Biomecanica restaurarilor protetice partiale fixe

BIOMECANICA RESTAURARILOR PROTETICE PARTIALE FIXE

Tratamentele stomatologice, de orice natura ar fi ele, presupun refacerea morfologiei si a functiilor ADM, pierdute sau alterate m urma diferitelor afectiuni specifice. Un asemenea obiectiv este imposibil de atins in acceptiunea sa ideala in virtutea posibilitatilor limitate ale fiintei umane, indiferent cat de evoluata, ciyilizata si inzsstrata material si tehftalogic ar fi ea. Astfel, prezenta mtraorala pe termen nedetermmat a difentelor tipun de RP (unidentare.partialc fixe sau mohile, npnrnte de imobilizare etc.), pune ADM m conditii noi de functionare, care solicita eforturi de adaptare uneori importante. Imperfectiunea inerenta (in ceea ce priveste conceptia si executia), caracteristica oricarei opere' umane determina o rezolvare aproximativa a diferitelor probleme pe care le pune marea varietate de afectmni ale ADM.

Posibilitatile de adaptare ale ADM la situatii noi, alaturi de adoptarea unei atitudini terapeutice individ 545d39f ualizate, m conditiile unei executii tehnice de calitat'i creeaza premisele unei reusite terapeutice rezonabile si atingerea unui optim rezonabil la un moment dat.

Aplicarea principiilor ingmeriei la nivelul sistemelor vii (ingineria biomedicala) a deschis o noua era in diagnosticul si terapia diferitelor maladii. Biomecanica studiaza raspunsul organismelor vii la diferite solicitari. in acest context, metodele si instmmentele ingineriei mecanice sunt aplicate m studiul raportului dintre stmctura si functie de la nivelul organismelor vii(31).

Diferitele tipuri de restaurari protetice fixe (RPF), care rezolva o gama larga de edentatii supun ADM la solicitari diverse, modalitatea de raspuns a tesuturilor implicate fiind ia fel de diferita. :

Preocupari pentru elucidarea unor aspecte biomecanice referitoare la restaurarile protetice fixe au avut o serie de autori care, inca de la inceputul secolului trecut au incercat sa explice mecanismelQ ce stau la baza echilibrului, stabilitatii si rezistentei acestor proteze. Merita a fi amintiti m acest sens Sadrin, Ante, Beliard, Duchange, Dubois etc. Teoria poligonului bazei, expusa de Beliard (1924) atesta ca stabilitatea protezelor fixe se bazeaza pe agregarea lor la un anumit numar de dinti (cel putin trei), care nu sunt dispusi m linie dreapta, aceasta teorie fiind ridicata de autorul ei la gradul de postulat. Astazi, astfel de conceptii sunt considerate depasite, reprezentand momente istorice in biomecanica restaurarilor protetice fixe. Un alt autor care merita mentionat este Ante, care a atras atentia asupra rolului suprafetelor de sprijin radiculare ce suporta fortele la care este solicitata o restaurare protetica fixa. In 1987, Caputo si Standlee (7) au elaborat o monografie de refermta in domeniu: Biomechanics in Restorative Dentistry⁹'.

Lista autorilor care si au adus contributia la atingerea nivelului actual al cunoasterii in

biomecanica restaurarilor protetice fixe este lunga si nu ne permitem sa o prezentam din considerente de spatiu.

in cele ce urmeaza vom analiza pe scurt variantele care intervin in comportamentul biomecanic al restaurarilor mecanice fixe(solicitari, reactia ADM, proprietati fizice ale acestora), iar apoi vom prezenta schematic cateva studii biomecanice referitoare la unele situatii tipice cu care se confmnta stomatologul m practica de zi cu zi; ne vom refcn dc asemcnca si la unele consideratii biomecanice asupra restaurarilor adezive si a celor pe imte, restaurari mai putin abordate m literatura de specialitate din tara noastra.

1. SOLICITARILE DIN CURSUL FUNCTIILOR APARATULUI DENTO - MAXILAR

in cursul exercitarii functiilor si parafunctiilor ADM, restaurarile protetice fixe sunt supuse unor solicitari diverse ce se traduc printr-o serie de deplasari in difente directii sau plamm ale spatiului (translatie, rotatie) sau/si deformari (flexiune. torsiune).

in studiul fortelor care actioneaza asupra ADM, prezinta importanta o sene de parametn ai acestora: intensitatea, punctul de aplicare si directia.

Principala solicitare la care este supus ADM este masticatia. in cursul actului masticator fortele care iau nastere pot avea valori importante (tabelul 1.).

Tabelul 1.

Din tabelul de mai sus se poate observa ca valoarea fortelor difera in functie de diferite zone ale arcadelor dentare, ceea ce face ca, in conditiile tratamentului prin RPF, acestea sa fie supuse la solicitari de marimi variabile, in zone diferite. Astfel, cel putin din punct de vedere masticator, solicitarile la care este supusa o RPF pot fi complexe, punand probleme in conceptia si echilibrarea corecta a acestor proteze partiale.

In plus, conceptia, executia si echilibrarea unei restaurari protetice in general, respectiv a

unei RPF in special, se realizeaza tinand seama nu de miscarile functionale care se exercita la nivelul ADM (si in nici un caz de eventualele parafunctii), ci doar de diferite conditii mecanice ale miscarilor mandibulei (inregistrate, transpuse si exploatate mai mult sau mai putin corect la nivelul unor simulatoare mai simple sau mai performante). Mai mult, echilibrarea ocluzala a protezelor dentare se realizeaza pe uscat', fara interpunerea alimentelor intre arcade, a caror prezenta modifica radical modul de transmitere al fortelor; apar astfel, solicitari localizate, determinate de pozitionarea bolului alimentar; pe de alta parte, aparitia la nivelul partii lucratoare a unui obiect (alimentar sau nealimentar) de consistenta dura, dctcrmina ca intreaga forta a muschilor ridicaton sa se exercite asupra unei singure zonc limitate (ehiar m prezenta reflcxului nociceptiv de deschidere a gurii), cu efecte nocive evidcnte, care se pot manifesta, m situatii extreme prin: fractura unui dinte cu o restaurare voluminoasa de obicei devital, fractura materialului de placare sau chiar a intermediarilor restaurarii fixe.

Punctul de aplicare al fortelor prezinta, de asemcnea, o relevanta particulara. rn cazul cand forta se aplica la nivelul centrului fctei ocluzale, m axul longitudinal al diutelui, rezultanta va avea directla in axul dintelui, lar fortele secundare, rezultate din descompunerea fortei principale vor avea valori minime, apropiate de zero. Daca msa, punctul ds aplicare al fortclor este excentric, chiar daca directia fortei este paralela cu directia axului longitudmal al dintelui, rezultanta, ca si fortele secundare, derivate din descompunerea fortci principale, vor tiude sa basculeze fata ocluzala si prm unnare dintele m intregime (.1.). Practic, datorita aplicarii excentrice a fortelor iau nastere momente dc rotatie, ale caror brate' dc forta siint egale cu distanta de la punctul de aplicare al fortelor la axul dmtelui.

.1. Actiunea linor forte cu punct de aplicare excentric fata de axul longitudinal al dintelui (a) poate determina modificarea axului de imtare (b si c), cu accentuarea potentialulin distructiv al solicitarilor.

O importanta fundamentala revine si directiei de cxercitarc a fortelor la nivelul unitatilor dentare. De cele mai multe ori fortele masticatorii nu actioneaza in directia si sensul lor originar, ci se descompun la nivelul formatiunilor ADM, generand printre altele si componente orizontale, cu potential nociv recunoscut.

Raporturile ocluzale joaca un rol fundamental m descompunerea fortelor, motiv pentru care aprecierea corecta a acestora prezinta o importanta majora m succesul tratamentului.

Pe de alta parte, dintii preparati mclinati sau imtele angulate ofera de novo^ conditii pentru o transmitere paraaxiala a solicitarilor, cu potential nociv evident.

Dintre variatele tipuri de solicitari, fortele de forfecare au potentialul cel mai destructiv. Fortele de compresiune sunt m general mai usor tolerate m raport cu cele de tractiune.

0 solicitare aplicata la nivelul unui sistem (in cazul nostru RPF si campul protetic caruia

i se adreseaza) poate induce deformari atat la nivelul suprastructurii, cat si in tesuturile inconjuratoare. Tesuturile biologice pot recepta si interpreta deformarea reactionand prin remodelare.

Solicitarile parafunctionale, traumatogene prin directie, intensitate si frecventa afecteaza grav functionalitatea ADM, motiv pentru care ele trebuiesc inlaturate ori reduse la minimum prin procedee de deconditionare specifice inainte de a incepe orice terapie de restaurare protetica.

2. REACTIA APARATULUI DENTO - MAXILAR LA SOLICITARILE FUNCTIONALE SI PARAFUNCTII

Reactia ADM la diverse solicitari presupune participarea concomitenta a muitora dintre structurile sale (arcade dentare naturale, dinti stalpi, parodontiu, os alveolar, oase maxilare, stalpi dc rezistcnta etc.), fiecare dintre a&este componente intervenmd modulator in directia si intensitatea fortelor, determinand fenomene de adaptare^ modelare, sau dimpotriva cedand prin decompcnsare.

Prima linie in calea fortelor masticatorii este reprezentata de arcadele dentare, la nivelul carora solicitarilc se distribuie specific.

Urmatoarea linie este reprezentata de parodontiu, considerat practic prima venga in lantul de amortizare a SOllcitarilor de ia nivelul ADM. Aceasta capacitate de amortizare depinde de rezistenta parodontala, care ddcrmina o amimita reactie parodontala la solicitari date. Aceasta rezistenta paradontala a fost apreciata de Lenche si Duchange, care au stabilit drept umtate de masura rezistanta corespunzatoare incisivilor inferiori socotiti a avea cei mai slabi coeficienti de rezistenta- 1 (tabelul 2.)

Calculul rezistentei unor dinti stalpi naturali se efectueaza tinand seama de faptul ca suma valorilor lor de rezistcnta trebuic sa fie cel putin egala cu suma valonlor dintilor ce urmeaza a fi inlocuiti. intre doi sau mai multi dinti stalpi naturali nu se pot elabora intermediari, care s^ depaseasca valoarea functionala a stalpilor naturali. Practic, raportul dintre rezistenta si travaliu se poate aprecia conform relatiei:

rezistenta = suma coeficlentilor de rezistenta a dintilor stalpi

-------- ----- ------ -------- ----- ------ -------- ----- ------ ----- ----- --------- ----- -------

travaliu suma coeficientilor dintilor de inlocuire

Rezultatul este considerat pozitiv, da(;a rezistenta este excedentara, negativ, daca raportul este subunitar si neutru m conditiile unui raport unitar.

Aceste considerente, alaturi de alte teorii asemanatoare, cum este cea a lui Roucordes -un dinte poate face fata unei solicitari duble ativ cu propria valoare a rezistentel Sale parodontale, cu conditia ca fortele sa se transmita m axul sau longitudinal si parodontiul sa fie integm - (32), se caracterizeaza printr-un coeficient destul de ridicat de relativitate, motiv pentru

care valoarea lor este in orientativa, uu decisiva.

Rezistenta parodontala a dintilor naturali dupa Uriche*, Duchange** Prelipceanu si Doroga*** (27)

Atunci cand asupra unui dinte actioneaza forte masticatorii, datorita mobilitatii fiziologice, de 56-l08 \\m in sens vestibulo-oral , respectiv aproximativ 28 |J,m in sens axial, acesta poate fi deplasat in alveola in grade variabile, fenomen numit rezilienta parodontala. Intruzia se produce m timpul functhlor si rezulta, probabil din imposibilitatea de recul complet la nivelul parodontiului, datorita fortelor aplicate in mod repetat.

In cursul acestor miscari, o parte din forta primita este transmisa vecinilor (prin intermediul ariilor de contact proximale), astfel ca, de fapt, intreaga arcada participa la dispersarea solicitarilor.

Posibilitatile de amortizare a solicitarilor, caracteristice parodontiului au fost explicate in

diferite moduri:

1. teoria tensionala considera ca rolul primordial revine intinderii gradate a fibrelor periodontale oblice, inaintea transmiterii compresiunii osului alveolar. Concomitent apare relaxarea fasciculelor din regiunea apicala. Din momentul atingerii gradului maxim de intindere al acestor fibre, care de obicei coincide cu momentul in care apexul atinge seul alveolei, urmeaza transmiterea fortelor la nivelul osului alveolar (. 2.). Solicitarile paraaxiale modifica acest patem, determinand compresiuni nefiziologice la nivelul peretilor alveolari (.1'0.2., 3.);

. 2. Transmiterea fortelor conform ipotezei tensionale. A si B forte cu direcfie de actiune axiala: C forte cu directie de actiune orizontala. in zonele de compresiune (c) fibrele se relaxeaza, iar in zonele de tractiune (t) ttbrele periodontale se tensioneaza.

. 3. Diferite tipuri de solicitari asupra Hbrelor periodontale si asupra dintilor, produse de tbrte cu componente orizontale: A) solicitari neechilibrate, compresiunea (+, ++) si tractiunea (-, =) actionand inegal asupra peretilor cemento-alveolari; B) solicitarc cronica cn componente orizontaie reduse (1 - liza osoasa, a- apozitie osoasa); C) solicitare cronica cli coiriponente orizonlale accentuate (1 - liza osoasa accentuata, d - distrugerea fibrelor, fara apozitie osoasa, cu largirea spatiului periodontal).

2. teoria vasculara atribuie importanta cea mai mare sistemului vascular periodontal, care ar functiona aidoma unei frane hidraulice', impactul fortelor fiind dispersat in masa fluidului din interiorul acestor vase. Pe parcursul solicitarii are loc fuga' fluidelor de la nivelul periodontiului in medulara osului alveolar, urmand ca remisiunea solicitarii sa antreneze revenirea lichidelor in sistemul vascular;

3. teoria reologica considera periodontiul ca un sistem tixotropic colagenic cu

comportament reologic, ale carui proprietati asigura amortizarea eficienta a sohcitarilor

ocluzale. '-' -

Asa cum s-a mai aratat, fortele sunt amortizate si partial transmise osului alveolar. La acest nivel, o parte din energie este transformata in deformare elastica, cealalta parte fiind condusa m structurile de rezistenta ale complexului cranio-facial. ^{d !B 8T3l)n!}

ADM are capacitatea functionala de a amortiza solicitarile, atunci cand acestea se inscriu m limite functionale. Daca solicitarile depasesc limitele functionale, intervine efortul de adaptare al ADM care poate compensa sau nu surplusul de incarcare. Incapacitatea de adaptare a ADM la solicitari exagerate conduce evident la cedarea unora dintre componentele acestuia (coroane, parodontiu, muschi), cu fenomene patologice consecutive. Practic, o parte dm energia transferata prin solicitarea ADM la diferite nivele este amortizata (disipata) prin frecari, deformari, producere de caldura etc., iar restul este contracarata prin forte de reactiune, conform principiilor mecanicii. In situatia RPF aceste forte de reactiune se exercita prin intermediul dintilor stalpi (deoarece tot prin intermediul lor se aplica si solicitarile - actiunile la nivelul zonelor subiacente) ele fiind cu atat mai importante, cu cat parodontiul stalpilor naturali este mai ferm, mai sanatos. Fortele depind de asemenea in raport direct proportional de densitatea osoasa (cu cat osul alveloar maxilar sau mandibular este mai dens si mai rigid, cu atat reactiunea va fi mai importanta). Matematic vorbind, reactiunea totala manifestata de ADM la o solicitare data va compensa, alaturi de forta amortizata, valoarea fortei exercitate, conform ecuatiei:

/solicitare/ = /amortizare/ + /reactiune/

In aceste conditii, este clar ca reactiunile diverse exercitate la nivelul diferitelor unitati dento-parodontale vor introduce inca un factor de variatie m ecuatia complexa a fortelor care actioneaza la nivelul unei RPF.

Mai trebuie mentionat ca oasele maxilare si mai ales mandibula sufera deformari elastice

in timpul functiilor, care pe de o parte intervin modulator, iar pe de alta parte pot interfera cu rigiditatea relativa a restaurarilor protetice intinse.

Reamintim ca, practic, fiecare dintre componentele ADM intervine modulator in transmiterea fortelor, prin deformare sau deplasare in grade variabile. Acest comportament face dificila cuantificarea fortelor receptionate de fiecare stmctura in parte. Pe de alta parte solicitarile receptionate de diferitele structuri determina fenomene de adaptare/modelare sau decompensare, eu instalarea fenomenelor patologice la nivelul uneia sau mai multor verigi ale sistemului. In aceste conditii, cel mai important obiectiv al oricarei RPF este de a asigura o transmitere cat mai liziologica a unor solicitari cat mai functionale ca directie, intensitate si frecventa, in vederea realizarii unor modificari adaptive minime.