В результате кариеса, реже травмы и патологической стираемости, наблюдается полная потеря коронки естественного зуба. К полным дефектам коронковой части зуба В.Н.Копейкин [1,2] относит сохранение части коронки зуба над уровнем десны на 2-3 мм. При наличии твердых тканей зуба на уровне десневого края и ниже уровня десневого края (на 1/4 длины корня) врачам-стоматологам приходится решать вопрос об удалении корня зуба.
В подавляющем большинстве случаев корни зубов удаляются, так как до настоящего времени нет объективных критериев, позволяющих научно обосновать показания к их сохранению и использованию в качестве опорного элемента, дающего возможность после восстановления коронковой части полностью подключить зуб к функции.
Между тем удаление корней обусловливает неизбежную резорбцию межзубных перегородок и снижение функциональных возможностей пародонта соседних зубов. До настоящего времени не было математических (механических) расчетов для обоснования использования штифтовых конструкций для восстановления коронковой части зуба в качестве опорного элемента. Нами в статье [3] были построены математические модели здорового зуба и штифтовой конструкции на основе корня зуба, Мы изучали использование штифтовых конструкций при восстановлении отсутствующих коронок естественных верхних фронтальных зубов (центральные резцы и клыки) и нижних клыков.
В клинике для восстановления отсутствующих коронок естественных зубов используются: культевая штифтовая вкладка, штифтовые зубы и штифтовые конструкции. Принципиальное отличие штифтовых зубов и штифтовых конструкций в том, что в штифтовых зубах искусственная коронка жестко соединена со штифтом, фиксируемым в корневом канале, а штифтовые конструкции состоят из штифта, монолитно соединенного с литой культевой вкладкой, и наружной коронки. Достоинство штифтовых конструкций в том, что наружная искусственная коронка, восстанавливающая коронку естественного зуба, не соединена монолитно со штифтом и культевой вкладкой и при необходимости ее замены не нужно извлекать штифт из корня.
Но поскольку нас интересовало поведение корня, то мы не различали штифтовые конструкции и штифтовые зубы. По этой же причине вкладка и штифт (диаметром 1 мм) брались целиком стальными (рис.1: a) - простая штифтовая конструкция; b) - штифтовая конструкция c "воротничком").
Возможно вы искали - Реферат: Кровеносная система
Рис.1. a) модель зуба с h=H/4, b) модель с "воротничком"
Суть использованных нами в [3] математических методов заключается в следующем:
1) строится математическая модель зуба с литой вкладкой и стальным штифтом, а также с литым штифтом, монолитно соединенным с культевой вкладкой на уровне h ниже уровня десны (причем мы брали h = 0, H/4 и H/3, где H - длина корня зуба), вместе с окружающей его челюстной костью. Периодонтальная щель и слой цемента между штифтом и корневым дентином в расчет не принималась (их толщина < 0.15-0.2 мм). Для упрощения расчетов на данном этапе рассматривалась плоская модель, то есть, по существу, мы пытались увидеть то, что происходит внутри зуба со штифтовой конструкцией в мысленно выделенном плоском сечении, проходящем через геометрическую ось зуба. Это достаточно стандартная плоская модель упругой среды, составленная из различных материалов, для расчета деформаций и напряжений которой под воздействием внешней статической нагрузки использовался метод конечных элементов.
Появление обширных (по величине площади рассматриваемого плоского сечения сохранившейся части корня зуба) зон в корне зуба с напряжением, превосходящим предел прочности 
корневого дентина (главным образом) на разрыв, трактуется как ситуация, ведущая к разрушению остатка корня, особенно при циклическом повторе данной нагрузки (пережевывание пищи);
Похожий материал - Реферат: Зрелый возраст мужчины (взгляд врача)
2) модель реализовывалась с помощью специального компьютерного пакета прикладных программ "Космос/М" для ПЭВМ РС IBM 386/387, который позволял наглядно (на экране дисплея) увидеть, как происходит деформирование зуба и окружающей челюстной кости под влиянием заданной нагрузки (вплоть до мультипликации), а также давал возможность увидеть полную картину распределения (в виде цветных зон одинакового напряжения) напряженных состояний зуба с вкладкой.
Накладывалось условие нулевого граничного перемещения (жесткого закрепления) по линии ABCD. С левой стороны (на отрезке AB) между костью и вкладкой узлы брались двойными; соединение между ними отсутствовало, следовательно, воздействие через образованную "узловую щель" не передавалось. Это делалось для того, чтобы при рассмотрении вектора нагрузки, принадлежавшего 4-му квадранту, моделировалась ситуация, при которой считается, что стальная вкладка не срастается с живой тканью.
Нагрузка бралась точечная, сосредоточенная в трех узлах (имеющая одну и ту же величину в каждом узле).
Все это позволило провести серию компьютерных экспериментов, определяющих надежность конкретной вкладки. В случае вертикальной нагрузки в 3 кГ для модели "здорового зуба" полученные напряжения по порядку величины согласуются с напряжениями, указанными в [4, c.18, 23] и найденными иным способом.
Преимуществом математического моделирования является то, что здесь легко набирается требуемая статистика по той или иной вкладке без эксперимента с живыми пациентами. Математическое моделирование, как предварительный этап клинических испытаний, дает возможность заранее отбросить безнадежные или неудачные штифтовые конструкции, а также определить, каким может быть уровень h разрушения корня зуба, когда еще возможно его сохранение. Наконец, математическая модель обосновывает (или бракует) жизнеспособность того или иного метода протезирования, позволяя уверенно привлекать число пациентов.
Очень интересно - Реферат: Микоплазмы
Недостатком математического моделирования является его идеализированность, пренебрежение теми или иными деталями. В нашем случае - это упрощение структуры корневого дентина, огрехи при обработке остатка корня зуба, установке штифтовой конструкции, абстрагирование от температурных (что, впрочем, можно было учесть) и химических условий и т.д.
Естественно, лучшим выходом является сочетание клиники и математики.
В работе [3] показано (см.рис.2), что штифтовые конструкции при h=0, H/4 и H/3 неплохо держатся при несимметричной вертикальной нагрузке до 30 кГ, хотя в остатке корня напряжения превосходят напряжения, возникающие в "здоровом зубе" (модель которого также подвергалась компьютерным испытаниям). При нагрузках больше 60 кГ напряжения (по вертикали - 
) на большой части корня (в корневом дентине) нарастают и попадают в критическую зону (для разрыва - это напряжения от 20 до 42 н/мм2). По существу, это означает реальность разрушений корня зуба. Но в зону разрушения (где 
) испытываемые модели попадали лишь при нагрузках близких к 60 кГ. Напряжения по горизонтали 
значительно меньше и не попадали в критическую зону.
Рис.2. Напряжения при вертикальной несимметричной нагрузке
Вам будет интересно - Доклад: Климакс
Локально на очень малых участках корня возникающие напряжения по вертикали и по горизонтали попадают в критическую зону уже при приближении нагрузки к 30 кГ, причем даже для модели здорового зуба; а в зону разрушения - при нагрузке выше 30 кГ (h = H/4, H/3. Следовательно, при наличии в соответствующих местах корня трещин возможны нарастающие расколы.
При (боковой) нагрузке под углом в 
к оси зуба для моделей с h = H/4 и H/3 в корне возникают критические напряжения 
в районе нагрузки 20 - 30 кГ у стыка корня и вкладки, а также корня и штифта, причем хуже дело обстоит с моделью h = H/4. При наличии дефектов (микротрещин) в корневом дентине корень подвержен разрушению в указанных местах.
Удовлетворительные результаты, полученные при исследовании простой штифтовой конструкции, имели естественное продолжение в виде усовершенствованной штифтовой конструкции с "воротничком" (рис.1: b). Соответствующее компьютерное моделирование и эксперименты при h=H/4 показали, что при вертикальной нагрузке штифтовая конструкция с "воротничком" намного прочнее обычной (см.рис.3). При наклонной нагрузке "воротничковая" конструкция преимуществ не имеет. Таким образом, следует отдавать предпочтение штифтовым конструкциям с "воротничком" в тех случаях, когда нет других противопоказаний.
Рис.3. Напряжения для простой штифтовой конструкции (левые столбики) и для конструкции с "воротничком" (правые столбики) при несимметричной вертикальной нагрузке в 30 и 60 кГ. В обоих случаях h=H/4
Заключение
Похожий материал - Доклад: Эрозия шейки матки
На основании проведенных нами исследований (математических расчетов и клинических наблюдений за 48 пациентами в возрасте от 20 до 40 лет со штифтовыми конструкциями и покрывными коронками) можно сформулировать следующие положения:
- разрушенные корни фронтальных зубов ниже уровня десны на 1/4 длины корня могут быть использованы в клинической стоматологии;
- 2/3 опорно-удерживающего аппарата корней фронтальных зубов с восстановленной корневой и коронковой частью достаточно для полноценной функции;
- штифтовые конструкции с "воротничком" являются намного эффективнее таких же конструкций, но без "воротничка".