilirea

dimensiunilor Fig. VII.18. acoperirea foliei cu

un ecran protector Dup acest interval de timp, folia din material fotoelastic se poate deslipi cu uurin de pe masa de

lucru, aceasta fiind elastic i uor de manevrat. Aceasta a fost tiat cu ajutorul unui foarfece izolat cu ulei mineral n folii cu dimensiunile 25/76/1 mm, necesare att acoperirii complete a protezelor, ct i calibrrii materialului plastic.

n scopul acoperirii protezelor acestea au fost anterior izolate prin pensulare cu ulei mineral.( Fig. VII.19.)

Fig. VII.19. Izolarea protezelor cu ulei mineral

Foliile au fost aplicate prin presiuni uoare la nivelul modelelor i protezelor, iniial pe feele

vestibulare apoi pe cele orale ale acestora, modalitate de aplicare care va facilita ndeprtarea cu uurina a materialului fotoelastic. (Fig. VII.20)

Fig. VII.20. Aplicarea foliilor din material fotosensibil la nivelul protezelor

Dup 24 ore materialul fotoelastic a fost ndeprtat, obinndu-se modelele fotoelastice ale

protezelor, respectiv ale modelelor de lucru.


- 27 -

Fig. VII.20. Obinerea modelelor fotoelastice ale protezelor i ale modelelor de lucru

Modelele fotoelastice au fost ndeprtate cu grij pentru a nu se fractura. Pentru o aderare intim la

elementele protezelor se interpune ntre model i fiecare protez n parte un adeziv care se prepar conform indicaiile firmei Vishay.

5. Pregtirea materialului adeziv Cantitatea necesar de adeziv se calculeaz innd cont de faptul c 1 gram de adeziv poate acoperi o

suprafa de 10 cm2. Utiliznd adezivul PC-10 din trusa polariscopului de la firma Vishay. Adezivul se pensuleaz pe suprafaa protezei 1 (Fig. VII.24), respectiv la nivelul lucrrii protetice

fixe, a culisei extracoronare i a barei de friciune n cazul protezei 2 (Fig. VII.23.). Modelele fotoelastice obinute anterior se adapteaz intim, aplicnd presiuni medii, pe suprafaa protezei 1 i a lucrrii fixe din cadrul protezei 2.

Fig. VII.23. Aplicarea adezivului i a modelului fotosensibil la nivelul lucrrii fixe, a culisei i a barei de

friciune

n cazul protezei retenionate prin intermediul elementelor speciale de meninere, sprijin i stabilizare, materialul fotoelastic rmne doar la nivelul dinilor restani de la nivelul modelului din ghips dur.

Fig. VII.25. Decuparea protezei acoperit cu materialul plastic n scopul desprinderii acesteia de pe

model Urmeaz realizarea unei noi folii din material fotoelastic pentru a acoperi suprafaa protezei 2,

hibride, urmnd aceeai pai parcuri anterior. (Fig. VII.27.- Fig. VII.30)

Fig. VII.27. Depunerea pe suprafaa protezei 2 a foliilor din material fotosensibi


- 28 -

Fig. VII.28. Proteza 2 acoperit cu materialul plastic

Fig. VII.29. Depunerea adezivului i ndeprtarea protezei 2 de pe model

6. Calibrarea materialului fotoelastic Rezultatul calibrrii este reprezentat de obinerea coeficientului optic-deformaie K (definit ca fiind o

proprietate fundamental a materialului PhotoStress) i a valorii franjei f , care specific sensibilitatea optic-deformaie a unei acoperiri fotosensibile. (Fig. VII.31.)

Constantele K i f se obin, conform Tech Note TN-701, cu ajutorul unei normograme pentru calibrare (Calibration of PhotoStress Coatings), pe baza valorilor N/D i t (unde N este variaia ordinului de franj msurat cu ajutorul compensatorului electronic- modelul 832- al sistemului LF/Z-2, corespunztor variaiei defleciei grinzii, iar D este msurat cu micrometrul; t este grosimea materialului fotosensibil elaborat ).

Fig. VII.31. imagini din timpul calibrrii materialului fotoelastic

Pe monitorul calculatorului ataat polariscopului se poate urmri variaia ordinului de franj msurat cu ajutorul compensatorului electronic- modelul 832- al sistemului LF/Z-2 (N), corespunztor variaiei defleciei grinzii indus cu ajutoarul micrometrului ataat acesteia. (Fig. VII.33.)

Fig. VII.33. Imagini din timpul procesului de calibrare a plasticului fotoelastic n timpul evalurii, prin

intermediul compensatorului electronic, a ordinului de franj corespunztor unei stri cunoscute de deformaie.


- 29 -

Rezultatul calibrrii este reprezentat de obinerea coeficientului optic-deformaie K (definit ca fiind o proprietate fundamental a materialului PhotoStress) i a valorii franjei f , care specific sensibilitatea optic-deformaie a unei acoperiri fotosensibile. (Fig. VII.33.)

Constantele K i f se obin, conform Tech Note TN-701, cu ajutorul unei normograme pentru calibrare (Calibration of PhotoStress Coatings), pe baza valorilor N/D i t (unde N este variaia ordinului de franj msurat cu ajutorul compensatorului electronic- modelul 832- al sistemului LF/Z-2, corespunztor variaiei defleciei grinzii, iar D este msurat cu micrometrul; t este grosimea materialului fotosensibil elaborat ). Programul PSCalc (care coordoneaz procesul de msurare) permite determinarea constantelor K i f.

7. Realizarea dispozitivului n scopul aplicrii forelor asupra modelelor prevzute cu proteze

(Fig. VII.35.) Dispozitivul realizat n cadrul Catedrei de Rezistena Materialelor a Universitii "Gh. Asachi| din

Iai este o carcas metalic care se introduce peste modele prevzute cu protezele ce urmeaz a fi analizate. Dispozitivul este prevzut cu un orificiu prin care trece o tij metalic prin intermediul creia se pot ataa greuti succesive, marcate. Tija permite aplicarea forei greutilor pe linia de simetrie a modelului, la nivelul centrului de greutate al acestuia, la unirea a 2/5 posterioare cu 3/5 anterioare.

a) Carcasa metalic mpreun cu grida pe care se vor aeza

protezele

b) Carcasa metalica- imagine din interiorul

c) Carcasa metalica- imagine din exterior

d) Carcasa metalica- imagine superioar

e) greuti ce se vor ataa tijei f) amplasarea unui model i solicitarea protezei n 3 puncte

VII.4. Rezultate i discuii

VII.4.1. Determinarea deformaiilor i a tensiunilor induse la nivelul elementelor protezelor aflate sub solicitare

Protezele au fost supuse unei solicitri de 240N fiind supuse analizei distribuiei tensiunilor i deformaiilor cu ajutorul polariscopului de reflexie LF/Z-2 utiliznd metoda Photostress (PS), i programul specializat Vishay PSCalc 3.0.

Testul 1 n cadrul acestui test a fost studiat comportamentul zonei linguale a protezei retenionate prin

intermediul elementelor speciale de meninere sprijin i stabilizare (la nivelul barei friciune), dupa ce a fost aplicat materialul fotoelastic pe ntreaga protez. Pe zona studiat au fost definite 7 puncte (marcate cu puncte) n care s-au msurat deformaiile prin metoda Photostress (PS), cu ajutorul programului specializat Vishay PSCalc 3.0. Programul a generat un raport, din care se prezinta mai jos tabelele 1 si 2.

Pe fiecare din figurile de mai jos sunt indicate de catre program: fora aplicata asupra modelului (aproximativ 240N), diferena deformaiilor specifice principale (1-2), n , i diferena tensiunilor principale (1-2), n MPa. Ca metodologie de lucru s-a urmrit etapele:

n fiecare punct s-a facut cte o citire a indicaiei compensatorului n starea modelului nesolicitat i, respectiv, n solicitat, cu sistemul de ncarcare aezat (ct s-a putut mai) simetric pe model;


- 30 -

compensatorul este un aparat care deplaseaza o lamela sfert de und n faa lentilei analizorului utolizat n determinarea numrului de franj;

trecerea prin franaja 1, cnd N=1, n dreptul unui punct vizat, se realizeaz n momentul n care culoarea din dreptul punctului "vireaz" dinspre rou spre albastru;

Identificarea punctelor; msurarea deformatiei n

punctul 1.

Msurarea deformaiei n punctul 2;

Msurarea deformaiei n punctul 3

Msurarea deformaiei n

punctul 4


Msurarea deformaiei n

punctul 6


Programul PSCalc a generat o imagine grafica globala a variatiei deformatiilor (12) si tensiunilor

(12)in punctele definite:

Gradientul variatiei deformatiilor specifice (1-2=/2, unde este lunecarea specific, ceea ce

reprezint deformaia specific n cazul tensiunilor tangeniale: =G, unde G este modululde elasticitate transversal al materialului piesei) si al tensiunilor normale (1-2) este reprezentat n figurile de mai jos, cu curba care indic tendintelele de la un punct la celalalt


- 31 -

Testul 2 n cadrul testului al 2-lea s-a studiat starea de deformaii in zona conectorului principal. Au fost

marcate trei puncte (care se vad numerotate in prima figura mai jos).

Identificarea punctelor; masurarea deformatiei in punctul 1.

Msurarea deformaiei n punctul 2;

Msurarea deformaiei n punctul

3

Gradientul deformatiilor (12) si al tensiunilor normale (12) in cadrul testului al doilea este:

Teoretic, solicitarea ar fi trebuit s produca deformatii simetrice (sau aproape). Rezultatele

masuratorilor releva o compresiune puternica in punctul 1, mai slaba in punctul 3, cu o variatie (aproape) liniara intre aceste puncte. Acest efect poate fi produs de o solicitare a bridei de sarcini care tind sa micsoreze raza sa de curbura, care pot fi explicate de tendinta de alunecare a partii mobile pe gingie, in jos, sub aciunea sarcinilor, insotita de o tendinta de inchidere a "potcoavei" si o rasucire (sarcini asimetrice).

Testul 3 n cadrul acestui test a fost studiat comportamentul biomecanic al versantului lingual al eii distale a

protezei hibride, retenia protezei la acest nivel fcndu-se prin intermediul culisei extracoronare. Pe zona studiat au fost definite 7 puncte (marcate cu puncte) n care s-au masurat deformaiile (numerotarea punctelor se vede n prima figur din tabel.

Identificarea punctelor; masurarea deformatiei in punctul 1.

Masurarea deformaiei in punctul 2;

Masurarea deformaiei in punctul 3

Masurarea deformatiei in punctul 4;




- 32 -


Gradientul deformatiilor (12) si tensiunilor (12) in cadrul testului al treilea:

VII.4.2. Msurarea direciilor deformaiei principale n afar de posibilitatea de vizualizare a distribuiei tensiunilor pe o suprafa ntins, prin tehnica

PhotoStress se pot determina valorile efective ale deformaiilor i tensiunilor principale n punctele de interes de pe suprafaa acoperit cu material fotosensibil a obiectului de studiat. Acest lucru este posibil deoarece proprietile optice ale materialului plastic fotosensibil evideniaz starea de deformaie a obiectului de studiat. Pn acum msurtorile s-au efectuat n lumin direct, perpendicular pe suprafaa obiectului acoperit cu material fotosensibil, determinnd astfel diferena tensiunilor principale n material. n cazul protezelor luate n studiu este necesar att determinarea separat a tensiunilor principale, ct i a diferenelor acestora. [303]

VII.4.2.1. Studiul strii de deformaie i de tensiuni n cazul protezei 1, proteza retenionat prin intermediul croetelor turnate

a) Studiul strii de deformaie i de tensiuni n conectorul principal al protezei 1 retenionat

prin intermediul croetelor turnate

n scopul determinrii strii de solicitare la nivelul conectorului principal au fost marcate cu un marker punctele n care se vor urmri deformaiile i tensiunile. (Fig.VII.97)

Fig.VII.97. Marcarea punctelor n care

s-au fcut determinrile Fig.VII.98. Secionarea materialului

n cadrul acestui studiu se consider punctele 2 i 3 aflate pe marginea superioar a conectorului principal bar lingual, zona n care au fost identificate n studiul anterior valori considerabile ale deformaiilor specifice 1 2. Direciile principale ale deformaiilor specifice i tensiunilor normale au fost identificate conform protocolului indicat de firma Vishay i descris anterior. De-a lungul direciei principale de deformaie, indicat de lumina roie a laserului, s-a realizat secionarea materialului fotosensibil n punctele 2 i 3, n scopul determinrii individuale a valorilor 1 , 2, 1, 2. (Fig.VII.98)


- 33 -

n studiu am considerat nlimea barei linguale h=4mm, respectiv grosimea acesteia g=1,5mm. De asemeni, valorile coeficienilor de elasticitate sunt: E= 136,892 Mpa, respectiv coeficientul Poisson = 0,2545 (determinai prin ncercrile la traciune pe epruvete special confecionate - a se vedea capitolul VI).

n imaginea urmtoare sunt indicate direciile principale ale deformaiilor i tensiunilor determinate n punctele 2 i 3 stabilite pe conectorul principal, din cadrul modelului de protez 1. (Fig.VII.99)

Direciile principale de tensiuni (valoarea unghiului dintre direcia laserului i orizontala) sunt: - n punctul 2 : 2 = -70; - n punctul 3: 3 = -40

Fig.VII.99. Direciile i tensiunile principale determinate n punctele 2 i 3

Valorile deformaiilor specifice determinate n punctele 2 i 3 au fost: - n punctul 2: 1 2 = 832 ; - n punctul 3: 1 2 = 713 ; Dup secionare s-au obinut valorile (programul PSCalc, asociat sistemului PhotoStress Plus):

(Tabel VII.20.) Tabel VII.20. Valorile deformaiilor specifice determinate n punctele 2 i 3

Punctul 1 [] 2 [] 1 [MPa] 2 [MPa] 2 524 -308 67 -14 3 524 -189 69 -14

Din tabel se poate concluziona prevalena fenomenelor de ncovoiere, aspectele ce reliefeaz

rsucirea fiind mai estompate. VII.4.2.2. Studiul strii de deformaie i de tensiuni n cazul protezei 2 retenionate prin

intermediul elementelor speciale de meninere, sprijin i stabilizare

a) Studiul strii de deformaie i de tensiuni la nivelul versantului lingual al eii, n zona alctuit att din componenta metalic a eii, precum i din acrilat. Aceast ea este susinut prin intermediul sistemului de culise extracoronare, avnd patricea ataat

la nivelul coroanei metalo-acrilice a dintelui 43.

Fig. VII.112. Punctele n care s-a fcut studiul strii de tensiuni/deformaie

Studiind starea de solicitare n cele trei puncte, ilustrat prin diferenele deformaiilor specifice 1-2

i tensiunilor normale 1-2, s-a decis studierea solicitrii n punctul 1, unde apar valorile cele mai mari (aa


- 34 -

cum de altfel este ilustrat n figura.VII.113). n acest punct se dezvolt solicitri mari de compresiune. (Fig.VII.112)

n imagine este ilustrat o direcie principal determinat n punctul 1 din cadrul eii mixte a protezei, zona metal-acrilat. Unghiul rotirii filtrului analizorului al sistemului LF/2-Z este 0. (Fig. VII.114)

Fig.VII.114. Determinarea direciei principale n punctul 1

Rezultatul determinrii deformaiilor specifice principale i a tensiunilor normal principale prin

metoda secionrii (slitting) a stratului fotosensibil este prezentat de PSCalc: 1=70, 2=127 i 1=5MPa, 2=7MPa. (Tabel VII.23) Din compararea acestor valori rezult c direcia principal I este orientat dup max=2, deci este apropiat de orizontala convenional (perpendicular pe direcia trasat pe model).

Tabelul VII.23. deformaiilor specifice principale i a tensiunilor normal principale prin metoda secionrii n punctul 1

punctul 1 [] 2 [] 1 [MPa] 2 [MPa] 1 70 127 5 7

Interpretarea rezultatelor obinute dup secionarea stratului de plastic fotosensibil n zona de ea din

partea dreapt a protezei 2: tensiunile normale ambele pozitive (de ntindere), de valori apropiate, se datoreaz apropierii de reazemul pe care se sprijin culisa. Aceste tensiuni prezint o stare plan de solicitare.( Fig.VII.116)

Fig.VII.116. Determinarea valorilor tensiunilor i deformaiilor specifice

n cazul studierii tensiunilor i deformaiilor n punctul 5, corespunztor poriunii terminale a eii,

avnd doar component acrilic, direcia principal indicat de analizor este la =53 (msurat fa de orizontal). In figur se vede raza laserului care este ataat sistemului pentru a permite trasarea direciei principale. (Fig.VII.117)


- 35 -

Fig. VII.117. Direcia principal de tensiune

n urma realizrii msurtorilor s-au obinut urmtoarele valori pentru deformaii i tensiuni:

1=188, 2=-42 i 1=1MPa, 2=0Mpa, precum i urmtoarea interpretare grafic a rezultatelor.(Fig.VII.118)

Corelnd datele obinute n urma solicitrii eii mixte metalo-acrilice din cadranul 4 se ob

Date post:	02-Feb-2017
Category:	Documents
Author:	trinhdan
View:	231 times
Download:	1 times

Contributii personale la studiul biomecanicii protezelor partial ...

Documents

tehnica protezelor unidentare

Aliaje Folosite Pentru Confecționarea Protezelor Mobilizabile

Partial Histologie

Mdp Intro Partial

Efectele Produselor de Curatare Asupra Protezelor Partial Amovibile

Test Partial

Proiect Iulia Partial

Tehnologia protezelor

MINISTERUL TRANSPORTURILOR SI INFRASTRUCTURII ... · DN 22A partial uscat, partial zapada framantata < 1 cm ; DN 38 partial uscat, partial zapada tasata si inghetata < 1 cm , intre

Partial Incercari

Cap3.Materiale Utilizate La Realizarea Protezelor Dentare

Curs 12 - Rasini Acrilice Pentru Bazele Protezelor Mobilizabile

TEHNOLOGIA PROTEZELOR TOTALE

Licenta Partial

media.hotnews.ro · contributii contributii pentru asigurari sociale de stat contributii pentru asigurarile de somaj contributii pentru asigurari sociale de sanatate contributii pt.asig.

materiale si tehnici de fixare a protezelor unidentare

Eseu Partial

· Contributii Contributii de asi urari sociale de stat Contributii de asi urari de soma Contributii de asi urari de sanatate C-butii de asi urari entru accidente de munca Contributii