Биомеханика

Как известно, проблема биосовместимости материалов связана с различными аспектами безопасности их использования, что зависит от характера их взаимодействии с тканями организма. Однако существует громадное число других факторов, которые могут оказывать отрицательное влияние на эффективность использования восстановительных материалов. В этой связи, необходимо знать, насколько устойчивы окажутся материалы при воздействии сил, возникающих при акте жевания и окклюзии, при усадке материала в процессе полимеризации, или расширении и сжатии материала при термических воздействиях. В результате длительного воздействия биологической среды полости рта на некоторые материалы в них может возникнуть коррозия или произойдет значительная абсорбция (поглощение) ротовой жидкости.

В этой связи функциональные свойства пломб и зубных протезов зависят не только от свойств используемых для их изготовления материалов, но и от конструкции, выбранной для восстановительного лечения. Поведение материалов в реальных конструкциях изучает механика. Инженеры руководствуются принципами механики при строительстве зданий, мостов и всех других сооружений. Например, зная свойства материала и конструкцию несущей балки, можно рассчитать, какую нагрузку она сможет выдержать. Подобным способом рассчитывается прочность многопролетных подвесных мостов, которые не разрушились бы под влиянием интенсивного движения транспорта.

Механику применительно к биоматериалам называют биомеханикой. По своей сути биомеханика — это применение инженерных принципов к человеческому телу. Стоматологическим примером необходимости использования принцип в биомеханики является предупреждение разрушения пломб и различного вида зубных протезов. Это относится и к амальгамовым пломбам. Четкое определение недостатков восстановительного материала, и каким образом эти недостатки могут определять форму препарированной полости, во многих случаях поможет предупредить неблагополучные исходы пломбирования зубов. Откол керамического участка металлокерамического протеза нередко связан с неправильным определением окклюзии, приводящим к перегрузке в месте появившегося дефекта протеза, и подобного рода осложнений можно избежать путем правильного конструирования протеза.

Другим примером может служить разрушение адгезионного соединения между пломбой и зубом, которое может возникнуть из-за таких свойств восстановительного материала, как усадка при его полимеризации, приводящая к возникновению повышенных напряжений на границе раздела пломба-зуб. Недолговечность фиксации полимерными цементами мостовидных протезов может возникнуть из-за неправильной конструкции протеза, не способной выдержать функциональные нагрузки. В этом случае возникшую проблему не удастся устранить просто повторным цементированием протеза.

При соприкосновении двух поверхностей одна из них вызывает истирание материала другой поверхности. Этот процесс истирания, износа, представляет собой большую проблему для композитных материалов. Основное влияние на износ оказывает приложенная к этой паре материалов нагрузка. Важно знать, как эта нагрузка может разрушать материал. Конструкция восстановления в таком случае должна выбираться с таким расчетом, чтобы влияние нагрузки было минимизировано, а материал должен быть максимально износостойким. Именно такие виды взаимодействия между свойствами материалами, конструкцией восстановлений и биологической средой являются предметом биомеханики.

Важно, чтобы практикующий врач-стоматолог умел определять причину неудачного восстановления зубов, вызвано ли оно недостатками материала или неправильной конструкцией.