Değişken konus ve flüt derinlikli implant osteotomi frezlerinin mekanik, termal ve dansitometrik analizi
Mechanical, thermal and densitometric analysis of implant osteotomy drills with variable conus and flute depth. istanbul university, institute of  health science, department of oral implantology
Yazar: AYŞEGÜL ÖZTÜRK
Danışman: PROF. DR. VOLKAN ARISAN
İstanbul Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Oral İmplantoloji Ana Bilim Dalı / Oral İmplantoloji Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2023
Konu: Diş Hekimliği = Dentistry
Dizin: Dental implantasyon = Dental implantation ; Dental implantlar = Dental implants ; Kemik dansitesi = Bone density ; Osteotomi = Osteotomy ; Tomografi-mikro bilgisayarlı = Tomograph-micro computed

Özet:
D4 tip kemik bölgelerinde  kemik hacim ve yoğunluğunun artırılması esasına dayanarak;  osteotomi frezlerinde, koniklik açıları, flüt derinlikleri ve  kesme yönleri gibi parametreler değiştirilmiştir. Özel tasarlanan frezlerin, osteotomi alanlarında meydana getireceği varyasyonların incelenmesiyle, dental implantasyondaki termal, mekanik ve densifikasyon özelliklerinin geliştirilmesi amaçlanmıştır.
 Bu çalışmada; 1-Konvansiyonel burgulu frez geometrisi (CON); 2-Özel yivli ters helix tasarımı (REX) 3- Negatif talaş açılı, konik ve çok oluklu osseodensifikasyon frez geometrisi (DEN) tasarımına sahip üç farklı frez seti hem saat yönü (CW) hem de saat yönünün tersi (CCW) çalıştırılarak düşük yoğunluğu temsil eden, yapay kemik bloklarında termal olarak incelenmiştir. Osteotomiler hem manuel (el ile) olarak, hem de CNC cihazı aracılığı ile 800 rpm hız ile gerçekleştirilmiştir. Osteotomi alanlarındaki mekanik (ITV, ISQ, RTV) ve dansitometrik (%BIC, %BV) ölçümler için titanyum ve  PEEK malzemeden üretilmiş 4.2x10mm çapında implantlar kullanılmıştır.
Manuel osteotomilerde termal değişim (Δ°C), setlerin ikinci ve üçüncü frezlerinde sırasıyla en düşük DEN (17,52°C±2,57) ve REX (24,02±3,78) (p<0,05) gruplarında ölçülürken; en yüksek  CON-CW grubunda ölçülmüştür (sırasıyla 27,53°C± 5.17; 38,03±8,08) (p<0,05).  ITV değerleri açısından; CON-CW (33,23±2,91) gruplar arası en düşüktür (p=0,006). RTV ise , en yüksek DEN (25,4N/cm ±5,08) ve en düşük CON-CCW gruplarında (17,78±1,45N/cm) ölçülmüştür.  DEN grubu, gruplar arası, en yüksek BV% (%87,71±4,23) değerini göstermesine rağmen; %BIC açısından en düşüktür (%49,12±2,93) (p=0,004). Manuel ve CNC gruplar arasında ise  ISQ,ITV,RTV,BIC% açısından anlamlı fark bulunamamıştır (p>0,05).
Sonuç olarak; özel tasarlanmış REX ve DEN  frezlerinde en düşük Δ°C gözlenmiştir. CCW çalışma prensibi gruplardan bağımsız olarak daha az ısı üretmiştir. DEN frezleri ile uygulanan implantlar yüksek stabilite değerleri göstermiştir.

Abstract:
The study was planned to improve the biomechanical properties of osteotomy drills involving modifications of different parameters such as taper angles, flute depths and cutting directions. Such changes were caried out based on the principles of increasing bone volume and density at D4-type regions.
 Three different osteotomy drills were designed and used both in clockwise and counterclockwise in artificial bone simulating low density bone. 1-Conventional twisted bur geometry (CON); 2-Custom fluted reverse helix design (REX) 3-Negative rake angle, conical and multi-fluted osseodensification bur geometry (DEN). Osteotomies were performed free-handed and via CNC machine to be thermally-investigated on artificial bone blocks. Furthermore, 4.2x10mm titanium implants were placed to measure ITV, ISQ, and RTV values, while BIC%, BV% values were measured after PEEK implant placement into the osteotomy.
In manual osteotomies, temperature changes (Δ°C) was measured where the lowest changes were detected in DEN (17.52°C±2.57) and REX (24.02±3.78) (p<0.05) groups during the use of the second and third burs of the sets respectively. In terms of ITV values; CON-CW (33.23±2.91) was the lowest among the groups (p=0.006). Although the DEN group showed the highest BV% (87.71±4.23%) among the groups; It was the lowest in terms of %BIC (49.12%±2.93) (p=0.004). There was no significant difference between the manual and CNC groups in terms of ISQ, ITV, RTV, BIC% (p>0.05). 
It was suggested that the designed burs in the REX and DEN groups have the lowest thermal change. CCW produced less heat independent of the working groups. Burs with bone densification properties have shown high stability values independent of design and  application.