Данная информация предназначена для специалистов в области здравоохранения и фармацевтики. Пациенты не должны использовать эту информацию в качестве медицинских советов или рекомендаций.
Технология пермских биомехаников защитит зубы от разрушения
Биомеханики Пермского Политеха с научным коллективом ПГМУ им. Вагнера исследуют влияние формы защитных зубных шин, которые снижают вредные воздействия на зубочелюстную систему человека. Разработка поможет улучшить их конструкцию, чтобы сохранить зубы при физических и психоэмоциональных нагрузках.
В исследовании принимали участие биомеханики ПНИПУ и научный коллектив ПГМУ
во главе с доктором медицинских наук Наталией Асташиной. Работа получила
поддержку Российского фонда фундаментальных исследований (РФФИ). Ее результаты
ученые опубликовали в журналах Advances in Intelligent Systems and Computing,
Series on Biomechanics, IOP Conference Series: Materials Science and Engineering
и International Conference on Human Interaction and Emerging Technologies.
Зубные шины также предназначены для спортсменов, чтобы защищать лицо от
травм, поддерживать нижнюю челюсть в правильном положении, перераспределять
повышенное давление и предотвращать развитие патологий.
– Разрушение зубов – например, истирание, выкрашивание или их потеря – негативно
влияет на качество жизни человека. Повреждения часто могут быть связаны с
занятием тяжелыми видами спорта, физической перегрузкой и психоэмоциональной
напряженностью. Избежать негативных последствий помогают защитные зубные шины.
Мы изучили «поведение» зубов с использованием таких конструкций и без них, –
рассказывает доцент кафедры вычислительной математики, механики и биомеханики
ПНИПУ, кандидат технических наук Анна Каменских.
Пермские ученые проанализировали, как защищают зубы два вида конструкций:
однослойная из этиленвинилацетата (Eva) и трехслойная, которая включает
промежуточный слой из А-силикона. Исследователи выяснили, как «ведут себя» сами
зубные шины, чтобы оптимизировать их работу.
Биомеханики определили интенсивность напряжения в твердых тканях зубов при их
контакте с учетом шин разных форм и без них. Эксперименты показали, что «защита»
значительно влияет на уровень максимальной интенсивности напряжения и характер
его распределения, на деформацию зубов и защитных конструкций. Ученые
исследовали влияние толщины, длины и положения прослойки из А-силикона в каппе
на ее защитные функции. В результате они получили важные закономерности того,
как деформируются твердые ткани зубов.
В частности, однослойные каппы при разной геометрии зубных шин и зубов
снижают уровень напряжения приблизительно в 2,5-5 раз. Исследователи
смоделировали, как контактируют зубы с учетом однослойных капп разных форм и без
них при различных нагрузках. Ученые проанализировали, как зависят напряжение и
деформация зубов от их формы, от нагрузки и материала конструкции. У зубов с
точечной зоной контакта интенсивность напряжения снизилась при использовании
однослойной каппы более чем в 40 раз. Биомеханики выяснили, что форма зубов и
каппы значительно влияет на деформацию зубов.
Ученые сравнили, как взаимодействуют зубы с учетом однослойных и трехслойных
капп (с прослойкой из А-силикона разной толщины, длины, формы и положения) и без
них. Они установили, что трехслойная каппа любой формы снижает уровень
напряжения в твердых тканях зубов в 15 и более раз. При правильном подборе
положения, геометрии, толщины и длины прослойки можно уменьшить максимальный
уровень интенсивности напряжения приблизительно в 35 раз, считают ученые. При
такой же форме зубов, используя однослойные шины, напряжение удалось снизить
всего в 5 раз.