БІОМЕХАНІЧНЕ ОБҐРУНТУВАННЯ ВИБОРУ КОНСТРУКЦІЇ ДЕНТАЛЬНИХ ІМПЛАНТІВ НА ОСНОВІ МАТЕМАТИЧНОГО МОДЕЛЮВАННЯ МЕТОДОМ СКІНЧЕННИХ ЕЛЕМЕНТІВ
DOI:
https://doi.org/10.11603/2311-9624.2026.3.16637Ключові слова:
дентальна імплантація, біомеханіка, остеоінтеграція, напружено- деформований стан, кісткова тканина, дентальні імплантиАнотація
Метою дослідження було проведення порівняльної біомеханічної оцінки конструкцій дентальних імплантів NeO та ATID методом скінченних елементів і визначити конструкцію, що забезпечує найбільш сприятливий розподіл функціонального навантаження в кортикальній та губчастій кістковій тканині. Матеріали та методи. Побудовано тривимірну математичну модель сегмента нижньої щелепи на основі даних комп’ютерної томографії. Для моделювання використано дентальні імпланти AlphaBio (Ізраїль) моделей NeO та ATID. Аналіз виконано методом скінченних елементів із застосуванням сітки SOLID186. Досліджували розподіл еквівалентних напружень за Мізесом у кортикальній та губчастій кістковій тканині за вертикального та горизонтального навантаження в діапазоні 60–420 Н, зокрема за фізіологічного жувального навантаження 300 Н. Результати. У разі вертикального навантаження 300 Н імплант NeO забезпечував нижчі показники максимального еквівалентного напруження порівняно з імплантом ATID. У кортикальній кістці максимальне напруження становило 16,5 МПа, що на 29,2% менше, ніж з використанням імпланта ATID. У губчастій кістці максимальне напруження зменшувалося до 2,2 МПа, що на 64,5% нижче за відповідний показник для імпланта ATID. Встановлено лінійну залежність між величиною прикладеного навантаження та рівнем еквівалентних напружень. Конструкція NeO забезпечувала більш рівномірний розподіл навантаження та меншу концентрацію напружень у периімплантній кістковій тканині. Висновки. Метод скінченних елементів є ефективним інструментом біомеханічної оцінки дентальних імплантів. Конструкція імпланта NeO характеризується більш сприятливим розподілом функціонального навантаження порівняно з імплантом ATID, що створює кращі умови для первинної стабільності й остеоінтеграції і може бути рекомендована для клінічного застосування, особливо у пацієнтів зі зниженою мінеральною щільністю кісткової тканини.
Посилання
1. Niwano Y., Shishido S., Shirato M., Kohzaki H., Nakamura K. Therapeutic Potential of Proanthocyanidins in Dentistry: A Focus on Periodontal Disease and on Dental Implants in Osteoporotic Patients. Antioxidants (Basel). 2025. Vol. 14 (7). Р. 850. DOI: https://doi.org/10.3390/antiox14070850. DOI: https://doi.org/10.3390/antiox14070850
2. Лучинський В. М., Лучинська Ю. І., Манащук Н. В., Лучинський М. А., Стойкевич Г. В. Вплив стану кісткової тканини на результати дентальної імплантації: клінічне дослідження. Український стоматологічний альманах. 2025. № 4. С. 103–108. DOI: https://doi.org/10.31718/2409-0255.4.2025.14. DOI: https://doi.org/10.31718/2409-0255.4.2025.14
3. Гуртова Я. М., Шнайдер С. А., Вальда В. В., Репужинський Й. М., Жук Д. Д., Мазур В. П. Оцінка показника антиоксидантного захисту у ротовій рідині пацієнтів з хронічним генералізованим пародонтитом, остеопенією та остеопорозом на тлі лікувально-профілактичного комплексу. Інновації в стоматології. 2025. № 3. С. 92–96. DOI: https://doi.org/10.35220/2523-420X/2025.3.13. DOI: https://doi.org/10.35220/2523-420X/2025.3.13
4. Ortiz R., Maurício P., Mascarenhas P.S. Densifying the Future: A Critical Review of Osseodensification and Implant Dentistry. Dentistry Journal. 2025. Vol. 13 (10). P. 461. DOI: https://doi.org/10.3390/dj13100461. DOI: https://doi.org/10.3390/dj13100461
5. Kim S. Y., Lee Y. J., Kang Y. J., Kim S. G., Rotaru H. Impact of Osteoporosis on Dental Implant Survival, Failure, and Marginal Bone Loss: A Systematic Review and Meta-Analysis. J Clin Med. 2025. Sep 23. Vol. 14 (19). P. 6719. DOI: https://doi.org/10.3390/jcm14196719. DOI: https://doi.org/10.3390/jcm14196719
6. Findler M., Doron H., Mann J., Chackartchi T., Tobias G. Clinical Success Rates of Dental Implants with Bone Grafting in a Large-Scale National Dataset. Journal of Functional Biomaterials. 2026. Vol. 17 (1). P. 46. DOI: https://doi.org/10.3390/jfb17010046. DOI: https://doi.org/10.3390/jfb17010046
7. Jadhav L., Madiwal V., Rajwade J.M. The dental implant surface: a review of the past, present and future. J Mater Sci Mater Med. 2026, Jan. 10. Vol. 37 (1). P. 21. DOI: https://doi.org/10.1007/s10856-025-06997-x. DOI: https://doi.org/10.1007/s10856-025-06997-x
8. Qiu P., Cao R., Li Z., Fan Z. A comprehensive biomechanical evaluation of length and diameter of dental implants using finite element analyses: A systematic review. Heliyon. 2024. Vol. 10 (5). P. 26876. DOI: https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2024.e26876. DOI: https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2024.e26876
9. Park J., Park S., Kang I., Noh G. Biomechanical effects of bone quality and design features in dental implants in long-term bone stability. Journal of Computational Design and Engineering. 2022. Vol. 9 (5). P. 1538–1548. DOI: https://doi.org/10.1093/jcde/qwac069. DOI: https://doi.org/10.1093/jcde/qwac069
10. Kim E., Yoon Y., Kim J-E., Kwon Y-D. Influence of Morse Taper Angle and Bone Quality on the Biomechanical Behavior of Dental Implants: A Finite Element Analysis Study. Applied Sciences. 2025. Vol. 15. P. 12629. DOI: https://doi.org/10.3390/app152312629. DOI: https://doi.org/10.3390/app152312629
11. Insua A., Monje A., Wang H.-L, Miron R. J. Basis of bone metabolism around dental implants during osseointegration and peri-implant bone loss. Journal of Biomedical Materials Research Part A. 2017. Vol. 105 (7). P. 2075–2089. DOI: https://doi.org/10.1002/jbm.a.36060. DOI: https://doi.org/10.1002/jbm.a.36060
12. Duyck J., Vandamme K. The effect of loading on periimplant bone: A critical review of the literature. Journal of Oral Rehabilitation. 2014. Vol. 41 (10). P. 783–794. DOI: https://doi.org/10.1111/joor.12195. DOI: https://doi.org/10.1111/joor.12195
13. Di Fiore A., Montagner M., Sivolella S. et al. Peri-Implant Bone Loss and Overload: A Systematic Review Focusing on Occlusal Analysis through Digital and Analogic Methods. Journal of Clinical Medicine. 2022. Vol. 11 (16). P. 4812. DOI: https://doi.org/10.3390/jcm11164812. DOI: https://doi.org/10.3390/jcm11164812
14. Falcinelli C., Valente F., Vasta M., Traini T. Finite element analysis in implant dentistry: State of the art and future directions. Dental Materials. 2023. Vol. 39 (6). P. 539–556. DOI: https://doi.org/10.1016/j.dental.2023.04.002. DOI: https://doi.org/10.1016/j.dental.2023.04.002
15. Aguirrebeitia J., Abasolo M., Vallejo J. et al. Influence of Bone Definition and Finite Element Parameters in Bone and Dental Implants Stress: A Literature Review. Biology (Basel). 2020. Vol. 9 (8). P. 224. DOI: https://doi.org/10.3390/biology9080224. DOI: https://doi.org/10.3390/biology9080224
Завантаження
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Ця робота ліцензується відповідно до ліцензії Creative Commons Attribution 4.0 International License.
