Ученые двух пермских вузов разработали уникальный челюстной протез для реабилитации онкологических пациентов
Ученые Пермского государственного медицинского университета им. академика Е.А. Вагнера (ПГМУ) и Пермского национального исследовательского политехнического университета (ПНИПУ) разработали уникальный состав полимерного материала для создания легкого и прочного протеза верхней челюсти для реабилитации пациентов после онкологических заболеваний на челюстно-лицевой области.
Новообразования верхней челюсти встречаются у пациентов в три раза чаще, чем нижней и требуют, как правило, комплексного специализированного лечения. После хирургического вмешательства в некоторых случаях у пациента может возникать сообщение между ротовой и носовой полостью, требующее постоянного ортопедического лечения. Для реабилитации таких пациентов используют конструкции, которые содержат обтуратор, изолирующий полость рта от полости носа. Однако, традиционные конструкции – тяжелые, недостаточно хорошо фиксируются и перегружают оставшиеся зубы. Это вызывает у пациентов проблемы с дыханием, речью и приемом пищи.
В связи с этим актуален поиск новых, более легких, но прочных материалов. В современной стоматологии особое внимание уделяется легким керамическим материалам на основе диоксида циркония. Спектр его возможностей для зубного протезирования уже достаточно хорошо изучен, в том числе доказано отличное влияние материала на регенерацию костной ткани
Пермские ученые предложили использовать наноструктурный диоксид титана для упрочнения полимерных материалов при конструировании съемных зубных протезов. Они эффективно восполняют дефекты утраченных тканей после операций, восстанавливая полноценную жизнь пациента.
Оксана Шулятникова, профессор кафедры ортопедической стоматологии ПГМУ:
– Экспериментально для улучшения прочностных характеристик полиамида на этапе термопрессования мы вводили в его состав наноразмерный порошок диоксида титана в качестве укрепляющего (армирующего) компонента. Чтобы рассчитать прочность разработанной конструкции, мы создали ее трехмерную модель и исследовали зубную и небную части протеза-обтуратора под различными функциональными нагрузками.
Ученые изучили механические свойства образцов, рассматривая прочность материала на трехточечный изгиб и модуль упругости. Эти параметры позволили учитывать вертикальные и горизонтальные силы, аналогичные развиваемым зубочелюстной системой при жевании.
Ученые использовали именно термо-инжекционный полиамид, так как он отличается рядом преимуществ: минимальной усадкой, высокой плотностью, небольшим удельным весом, что позволяет изготовить облегченную конструкцию зубочелюстного протеза без металлических элементов.
Владислав Никитин, доцент кафедры «Вычислительная математика, механика и биомеханика» ПНИПУ:
– Успешное и эффективное применение в протезах диоксида циркония открывает нам также возможность использования в ортопедической стоматологии керамику на основе диоксида титана. Несмотря на то, что эти материалы очень близки по своим свойствам, потенциал диоксида титана до конца не раскрыт. Его введение в состав полимерного материала для укрепления позволит увеличить прочность протеза на 30%. Мы разработали и запатентовали модель протеза-обтуратора на верхнюю челюсть, который выполнен из полиамида, укрепленного наноразмерным диоксидом титана.
Совместные исследования ученых из политехнического и медицинского университетов доказали, что протезы-обтураторы, укрепленные наноразмерным диоксидом титана, обладают необходимой прочностью и могут использоваться для эффективной реабилитации пациентов с дефектами челюстей. Это открывает новые возможности использования материала в практической деятельности ортопедов-стоматологов.
Напомним, ПГМУ и ПНИПУ являются участниками Пермского НОЦ «Рациональное недропользование» и реализуют совместные разработки в рамках технологического проекта «Инновационные химические, медицинские и фармацевтические технологии».
