Описаны количественные признаки разрушения облицовочного слоя металлокерамических зубных протезов. С использованием стандартных процедур математической статистики выявлены факторы, влияющие на характер разрушения.
Ключевые слова:статистические методы анализа, металлокерамические зубные протезы, разрушение.
Как показывает клиническая практика зубного протезирования, одним из наиболее часто встречающихся осложнений в процессе пользования металлокерамическими протезами является разрушение облицовочного слоя.
Известно, что в прочности соединения облицовочного слоя и металла ведущими являются физико-механические факторы — это разница коэффициентов линейного термического расширения (КЛТР) применяемых материалов и адгезия [2,4], причем связь между облицовочным слоем и металлом может носить адгезионный, либо когезионный характер. Адгезия обеспечивается за счет сил Ван-дер-Ваальса, механического сцепления, обусловленного геометрией поверхности, химической связью оксидов, входящих в состав керамики и сплава. В случае недостаточной величины адгезионной связи происходит откол участков фарфоровой облицовки от металла и оголение его поверхности. В случае недостаточной величины когезионной связи разрушение идет по поверхности керамической массы, которая сохраняется на части либо на всей поверхности металла. [2,6]
Общепринята следующая классификация разрушений керамического покрытия в зависимости от образующейся поверхности раздела (O'Brien, 1977 г.): а) металл-фарфор; б) окись металла-фарфор; в) окись металла-окись металла; г) когезионное в фарфоре; д) металл — окись металла; е) когезионное в металле. Однако она не позволяет ориентироваться в клинике при оценке встречающихся видов осложнений и причин их возникновения.
В настоящее время существует значительное количество композиционных материалов, для реставрации облицовочного слоя цельнолитых ортопедических конструкций непосредственно в полости рта пациента. Однако механизм разрушения облицовочного покрытия металлокерамических конструкций изучен недостаточно. Кроме того, отсутствуют дифференцированные рекомендации по выбору реставрационного материала, с учетом характера, локализации и вида разрушения облицовочного покрытия.
Нами было обследовано в клинике сорок два человека с разрушениями облицовочного слоя комбинированных конструкций [1]. С целью выявления факторов, влияющих на характер разрушения, и его общих закономерностей рассматривались следующие параметры:
X1 — материал облицовочного слоя (уровни фактора: 1 — керамика, 2 — art-glass);
X2 — конструкция протеза (1 — одиночная коронка, 2 — мостовидный протез, 3 — комбинация съемной и несъемной конструкции);
X3 — степень подвижности зубов-антагонистов;
X4 — давность протезирования, (мес.);
Y1 — характер разрушения (1 — по облицовочному слою, 2 — по поверхности металла, 3 — по окисной пленке);
Y2 — поверхность разрушения (1 — окклюзионная, 2 — вестибулярная, 3 — вестибулярная пришеечная, 4 — язычная, 5 — медиальная апроксимальная, 6 — дистальная апроксимальная);
Y3 — площадь разрушения, (мм2).
Обработка результатов производилась с применением стандартных процедур математической статистики, реализованных в системе STATGRAPHICS Centurion XV Trial версии 15.1.02 [7]. В результате проведенных исследований установлено, что с доверительной вероятностью P=0,99 распределение уровней факторов X1, X2, и X3 в выборке является нормальным [3,8].
Период времени, прошедший с момента протезирования до возникновения осложнений, также подчиняется нормальному закону распределения [8], причем на первые 7 месяцев пользования протезами приходится 50 % случаев их разрушения, на 15 месяцев — 90 %, на 22 месяца — 99 %.
Изменчивость уровней переменных, описывающих характер наблюдаемых разрушений, отличается большим разнообразием. Распределение параметра Y1 является нормальным, параметра Y2 — логарифмически нормальным, а переменная Y3 подчиняется экспоненциальному закону распределения [8]. Наиболее часто наблюдается разрушение окклюзионных поверхностей протезов по типу металл — фарфор, приводящее к оголению металлической основы конструкции. В 50 % случаев площадь разрушения не превышает 4мм2, а в 90 % случаев — 13 мм2 [8].
С целью выявления латентных факторов, влияющих на разрушение облицовочного слоя металлокерамических конструкций, использовался факторный анализ [5], который позволил выявить три фактора, «вбирающих» в себя большую часть (92 %)общей изменчивости наблюдаемых данных:
F1=0.734337*X1+0.954005*X2+0.0325544*X3–0.0409504*X4
F2=-0.484438*X1+0.0751017*X2+0.153832*X3+0.946804*X4 (1)
F3=0.276313*X1–0.0730482*X2+0.970564*X3+0.198585*X4
Анализ вида зависимостей (1) позволяет утверждать, что первый латентный фактор (F1) в наибольшей степени связан с переменными X1 и X2 и определяется сочетанием материала и конструкции протеза, второй фактор (F2)– с переменной X4 и определяется сроком эксплуатации конструкции, третий фактор(F3) — с переменной X3, отражающей степень подвижности зубов антагонистов.
Для выявления статистически значимых связей между установленными латентными факторами и переменными Y1, Y2 и Y3, описывающими характер наблюдаемых разрушений, использовали канонический корреляционный анализ [5].В результате удалось выявить линейные комбинации исходных признаков:
Z1=-0,418568*F1–0,241755*F2+1,09346*F3
Z2=-0,15768*Y1–0,0546864*Y2+1,01041*Y3, (2)
имеющие коэффициент корреляции 0.58, являющийся статистически значимым с доверительной вероятностью, превышающей P=0.95 (рис.8).
Таким образом, содержательный анализ полученных выражений позволяет сделать следующие выводы:
при разрушении металлокерамических конструкций имеет место тенденция к увеличению площади повреждения облицовочного слоя при увеличении подвижности зубов-антагонистов, а также при переходе от мостовидных протезов к одиночным коронкам;
локализация разрушения на апроксимальных поверхностях, а также откол по поверхности раздела между окисной пленкой и облицовкой сопровождаются, как правило, увеличением площади разрушения, при этом крупные разрушения проявляются значительно раньше, чем разрушения небольшой площади.
Литература:
1. Данилина, Т. Ф. Особенности разрушения и реставрация металлокерамических конструкций в полости рта композиционными материалами/ Т. Ф. Данилина, О. Г. Батюнина, А. В. Крохалев//Новое в стоматологии для зубных техников.–2000.–№ 3. С.10–16.
2. Дьяконенко, Е. Е. Оценка связей керамики с металлом (ЦНИИС). Современное стоматологическое материаловедение и использование его достижений в клинической практике/Е. Е. Дьяконенко, А. А. Иноземцева.– М.,1994,78 с.
3. Крохалев, А. В. Использование факторного анализа для изучения структуры остаточных знаний по курсам «Технология материалов»/ А. В. Крохалев, Д. Е. Декатов// Изв-я Волгоградского государственного технического университета: межвуз. сб. науч. ст. Т.9/ВолгГТУ.– Волгоград: РПК «Политехник»,2007.– (Сер. Актуальные проблемы управления, вычислительной техники и информатики в технических системах Вып.3) — С.87–88.
4. Рогожникова, Г. И. Сравнительная характеристика основных физико-механических свойств керамических масс для стоматологической металлокерамики. Современное стоматологическое материаловедение и использование его достижений в клинической практике/ Г. И. Рогожникова, Е. В. Суворина, В. Н. Бойкачев, В. И. Назаров.– М.,1994, 67 с.
5. Тюрин, Ю. Н. Анализ данных на компьютере: под ред. В. Э. Фигурнова/ Ю. Н. Тюрин, А. А. Макаров– М. ИНФРА-М, Финансы и статистика, 1995, 384 с.
6. Williamson, R. T. The effect of fatigue on the shear bond strength of resin bonded to porcelain.– Chandler Medical Center,1993, 156 с.
7. http:// www.statgraphics.com
8. Статистические исследования особенностей разрушения металлокерамических конструкций в полости рта / Полянская О. Г., Моторкина Т. В., Ильин Д. В., Крохалев А. В., Авдеюк О. А., Приходьков К. В. // Изв. ВолгГТУ. Серия «Актуальные проблемы управления, вычислительной техники и информатики в технических системах». Вып. 10: межвуз. сб. науч. ст. / ВолгГТУ. — Волгоград, 2011. — № 3. — C. 16–19.
9. Взаимосвязь структуры и износостойкости железо-медно-графитовых порошковых материалов / Крохалев А. В., Авдеюк О. А., Имули Джанта Андри, Приходьков К. В., Савкин А. Н. // Вестник магистратуры. — 2013. — № 2. — C. 19–21.
10. Имули, Джанта Андри Исследование взаимосвязи структуры и антифрикционных свойств порошковых материалов системы «железо-медь-графит-сера» / Имули Джанта Андри, Крохалев А. В., Авдеюк О. А. // Инновационные информационные технологии: матер. первой междунар. науч.-практ. конф., г. Прага, 23–27 апр. 2012 г. / Моск. гос. ин-т электроники и математики (МИЭМ) [и др.]. — М., 2012. — C. 215–217.
11. Исследование триботехнических свойств покрытий из порошковых твёрдых сплавов системы «карбид хрома — титан» / Крохалев А. В., Харламов В. О., Кузьмин С. В., Лысак В. И., Авдеюк О. А., Севостьянова А. В. // Изв. ВолгГТУ. Серия «Прогрессивные технологии в машиностроении». Вып. 8: межвуз. сб. науч. ст. / ВолгГТУ. — Волгоград, 2012. — № 13 (100). — C. 23–27.
12. Исследование фазового состава диффузионной зоны в композите Х20Н80+АД1 / Шморгун В. Г., Трыков Ю. П., Арисова В. Н., Крохалев А. В., Богданов А. И., Таубе А.Ол., Серов А. Г., Зуев П. Г. // Известия ВолгГТУ. Сер. Проблемы материаловедения, сварки и прочности в машиностроении. Вып. 10. — Волгоград, 2014. — № 23 (150). — C. 26–29.
