Балочная система крепления

Впервые балочная система крепления была применена Gilmor (1912) и Goslee (1913). Они предложили покрывать оставшиеся одиночные зубы золотыми коронками и припаивать между ними вдоль альвеолярного гребня круглую золотую проволоку (балку). На балку в виде арки изгибался "наездник" из золотой пластинки, который укреплялся в базис съемного протеза. Его диаметр был намного больше диаметра балки. В дальнейшем балочную систему фиксации связывают с именами U.Shroder (1929), С.Rumpel (1930), Dolder (1959) и др.

Балочная система фиксации состоит из несъемной и съемной частей. Несъемная часть представляет собой балку с круглым, прямоугольным или эллипсовидным сечением, соединяющуюся с металлическими коронками или надкорневыми колпачками, фиксированными на опорных зубах. В базисе съемного протеза располагается металлическая матрица, повторяющая форму балки, обеспечивающая фиксацию и стабилизацию протеза. Матрица имеет одну степень движений — вертикальную. Такую балочную систему относят к первой группе. У систем второй группы механическое действие оказывается по принципу давящей кнопки, когда она путем преодоления эластичного сопротивления матрицы обеспечивает фиксацию протеза.

"Наездник" в покое не касается верхней части балки, а зажимает ее краями. При давлении антагонистов края "наездника" расходятся и опускаются до десны, чем могут вызвать ее травму. От постоянного давления эластичность "наездника" со временем падает, а надежность фиксации уменьшается. Балка отстоит от слизистой оболочки альвеолярного отростка на 1 мм.

Разрезанную вдоль трубку из упругого металла, охватывающую балку более чем на половину ее диаметра, предложил U.Schroder (1929). Эта конструкция способна долго сохранять упругие свойства и надежно фиксировать протез. Диаметр профиля балки зависит от величины дефекта зубного ряда и должен быть не менее 2 мм. Этот диаметр соотнесен с максимальной длиной дефекта зубного ряда при отсутствии четырех резцов и составляет не менее 25 мм. В этом случае балка не будет деформироваться под воздействием жевательного давления. При отсутствии боковых зубов (премоляров и моляров) требуется изготовление балки с поперечным сечением около 2,2 мм. Система служит классическим средством для иммобилизации оставшихся опорных зубов.

Прямоугольную балку и точно повторяющую ее форму металлическую матрицу, располагающуюся в базисе съемного протеза, предложил С.Rumpel (1930). Применение этой конструкции рекомендуется при таких дефектах зубных рядов, когда альвеолярный гребень между опорными зубами имеет прямолинейную форму или приближается к ней. Па основании проведенных клинических наблюдений Е.П.Валова (1955) отметила, что балочная фиксация по Румпелю способствует сохранению недостаточно устойчивых опорных зубов.

Балочную систему фиксации по Румпелю у 50 пациентов в возрасте 63—80 лет успешно применил С.В.Жердев (1986). Балка прямоугольной формы имеет размер в вертикальном направлении, равный 1/2 высоты клинической коронки опорного зуба. С целью увеличения площади спайки на балке моделируется "лапка". В каркасе дугового протеза моделируется контрбалка, охватывающая балку с язычной стороны больше, чем с губной. Данная конструкция, по мнению автора, показана при больших дефектах зубных рядов с сохранением лишь отдельных зубов или их групп. Кроме того, необходимым условием ее применения является покрытие опорных зубов искусственными коронками.

Недостатки балочной системы по Румпелю отмечались многими авторами. Так, А.И.Бетельман (1965) указывал на возможность применения этой системы только для разгрузки слизистой оболочки альвеолярного отростка при фиксации дуговых протезов. Он рекомендовал эту систему лишь при подвижности зубов, требующих шинирования.

Прямоугольную форму балки, которая в отличие от конструкции Румпеля прилегает к слизистой оболочке альвеолярного отростка на всем его протяжении, предложил А.Gaerni (1961). Однако K.Kasiske (1981), критически оценивая эту конструкцию, считает, что прилегание к слизистой оболочке приводит к воспалению последней и появлению эрозий.

Для замещения дефекта зубного ряда в переднем отделе нижней челюсти Д.Н.Липшиц (1974) применял прямоугольную балку в сочетании с цельнолитым базисом съемного протеза, в котором крепления для фасеток опираются с помощью внутреннего паза на балку.

Прямоугольную алку с седлообразным основанием и вертикально выточенными пазами на оральной и язычной ее поверхностях применяли R.Bernau (1985) и Тh.Binkley (1987).

При замещении дефектов зубного ряда на нижней челюсти 1-го класса 2-го подкласса по классификации Кеннеди Тh.Binkley (1987) рекомендует применять съемные протезы с цельнолитым базисом и балочной фиксацией по Румпелю в виде полукруглой формы балки, обращенной к десне.

К.Fabienetal (1980) отметил преимущество скрытой балочной системы из штифтовых колпачков для сохранившихся корней перед другими методами фиксации полных съемных протезов.

Балочная система фиксации, по мнению В.Ю.Курляндского (1969), целесообразна при необходимости создания парасагиттальной стабилизации опорных зубов и наличии включенных дефектов в боковых отделах зубных рядов.

Отмечая положительный эффект при шинировании одиночно стоящих зубов балочными конструкциями, Е.И.Гаврилов (1973) отметил и их недостатки. Они заключаются в том, что во время акта жевания основная нагрузка падает на слизистую оболочку альвеолярного отростка, а малая площадь спайки не может обеспечить достаточной прочности соединения опорными коронками.

Балочную систему фиксации съемных протезов усовершенствовал Е.Dolder (1959), который предложил балки с овальной формой поперечного сечения двух размеров: 1) высотой 3 мм и шириной 2 мм и 2) микробалку высотой 2,3 мм и шириной 1,5 мм. Широкая сторона яйцевидной формы поперечного сечения балки направлена в сторону жевательной поверхности, а узкая — к альвеолярному гребню. Кроме того, он удлинил "наездник" Шредера и предложил отгибать три ушка для крепления матрицы в базисе съемного протеза. Толщина матрицы составляет 0,2 мм, верхняя ее часть точно повторяет форму балки и имеет возможность скольжения по отношению к ней. При вертикальной нагрузке средняя часть матрицы опускается на верхнюю часть балки, тогда как в положении покоя создается зазор за счет прокладки из металлической фольги, используемой при изготовлении протеза.

Балочная конструкция Дольдера — это по сути резидентный соединительный элемент с зазором в 0,3—0,5 мм. При боковой нагрузке матрица может вращаться вокруг балки в пределах 10°. Движение протеза ограничивается упругими плечами матрицы. Е.Dolder указывал также и на возможность изготовления эллипсовидного профиля матрицы, аналогичного балке, называя его балочно-суставным креплением. Этот вид соединения особенно показан на нижней челюсти при двух сохранившихся клыках. Кроме того, он предложил крепление, напоминающее равнобедренную трапецию с широким основанием книзу. Матрица при этом повторяет форму балки, соединяющей надкорневые колпачки или коронки. Крепление на балке ослабевает примерно после тысячи снятий и наложения протеза. Однако его можно усилить за счет активации краев матрицы. Балочно-суставное крепление следует применять только с опорой на одной балке. При двух или трех балках требуется параллельность опорных зубов. По мнению автора, балочное крепление способствует более быстрой адаптации к съемному протезу и восстановлению жевательной эффективности.

Балочная система Дольдера оказалась более эффективной для применения в клинике, однако разного рода усовершенствования, предложенные применявшими ее авторами, привели к созданию нескольких модификаций. Так, Н.Preiskey (1973) предложил изгибать балку Дольдера вдоль гребня альвеолярного отростка в виде отдельных фрагментов, сохранив прямолинейность каждого из них. Матрицу же пришлось разрезать на несколько частей по количеству сегментов балки.

Дальнейшие поиски оптимальной системы балочного крепления привели к появлению нескольких оригинальных конструкторских решений. Примером этому может служить разработка Hader, в которой балка имеет классическую форм замочной скважины и изготавливается из пластмассы в виде стандартного изделия. В этой конструкции матрица готовится из эластичной пластмассы, а балка отливается по стандартным пластмассовым заготовкам.

Коннектор Кинга представляет собой защелкивающее устройство, состоящее из двух частей: первая имеет вид скалки, а вторая — круглой кнопки. Коннектор состоит из корпуса, кнопочного поршня, нейлоновой упругой прокладки и скрепляющего винта. Они могут быть впаяны или отлиты вместе с балкой или матрицей. Применение коннекторов увеличивает размеры балки в щечно-язычном направлении, делая базис протеза более громоздким и неудобным для пост новки искусственных зубов.

Оригинальную по форме балку, получившую название тангенциальной, описывает К.Kasiske (1981). При жевательных усилиях она может касаться своим закругленным краями слизистой оболочки беззубого альвеолярного отростка, частично разгружая опорные зубы. Изучая отдаленные результаты применения тангенциальных балок и опорно-удерживающих кламмеров через пять лет после протезирования P.Hahn с соавт. (1981) установили, что подвижность опорных зубов под опорно-удерживающими кламмерами увеличивается у 32,3 % больных, в то время как при использовании тангенциальной балки — только в 5,7%, т.е. почти в 5 раз меньше.

Балку булавовидного профиля с пластмассовой матрицей, повторяющей профиль балки, предложил J.Toth (1981). Автор относит к положительным качествам конструкции уменьшение трения матрицы в месте ее касания с балкой, что способствует значительному увеличению срока службы всего крепления.

Фирма Rhein (1983) разработала экстракоронковый соединительный элемент ОТ-сар, состоящий из балки с шарообразным выступом, обращенным в сторону матрицы, которая представляет из себя нейлоновый колпачок, укрепленный в базисе съемного протеза. Преимущества этой конструкции заключаются в том, что она имеет небольшие размеры и достаточно проста в изготовлении.

Для выбора оптимальной формы балки С.Г.Сельчуков (1991) провел сравнительный анализ 5 основных видов профилей, включая и разработанную им конструкцию: 1) круглую; 2) прямоугольную балку Румпеля; 3) квадратную; 4) яйцевидную Дольдера; 5) таврообразную (Сельчуков С.Г, 1991). Полученные результаты показали, что квадратный профиль балки имеет минимальный прогиб, а значит и обладает более высокой прочностью. Однако этот тип балки не может быть использован для крепления, поскольку матрица соответствующей формы не обладает фиксирующими свойствами. Наиболее оптимальную форму с этой точки зрения имеют яйцевидный и таврообразный типы профиля. Причем, как показали испытания, меньший прогиб имеют таврообразные профили (0,1862-0,3579 мм).

Как показали исследования, яйцевидная форма профиля балки Дольдера не обеспечивает надежной фиксации протеза в связи с тем, что матрица готовится методом штампования и, при пользовании протезом очень быстро теряет свои фиксирующие свойства, т.е. обладает низкой упругой деформацией. Заменить ее при ослаблении фиксирующих свойств практик чески невозможно и протез в связи с этим подлежит переделке. Особенно опасны для матрицы и балки боковые нагрузки, которые также способствуют появлению дополнительной упругой деформации деталей балочного крепления. Кроме того, соединение балки с опорными коронками оказалось недостаточно прочным из-за малой площади их соединения. Наличие зазора между балкой и матрицей со стороны альвеолярного отростка может вызывать ущемление слизистой оболочки и. приводить к появлению участков ее гиперпластических разрастаний.

Устранить указанные недостатки удалось путем применения таврообразной балки с цилиндрическим кнопочным замком на ее вершине (Сельчуков С.Г, 1991). Балка дополнительно снабжена опорными цилиндрическими площадками, проходящими вдоль основания тавра по всей ее длине. Ширина основания балки равна 3 диаметрам цилиндрического кнопочного замка. Диаметр кнопочного замка и дополнительных цилиндрических площадок равен двум диаметрам я цилиндрической части замка. Балка изготавливается из сплава КХС, а матрица — из полимерного пластичного материала полипропилена (Сельчуков С.Г., 1991).

При планировании балочного крепления съемных протезов в первую очередь следует обращать внимание на величину дефектов зубных рядов. Эта система фиксации показана при обширных включенных дефектах, сформировавшихся после потери не менее 4—5 зубов. Она также может быть применена при обширных включенных дефектах боковых отделов зубных рядов или при сочетании небольших включенных дефектов переднего отдела с концевыми или включенными дефектами боковых отделов зубных рядов. Кроме того, съемные протезы с балочной фиксацией могут применяться при комбинированных изъянах, когда имеет место сочетание концевых и включенных дефектов в боковых отделах зубных рядов.

Балочная система крепления показана при ортопедическом лечении системных заболеваний пародонта, осложненных частичной потерей зубов. Если при обширных дефектах зубных рядов и здоровом пародонте оставшихся зубов балочное крепление, в основном, выполняет функцию фиксирующего приспособления, то при заболеваниях пародонта его целесообразнее использовать при небольших дефектах. Это позволяет шинировать опорные зубы за счет объединения их в единый блок искусственными коронками и расположенной между ними балкой, а также за счет равномерного распределения жевательной нагрузки на протез и через него на опорные зубы и слизистую оболочку протезного ложа.

Балочная система крепления может применяться при наличии одиночно стоящих двух зубов, которые могут быть расположены, как, например, клыки, симметрично на челюсти, т.е. справа и слева, или на одной половине челюсти, как, например, клыки и моляры с достаточным между ними расстоянием. Опыт показывает, что промежуток между опорными зубами для обеспечения оптимальной фиксации съемного протеза с балочным креплением должен примерно соответствовать ширине как минимум трех зубов. При отсутствии меньшего количества зубов необходимо применять дополнительно опорно-удерживающие кламмеры с фиксацией на более дистально расположенных зубах. Особое внимание при планировании съемных протезов с балочным креплением следует уделять высоте клинических коронок опорных зубов. Только при достаточной их высоте можно обеспечить создание балочного крепления. Большая высота клинической коронки необходима для размещения на ее контактной поверхности балки, матрицы и искусственных зубов. При низких клинических коринках зуба детали балочного крепления и искусственные зубы разместить практически невозможно. Лишь при незначительно уменьшенной высоте коронок опорных зубов можно выйти из положения за счет увеличения высоты опорного зуба с помощью искусственной коронки или путем приближения места соединения балки с опорным зубом к десне.

Необходимым условием для конструирования балочного крепления являются достаточные межальвеолярные расстояния. Имеются в виду прежде всего расстояние между беззубыми альвеолярными отростками верхней и нижней челюстей и расстояние между беззубым альвеолярным отростком одной челюсти и расположенными над ним жевательными поверхностями естественных или искусственных зубов-антагонистов.

Не меньшее значение для выбора балочного крепления имеет степень атрофии беззубого альвеолярного отростка. К наиболее благоприятным условиям мы относим вогнутую поверхность гребня альвеолярного отростка, которая формируется после удаления зубов. В этом случае удобно размещать детали балочного крепления и использовать имеющееся за счет атрофии или своеобразной формы альвеолярного отростка пространство.

Методика протезирования заключается в следующем. В первую очередь осуществляется подготовка опорных зубов под цельнолитые металлопластмассовые или металлокерамические коронки. С препарированных зубов необходимо снять двойные компрессионные оттиски с использованием силиконовых корригирующих материалов, а затем приготовить комбинированную рабочую модель из обычного и высокопрочного гипса. На гипсовые культи препарированных зубов сначала наносится последовательно два слоя лака, а третий слой — лишь с апроксимальных сторон, чтобы компенсировать линейную усадку сплава в процессе литья. Восковые модели искусственных коронок моделируются обычным способом. После этого на рабочей модели между восковыми репродукциями опорных искусственных коронок необходимо установить восковую балку, изготовленную при помощи специального устройства. Для этого в пуансон аппарата помещают базисный воск, оставляя 1/3 его емкости свободной, сверху вставляют поршень и слегка придавливают. Аппарат устанавливают в пневматический пресс и контролируют качество выхода воскового профиля через шайбу с отверстием для получения восковых заготовок балок таврообразной формы, различных типоразмеров и отличающихся большой чистотой профиля. Шпателем отрезают восковую заготовку необходимой длины.

Отлитые из сплава нержавеющей стали балки повторяют контур отверстия с точностью до 0,01 мм. Металлический таврообразный профиль балки отличается большой прочностью, а наличие кнопочного замка на вершине балки улучшает фиксацию матрицы.

Как уже было отмечено, проведенные эксперименты доказали возможность использования полипропилена в качестве матрицы, которая имеет трапециевидную форму с прорезью по верхней и боковым поверхностям, так как пропилен, имея низкую адгезию, не входит в химическую связь с акрилатами, применяемыми для изготовления базиса съемных протезов.

Изготовление полипропиленовых матриц возможно двумя способами. Первый основан на применении экструзера (червячного пресса) - машины, обеспечивающей одновременно нагрев полимера за счет работы сил внутреннего трения и гомогенизацию вследствие больших деформаций сдвига, а также создающей гидростатическое давление, необходимое для продавливания материала через профилирующий инструмент. В качестве последнего используется специальный цилиндр длиной 50мм и диаметром 25мм, в котором искровой дугой выполняется отверстие, соответствующее профилю матрицы и имеющее увеличение радиуса в верхней внутренней его части для создания в последующем зазора в 1 мм между балкой и матрицей. Гранулы полимера загружаются в бункер экструзера через загрузочное отверстие. За счет вращения "червяка" гранулы перемещаются вдоль канала и нагреваются до расплавления. Под действием гидростатического давления расплав продавливается через отверстие инструмента, выполненного в виде необходимого профиля. Полимер при температуре выхода из формирующего инструмента не обладает формоустойчивостью и под действием сил поверхностного натяжения и гравитационного поля может потерять заданную форму. Для предотвращения этого нежелательного явления проводят охлаждение профиля в водяных или воздушных ваннах. После прохождения водяной ванны профиль охлаждается ниже температуры теплостойкости и может сохранять приданную форму. Охлажденный профиль принимается тянущимся устройством, представляющим из себя пару валков, вращаемых навстречу друг другу электроприводом с регулируемыми оборотами. В связи с тем, что полипропиленовая матрица, полученная таким способом, может иметь достаточно большую усадку, существует и другой способ ее получения.

Этот способ основан на литьевом прессовании полипронилена, так как более 60% пластмасс, выпускаемых в мире, перерабатываются именно этим способом. Для изготовления полипропиленовых матриц используется специальная пресс-форма, изготовленная с учетом усадки полипропилена, составляющей от 1 до 3%. Пресс-форма состоит из двух разъемных металлических частей и вкладыша в виде таврообразной балки. Для получения полипропиленовой матрицы две полуматрицы соединяют друг с другом, вставляют вкладыш и устанавливают на плиту, накрывают верхней литниковой плитой с отверстием. Собранную пресс-форму фиксируют клиновой обоймой для предотвращения смещения матриц во время технологического процесса. В камеру, которая состоит из цилиндрического металлического стакана с нагревательным элементом в виде спирали, загружают гранулы полипропилена и нагревают до температуры плавления полипропилена (160— 180°). Затем пресс-форму устанавливливают на стол пресса, а на нее — камеру с полипропиленом и приводят в движение гидравлику. Под действием давления поршня полипропилен через отверстие в верхней плите впрыскивают в пресс-форму. После охлаждения (2—3 мин) поршень возвращают в первоначальное положение, снимают камеру и пресс-форму разбирают на две половины, потом достают вкладыш и выдавливают матрицу из гнезда. Матрица из полипропилена, изготовленная таким способом, отличается большой точностью.

Восковая балка устанавливается между опорными коронками таким образом, чтобы между основанием балки и альвеолярным отростком был создан просвет в 0,5—1,0 мм. Основание балки позволяет учитывать степень атрофии альвеолярного отростка, его конфигурацию. При вогнутой форме альвеолярного отростка поверхность балки, обращенную к гребню, целесообразно дополнительно моделировать воском в соответствии с его формой. Это делает конструкцию балки более прочной и снижает вероятность развития патологических изменений подлежащей слизистой оболочки в виде ее воспалительных изменений или гиперпластических разрастаний. Кроме того, особое внимание следует уделять созданию зазора между балкой и десневыми сосочками у опорных зубов, которые при его отсутствии могут ущемляться.

После моделирования всего каркаса — опорных коронок и балки — создается литниковая система. После отливки готовый металлический каркас припасовывается на модели при строгом соблюдении промежутка в 0,5— 1 мм между балкой и альвеолярным отростком. Для получения достаточной толщины облицовочного слоя из пластмассы или керамики проверяются наружный и внутренний размеры опорных коронок металлического каркаса и расстояние между балкой и моделью. Затем каркас передается в клинику и проверяется в полости рта больного. При этом обращается внимание на беспрепятственное наложение опорных литых коронок, точность прилегания края коронок к шейкам опорных зубов и погружения их в десневые бороздки, наличие промывного пространства между балкой и слизистой оболочкой беззубого альвеолярного отростка. Кроме того, следует обращать особое внимание на расстояние между балкой и зубами-антагонистами, которое должно быть достаточным для размещения искусственных зубов. Расстояние между литыми коронками и зубами-антагонистами в положении центральной окклюзии должно соответствовать толщине облицовочного материала. Затрудненное наложение каркаса может находиться в прямой зависимости от величины дефекта зубного ряда. При больших дефектах линейная усадка каркаса становится более выраженной, что требует более тщательной его припасовки.

После проверки каркаса в полости рта его подвергают пескоструйной обработке и создают облицовочное покрытие на опорных коронках. После этого каркас вновь устанавливают на модели и припасовывают к балке полипропиленовую матрицу. В полости рта цельнолитую несъемную часть фиксируют на опорных зубах цементом, устанавливают полипропиленовую матрицу, проводят ее коррекцию с учетом окклюзионных взаимоотношений и снимают слепок эластичными оттискными материалами. В слепок устанавливают полипропиленовую матрицу, а для предупреждения ее смещения при отливке модели закрепляют с помощью П-образных игл. Отливают модель из супергипса, на которую переходит полипропиленовая матрица. На рабочей модели готовят восковые шаблоны с прикусными валиками и передают в клинику для определения центрального соотношения челюстей. После этого модели загипсовывают в окклюдатор, моделируют восковой базис и расставляют искусственные зубы.

При изготовлении дугового протеза его каркас моделируют из воска с учетом толщины и размеров полипропиленовой матрицы. Дугу моделируют так, чтобы ее край с креплением для базиса лежал на матрице. Таким образом, при планировании дугового протеза с балочным креплением следует особое внимание обращать на наличие достаточно большого межальвеолярного расстояния, необходимого не только для постановки искусственных зубов, но и для размещения балочного крепления с каркасом седловидной части. После проверки в полости рта каркаса дугового протеза, точности постановки искусственных зубов приступают к окончательному изготовлению протеза. Модель гипсуют в кювете, а матрицу обмазывают тонким слоем гипса во избежание ее смещения во время формовки пластмассы. Пластмассовое тесто после выплавления воска подвергают прессовке и последующей полимеризации. Полипропиленовая матрица в готовом протезе не касается самой верхней части балки на 1 мм. Это способствует улучшению ее удерживающих и амортизирующих качеств.