Σύγκριση της κατανομής των τάσεων μεταξύ ακραίου μονήρους εμφυτεύματος στην οπίσθια περιοχή της κάτω γνάθου και μονήρους εμφυτεύματος με άπω φυσικό δόντι. Τρισδιάστατη ανάλυση πεπερασμένων στοιχείων
Creators: name: Παπαϊωάννου, Ευθυμία Ιωάννη
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2023
Subjects: Μονήρες εμφύτευμα
Ακραίο εμφύτευμα
Οπίσθιο εμφύτευμα
Ανάλυση πεπερασμένων στοιχείων
Single-tooth implant
Terminal implant
Posterior implant
Finite element analysis

description: Η τοποθέτηση ενός μονήρους εμφυτεύματος στη θέση ενός ελλείποντος γομφίου αποτελεί μια αξιόπιστη θεραπευτική λύση. Ωστόσο, η οπίσθια περιοχή της κάτω γνάθου αποτελεί εμβιομηχανική πρόκληση, ιδίως όταν πρόκειται να αποκατασταθεί ένα ακραίο ελλείπον δόντι με ένα μονήρες εμφύτευμα. Σκοπός της παρούσας διπλωματικής διατριβής ήταν η διερεύνηση της κατανομής των τάσεων μεταξύ στεφάνης επί ακραίου εμφυτεύματος και στεφάνης επί εμφυτεύματος που αφορίζεται από φυσικά δόντια. Για την επίτευξη του σκοπού της παρούσας εργασίας εφαρμόσθηκε τρισδιάστατη ανάλυση πεπερασμένων στοιχείων με τύπο ανάλυσης τη γραμμική στατική. Ο σχεδιασμός των γεωμετριών και η διακριτοποίηση τους πραγματοποιήθηκε στο υπολογιστικό περιβάλλον του ANSA v 22.1.0 (BETA CAE Systems S.A., Thessaloniki, Greece), ενώ το στάδιο της επίλυσης πραγματοποιήθηκε με το πρόγραμμα Nastran (MSC Nastran, Newport Beach, California). Αρχικά, ανακτήθηκε η γεωμετρία μιας κάτω γνάθου με φυσικά δόντια μέσω τεχνικών ιατρικής απεικόνισης. Ύστερα, αφαιρέθηκε από το αρχικό μοντέλο ο πρώτος και δεύτερος αριστερός γομφίος και τοποθετήθηκε στις θέσεις τους μία μονήρης επιεμφυτευματική αποκατάσταση αντίστοιχα. Δημιουργήθηκαν με αυτόν τον τρόπο δύο ακόμη μοντέλα. Η εμβιομηχανική συμπεριφορά των εμφυτευμάτων μελετήθηκε μέσω της κατανομής των von Mises τάσεων. Η οπτικοποίηση των αποτελεσμάτων πραγματοποιήθηκε με το πρόγραμμα μETA (BETA CAE Systems S.A., Thessaloniki, Greece). Η ανάλυση των δεδομένων έδειξε ότι παρατηρούνται διαφορές στην κατανομή των τάσεων ανάλογα με το εάν το εμφύτευμα βρίσκεται σε ακραία θέση ή εάν αυτό αφορίζεται από φυσικά δόντια. Μεγαλύτερες Von Mises τάσεις παρατηρήθηκαν όταν το εμφύτευμα βρισκόταν στην ακραία θέση της κάτω γνάθου. Ειδικά, σε αυτή την συνθήκη εμφανίστηκαν μεγαλύτερες τάσεις στον αυχένα του εμφυτεύματος καθώς και μεγαλύτερη καταπόνηση στην βίδα κοχλίωσης. Λαμβάνοντας υπόψη τους περιορισμούς της παρούσας in silico μελέτης εξάγονται τα παρακάτω συμπεράσματα: Όταν η επιεμφυτευματική αποκατάσταση ήταν τοποθετημένη στην θέση του 2ου γομφίου, (ακραία θέση στο ελεύθερο άκρο της κάτω γνάθου) οι τάσεις που παρατηρήθηκαν ήταν μεγαλύτερες, σε σύγκριση με τις τάσεις που παρατηρήθηκαν όταν η αντίστοιχη αποκατάσταση ήταν αφοριζόμενη από φυσικά δόντια (σε θέση 1ου γομφίου της κάτω γνάθου). Οι τάσεις που παρατηρήθηκαν στην επιεμφυτευματική αποκατάσταση στη θέση του ακραίου δοντιού της κάτω γνάθου συγκεντρώνονται προς τον αυχένα και το σώμα του εμφυτεύματος σε αντίθεση με τις τάσεις που παρατηρήθηκαν όταν η επιεμφυτευματική αποκατάσταση ήταν αφοριζόμενη από φυσικά δόντια (σε θέση 1ου γομφίου της κάτω γνάθου) όπου αυτές συγκεντρώνονταν στη στεφάνη της επιεμφυτευματικής αποκατάστασης.
description: Placing a single implant in the area of a missing molar is a reliable treatment choice. However, the posterior region of the mandible presents a biomechanical challenge, especially when a terminal tooth is to be restored with a single implant. The purpose of this thesis was to investigate the stress distribution between an implant-supported crown on a terminal implant and an implant-supported crown on an implant that was placed between two natural teeth in the posterior mandibular area. A linear static three-dimensional (3D) and finite element analysis (FEA) was employed to carry out the aim of this study. The design of the models’ geometries and their discretization were facilitated in the computing environment of ANSA v 22.1.0 (BETA CAE Systems S.A., Thessaloniki, Greece), while the calculations were performed with the Nastran software (MSC Nastran, Newport Beach, California). First, a representative model of the mandible with natural teeth was reverse engineered through medical imaging techniques. The first and second left molars were then digitally removed from the original model, and replaced by a single implant retained crown respectively. Two more models were created in this way. The biomechanical behavior of the implants was studied through the distribution of von Mises stresses. The visualization of the results was performed by the Meta Software (BETA CAE Systems S.A., Thessaloniki, Greece). The analysis of the data revealed that there were differences in the stress distribution depending on whether the implant was in a terminal position or if it was between two natural teeth. Higher Von Mises stresses were observed when the implant was placed in the terminal position of the mandible. Higher stresses in the implant neck and higher strain on the fastening screw were observed in this scenario. Taking into account the limitations of the present in silico study, the following conclusions are drawn: When the implant restoration was placed in the position of the 2nd molar, (terminal position at the free end of the mandible) the stresses observed were higher, compared to the stresses observed when the corresponding restoration was bordered by natural teeth both mesially and distally (in the position of the 1st molar of the mandible). The stresses observed in the implant restoration in the mandibular terminal tooth position are concentrated towards the neck and body of the implant in contrast to the stresses observed when the implant restoration was bordered by natural teeth (in the mandibular 1st molar position), where the stresses were concentrated in the implant-supported crown.