STUDY OF STRESS-STRAIN STATE OF MATHEMATICAL MODEL OF JAWS USING THE FINITE-ELEMENTS METHOD


Cite item

Full Text

Abstract

This work is devoted to the study of the stress-strain state (SSS) model by using the finite-elements method (FEM) of jaw-bones (the system of lower jaw (LJ) - upper jaw (UJ)) and is the next step in understanding the mechanism of mastication as one of the main functions of the maxillofacial system (MFS). At the same time, reliable information about SSS of the LJ and UJ bones with account of the peculiarities of their anatomical and topographical structure will, firstly, reveal the main regularities of the jaw bone deformations. It will make possible to choose prosthetic appliances that will provide the minimum level of intensity of atrophic processes in supporting tissues and the most favorable biomechanical interaction of bone structures, soft tissues and elements of the prosthetic appliance. The results of mathematical calculations allowed to identify the characteristic features of the deformation and interaction of the LJ and UJ bones, which will ensure a scientifically based choice of those prosthetic appliances contributing to the most prolonged and normal functioning of the maxillofacial system in general.

About the authors

D. A Trunin

Samara State Medical University

Email: trunin-027933@yandex.ru
Doctor of Medical Sciences, Professor, Director of the Dental Institute of SamSMU, Head of the Department of Dentistry, IPE, RF Government Prize Holder, President of the Dental Association of Samara Region Samara, Russia

A. V Revyakin

Samara National Research University

Email: revyakin_a@mail.ru
Engineer of the Department of Automatic Systems of Power Plants Samara, Russia

M. A Postnikov

Samara State Medical University

Email: postnikovortho@yandex.ru
Doctor of Medical Sciences, Professor, Samara State Medical University Samara, Russia

I. N Kolganov

Samara State Medical University

Email: igor.kolganov.90@mail.ru
Postgraduate, Department of Maxillofacial Surgery and Dentistry Samara, Russia

I. A Zakharova

Samara State Medical University

Email: zakharova-samara@mail.ru
Candidate of Medical Sciences, Assistant Professor, Department of Dentistry Samara, Russia

M. L Zakharov

Clinic After Academichian Bogatova

Email: zaharov-max@mail.ru
Dental surgeon Samara, Russia

V. A Razumnyj

Samara State Medical University

Email: razumnyy63@mail.ru
Doctor of Medical Sciences, Associate Professor, Department of Dentistry IPE Samara, Russia

A. V Malceva

Clinic After Academichian Bogatova

Email: arina_smolina@inbox.ru
Restorative Clinician Samara, Russia

References

  1. Зинкевич О.К. Метод конечных элементов в технике. - М.: Мир, 1975
  2. Качанов Л.М. Основы теории пластичности. - М.: Наука, 1969
  3. Лебеденко И.Ю., Глебова Т.Э. Компьютерное моделирование конструкций зуных протезов // Маэстро стоматологии. - 2003. - № 4. - С. 73-75
  4. Матвеева А.И., Гветадзе Р.Ш., Логинов В.Э., Гаврюшин С.С. Исследование биомеханики дентальных имплантатов с использованием методики трехмерного объемного математического моделирования // Стоматология. - 1998. - Т. 77. - № 6. - С. 38-40
  5. Олесова В.Н., Осипов А.В. Изучение процессов напряженно-деформированного состояния в системе «протез-иплант-кость» при ортопедическом лечении беззубой нижней челюсти. Часть 2: Несъемное протезирование // Проблемы стоматологии и нейростоматологии. - 1998. - № 4. - С. 8-11
  6. Олесова В.Н., Осипов А.В. Новые аспекты в оценке результатов математического анализа напряженно-деформированного состояния системы протез-кость-имплантат // Проблемы стоматологии и нейростоматологии. - 1999. - № 2. - С. 18-23
  7. Олесова В.Н., Осипов А.В. Новые аспекты в оценке результатов математического анализа напряженно-деформированного состояния системы протез-кость-имплантат // Проблемы стоматологии и нейростоматологии. - 1999. - № 2. - С. 18-23
  8. Олесова В.Н. Биомеханическое обоснование несъемного протезирования с опорой на внутрикостные имплантаты при полном отсутствии зубов на нижней челюсти // Институт стоматологии. - 1999. -№ 4. - С. 39-40
  9. Олесова В.Н., Балгурина О.С., Мушуев И.У., и др. Характеристика напряженно-деформированного состояния в кортикальной костной ткани вокруг опорных зубов и под базисом малого седловидного протеза // Стоматология. - 2003. - Т. 82. - № 1. -С. 55-60
  10. Ревякин А.В. Анализ напряженно-деформированного состояния нижней челюсти методом конечных элементов // Маэстро стоматологии. - 2005. -№ 17. - С. 30-36
  11. Самедов Т.И., Крылова В.М., Диденко Е.Н. Абсолютная сила мышц, прикрепляющихся к нижней челюсти // Архив анатомии, гистологии и эмбриологии. - 1983. - Т. 84. - № 1. - С. 80-83
  12. Чуйко А.Н., Вовк В.Е. Особенности биомеханики в стоматологии. - Харьков: Прапор, 2006. 304 с
  13. Al-Sukhun J, Kelleway J, Helenius M. Development of a three-dimensional finite element model of a human mandible containing endosseous dental implants. I. Mathematical validation and experimental verification. J Biomed Mater Res A. 2007;80(1):234-246
  14. Clayton JA, Simonet PF. L’occlusion en prothese osteo-integree. Cah Prothese. 1990;72:114-138
  15. Field C, Li Q, Li W, Swain M. Biomechanical Response in Mandibular Bone due to Mastication Loading on 3-Unit Fixed Partial Dentures. JDentBiomech.2010;2010:902537
  16. Muhlberger G, Svejda M, Lottersberger C, et al. Mineralization density and apparent density in mandibular condyle bone. Oral Surg Oral Med Oral Pathol Oral Radiol Endod. 2009;107(4):573-579
  17. Schwartz-Dabney CL, Dechow PC. Edentulation alters material properties of cortical bone in the human mandible. J Dent Res. 2002;81(9):613-617

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2019 Trunin D.A., Revyakin A.V., Postnikov M.A., Kolganov I.N., Zakharova I.A., Zakharov M.L., Razumnyj V.A., Malceva A.V.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».