Зубные ткани, поврежденные в результате кариеса, травмы и других факторов, как правило, могут быть восстановлены с помощью стержневых коронок. В клинике используется множество видов свай: преформированные металлические, литые металлические, керамические, фибровые и т.д. Чаще всего применяются различные металлические сваи, но они имеют много недостатков, таких как легкость возникновения перелома корня, легкость коррозии, плохие эстетические характеристики. В последние годы, наряду с прогрессом в области исследований армированных волокнами смол, в клинической практике широко используются сваи из волокон, которые обладают такими хорошими свойствами, не встречающимися ни у одного материала, как коррозионная стойкость, высокая прочность, усталостная прочность, высокая степень электроизоляции и отличная биосовместимость [1]. Биомеханика — это развивающаяся междисциплинарная дисциплина, образованная сочетанием, взаимопроникновением и интеграцией механики и биологии, изучающая механические проблемы живых организмов на основе определенных механических принципов. Слияние биомеханики и стоматологии, перекрестное формирование биомеханики полости рта, с целью изучения основных научных проблем в стоматологии, решения практических клинических задач, разработки клинических технологий в основном. Клинические проблемы, которые необходимо решать в области ортопедической стоматологии, в основном связаны с биомеханикой, и существует большое количество биомеханических проблем. Поэтому целью данной статьи является обзор последних достижений в области биомеханических исследований по восстановлению волоконных свай. Сравнительное исследование волоконных свай и других типов свай Предварительно сформированные металлические и литые металлические сваи широко использовались в клинической практике, но они имеют такие недостатки, как легкость возникновения перелома корня, легкость коррозии и плохие эстетические характеристики, что уже не может удовлетворить растущие требования к реставрации. Хотя до 1990-х годов фибровые сваи не находили широкого применения в стоматологических клиниках [2], благодаря своим уникальным преимуществам, особенно отличным биомеханическим характеристикам. Erik Asmussen et al [3] исследовал нагрузку на зубной ряд, создаваемую тремя типами свай: сваями из стекловолокна, предварительно сформированными титановыми сваями и сваями из оксида циркония, причем величина нагрузки становилась все меньше, начиная со свай из стекловолокна, предварительно сформированных титановых свай и свай из оксида циркония. a. Pegoretti et al [4] исследовали прочность на трехточечный изгиб свай из стекловолокна с цилиндрическим и гладким концом с помощью метода трехмерных конечных элементов. При сравнении с золотыми литыми сваями и сваями из углеродного волокна было обнаружено, что золотые литые сваи создают наибольшую концентрацию напряжений на границе раздела «свая-зуб», а сваи из стекловолокна имеют наименьшие значения напряжений. Авторы предполагают, что это объясняется главным образом тем, что жесткость свай из стекловолокна очень близка к жесткости дентина, поэтому стекловолоконные сваи создают поле напряжений, очень близкое к полю напряжений нормального зуба, за исключением цервикального края. Chayanee Chatvanitkul et al [5] также использовали метод конечных элементов для изучения распределения напряжений при реставрации изогнутых корневых каналов с различными штифтовыми стержнями. Результаты показали, что чем ближе модуль упругости стержня ворса к дентину, тем ниже растягивающее напряжение, и напряжение в основном сосредоточено на поверхности корня; по мере увеличения модуля упругости стержня ворса растягивающее напряжение постепенно возрастает и сосредотачивается в ворсе и апикальной части корня. Авторы также пришли к выводу, что стекловолоконные сваи и реставрации из смолы могут минимизировать стирание зуба и увеличить разумную ретенцию стержня. Natercia R Silva et al [6] сравнили металлические и волоконные сваи и использовали трехмерный метод конечных элементов для определения напряжений сдвига. Результаты показали, что металлические сваи создают большую концентрацию корональных напряжений, чем волоконные, и что волоконные сваи имеют более равномерное распределение напряжений. Сунг-Хо Юнг и др. [7] исследовали краевые микроутечки и характер разрушения в группе ремонта литых свай, группе ремонта металлических свай с предварительной формовкой, группе ремонта фибровых свай и группе ремонта цельнокерамических свай с помощью динамических экспериментов с шипами. Результаты показали, что в группах восстановления волокнистыми и цельнофарфоровыми сваями краевой микроподтекание было меньше, чем в двух других группах, и что картина перелома в группе восстановления волокнистыми сваями в большей степени способствовала ретракции дентина. et al [8] также экспериментально подтвердили, что реставрации с волоконными сваями могут оптимизировать прочность на излом и улучшить картину разрушения. Преимущества фибровых свай также были обобщены в рамках доказательной стоматологии. Joanna N. Theodosopoulou et al [9], провели систематическую оценку 997,141,25 статей, поиск которых осуществлялся соответственно в MEDLINE, Cochrane и EMBASE. Среди них результаты рандомизированных контролируемых исследований показали, что сваи из углеродного волокна биомеханически значительно превосходят сваи из драгоценных металлов, сваи из стекловолокна превосходят металлические резьбовые сваи, но уступают титановым и превосходят кварцевые. Dietschi D et al [10] в результате систематической оценки статей 1990-2005 гг. в PubMed/Medline пришли к выводу, что сваи из волокон и композитных смол способны в сочетании противостоять усталостным нагрузкам и являются в настоящее время наиболее совершенным методом лечения. в настоящее время наиболее оптимальным вариантом лечения. По сравнению с металлическими и цельнокерамическими сваями они реже образуют межфазные трещины и вызывают серьезное разрушение зуба после разрушения реставрации. Исследование эффективности волоконных свай из различных материалов Существует множество типов волоконных свай, используемых в клинической практике, наиболее часто применяются сваи из углеродного волокна, стекловолокна и кварцевого волокна, которые несколько отличаются по своим биологическим свойствам. Vivian J.-J. Wanq et al [11] при исследовании свай из кварцевого волокна и углеродного волокна с использованием системы кислотного травления и системы самокислотного травления соответственно обнаружили, что прочность связи свай из кварцевого волокна выше, чем свай из углеродного волокна, прочность связи с системой кислотного травления выше, чем с системой самокислотного травления, и наблюдается значительное снижение прочности связи со стороны коронки к корню. Предполагается, что сваи из кварцевого волокна, обработанные системой кислотного травления, лучше, чем сваи из углеродного волокна, обработанные системой самокислотного травления. Ayse D. Kececi et al [12] исследовали адгезионное соединение свай из полупрозрачного кварцевого волокна, непрозрачного стекловолокна и оптоэлектронного стекловолокна с помощью двух различных систем двойного отверждения (Variolink II и RelyX Unicem). Результаты показали, что сваи из непрозрачного стекловолокна имели более высокую прочность соединения с Variolink II, чем с системой самокислотного травления, и прочность соединения значительно снижалась от коронки к корню. Результаты показали, что прозрачные стекловолоконные сваи имели самую высокую прочность соединения с системой Variolink II, что позволяет предположить, что прочность соединения может зависеть от типа адгезива и типа сваи. В исследовании Мустафы Калкана с соавторами [13] на трех системах стекловолоконных свай: непрозрачных (Snowpost), полупрозрачных (FiberMaster) и фотоволоконных, было обнаружено значительное различие в прочности связи трех систем с зубом: непрозрачные и фотоволоконные сваи имели схожую прочность связи, которая была значительно выше, чем у полупрозрачных стекловолоконных свай. . При исследовании прочности связи цервикального, мезиального и апикального сегментов стекловолоконных свай было обнаружено, что прочность связи цервикального сегмента выше, чем прочность связи мезиального и апикального сегментов у полупрозрачных и фотоэлектрических стекловолоконных свай, а у непрозрачных свай существенной разницы не было. Причем все различия не зависели от времени. III. Исследования волоконных свай различной морфологии и длины Напряженное воздействие на ткани стенки корневого канала также может быть различным в зависимости от морфологии и длины волоконных свай. Dietschi D et al [10] в систематической оценке статей за период 1990-2005 гг. утверждает, что корневое соединение волоконных свай является сложной задачей из-за овоидной формы корневых каналов, а также микроструктуры критического дентина в самой глубокой части корневых каналов. Poskus LT et al [14] исследовали различия в форме свай: конические и пологие, профиле поверхности свай: параллельные и зубчатые, а также в адгезивах: адгезив двойного отверждения (Rely-X ARC) и самоотверждающийся адгезив и пришли к выводу, что ретенционная сила стекловолоконных свай не зависит от конструкции свай, шероховатости поверхности и типа адгезива, и что выбор зубчатых свай является оптимальным. Erik Asmussen et al [3] также подтвердили, что напряжения в конических сваях обычно выше, чем в параллельных, и что увеличение длины или диаметра сваи также снижает напряжения. М.-Л. ХСУ и др. [15] в своем трехмерном конечно-элементном исследовании волоконных и металлических свай диаметром 7, 10 и 13 мм пришли к выводу, что при изменении длины сваи от 13 мм до 7 мм характер давления волоконных свай практически не меняется, в то время как у металлических свай наблюдается значительное изменение М-образной формы. Поэтому при использовании металлических свай необходимо, чтобы они были как можно длиннее, а это влечет за собой удаление большего количества тканей зуба и снижение его сопротивления. Волокнистые сваи, напротив, требуют меньшей длины и имеют определенные преимущества. Necdet Adanir et al [17] для своих экспериментов выбрали мезиальный резец верхней челюсти со средней клинической длиной коронки 9 мм, а также три типа волокнистых свай (Snowpost), скрепленных на 6 мм (меньше клинической длины коронки); 9 мм (равна клинической длине коронки) и 12 мм (больше клинической длины коронки). Анализировалась прочность на излом. Прочность на изгиб в группе фибровых штифтов 6 мм была значительно ниже, чем в двух других группах, в то время как между прочностью на изгиб в группах фибровых штифтов 9 мм и 12 мм не было существенной разницы. Это говорит о том, что при реставрации следует избегать использования фибровых штифтов меньшей длины, чем длина клинической коронки, а фибровые штифты той же длины, что и коронка, могут обеспечить достаточную прочность на изгиб и сохранить как можно больше тканей зуба и должны использоваться в клинических случаях.Marco FERRARI et al [16] исследовали влияние длины стекловолоконных штифтов на сжимающее и растягивающее напряжение мезиальных резцов и окружающих тканей с помощью метода конечных элементов, причем они использовали длину стекловолоконных штифтов для определения сжимающего и растягивающего напряжения мезиальных резцов и окружающих тканей. Они использовали три типа фибровых штифтов, вводимых на 5, 7 и 9 мм в корневой канал, и показали, что все фибровые штифты влияли на биомеханику мезиальных резцов и повышали прочность корней на излом, однако различная длина введения фибровых штифтов практически не влияла на биомеханику восстановленных зубов.Schmitter et al [18] также подтвердили, что длина штифта практически не влияет на прочность на излом. IV. Исследования бондинговых систем на основе волоконных штифтов Франческа Зикари и др [19] изучили несколько бондинговых агентов: PAN, CLF, VAR, UNI и EGC. В результате CLF имел самую высокую прочность соединения, главным образом из-за мономерного вещества с фосфатом в качестве функциональной группы в CLF, эта молекула способна связываться со слоем вкладки и стабильна в воде, такая структура эффективна для улучшения долгосрочной силы соединения. связующей силы. UNI и EGC обладают более сильным герметизирующим эффектом, чем три других. Luca Giachetti et al [20] сравнили прочность сцепления свай из полупрозрачных волокон с использованием трех систем склеивания: системы двойного отверждения (Excite DSC и RelyX ARC), самосвязывающейся системы двойного отверждения (RelyX Unicem) и системы светового отверждения (Excite DSC и RelyX ARC). Эти три системы связующего оказывают влияние на прочность сцепления свай из светопрозрачных волокон. В результате при сравнении прочности сцепления у верхушки корня система светового отверждения имела наименьшую прочность, но статистически не отличалась от двух других систем; в то время как в коронковой и средней частях корня самоклеящаяся система двойного отверждения имела наименьшую прочность сцепления, и эта разница была статистически значимой. В итоге был сделан вывод об отсутствии разницы в прочности межфазной связи между системой двойного отверждения и системой светового отверждения и корневым каналом, что больше подходит для приклеивания свай из прозрачного волокна.Fulya Toksoy Topcu et al [22] исследовали использование самопротравливающих систем для приклеивания свай из стекловолокна и углеродного волокна (ClearfilTM SE Bond и Optibond® all-in-one), полностью протравливающую систему (XP BondTM ), а также самопротравливающую систему для приклеивания свай из углеродного волокна. Результаты показали, что стекловолоконные сваи обеспечивают более надежную фиксацию, чем углеволоконные, независимо от типа связующего вещества (XP BondTM ) и системы двойного отверждения (MaxcemTM ). Ebru Özsezer Demiryürek et al [21] проанализировали прочность связи волоконных свай с корневыми каналами после обработки корневых каналов пятью поверхностными средствами (5% NaOCl; Sikko Tim; 17% EDTA; 37% фосфорной кислоты; 10% лимонной кислоты), соединенными с помощью бондинговых агентов на основе смолы автокислотного травления. Результаты показали, что обработка поверхности способна увеличить прочность связи между волокнистыми сваями и дентином. Наибольшая прочность связи была обнаружена в группе обработки Sikko Tim (16,52 ± 1,73), при этом обработка Sikko не смогла хорошо удалить окрашивающий слой дентина со стороны корня, что говорит о том, что удаление окрашивающего слоя не рекомендуется для раскрытия дентинных канальцев при нанесении бондинговых агентов на основе самопротравливающейся смолы. Это связано с тем, что при использовании самопротравливающего бондинга образуется избыточное кислотное травление дентина, которое влияет на микрорастягивающие напряжения и в конечном итоге неблагоприятно сказывается на бондинге. В то же время повышение эффективности склеивания при использовании самопротравливающего бондинга зависит в основном от формирования инкрустационного слоя, а не от выступа смолы, образующегося при попадании смолы в дентинные канальцы.R. DE SANTIS et al [23] проанализировали распределение напряжений на границе раздела соединения свай из углеродного волокна и бондинга со смолой с помощью экспериментов на растяжение и обнаружили, что распределение давления в средней части длины бондинга наименьшее, а максимальное давление находится в самой высокой части поверхности бондинга. Средняя прочность сцепления составила, а максимальная — 50 МПа. Авторы пришли к выводу, что такая оптимизированная передача усилия и высокие характеристики удержания были обусловлены главным образом конструкцией используемых свай из углеродного волокна. V. Исследование эффекта обруча Лоран Пьерриснард и другие [24] методом конечных элементов установили, что максимальные значения растягивающих и сжимающих напряжений в основном сосредоточены в шейном отделе, причем растягивающее напряжение в шейном отделе составляет менее 140 Па при наличии обручевой структуры, а при ее отсутствии возрастает до более 230 Па. Таким образом, был сделан вывод, что обручевая структура шейного отдела играет решающую роль в снижении напряжений для предотвращения разрушения зуба Schmitter et al [18] исследовали влияние высоты обручевой структуры фибровых свай на прочность реставраций на излом, и результаты показали, что увеличение высоты обручевой структуры или склеивание реставраций смолой значительно повышает прочность на излом, что говорит о том, что при недостаточной высоте обручевой структуры лучше использовать смолу для склеивания фибровых свай. Сравнительное исследование прочности на излом металлических свай из кобальтохромового сплава, свай из углеродного волокна и зубов, отремонтированных без свай, показало, что увеличение высоты обручной конструкции позволяет получить большую прочность на излом, при этом прочность на излом зубов, отремонтированных без свай, была значительно ниже, чем у зубов, отремонтированных металлическими сваями из кобальтохромового сплава или сваями из углеродного волокна, однако состояние разрушения зубов, отремонтированных сваями из кобальтохромового сплава, было очень тяжелым. Перспективы Волокнистые сваи обладают преимуществом, с которым не могут сравниться металлические сваи. Совместное использование волокнистых свай и нуклеусов на основе смолы позволяет приблизить конечные реставрации к оригинальной структуре естественных зубов. Их прочность и модуль упругости близки к прочности дентина, они могут достичь прочного сцепления с дентином посредством адгезива на основе смолы и в конечном итоге образовать с зубом единое целое, благодаря чему нагрузка равномерно распределяется вдоль корня зуба и повышается прочность восстановленного зуба на излом. Можно предположить, что при постоянном улучшении биомеханических свойств фибровых свай они будут более широко применяться в стоматологических клиниках.