Çene yüz defekt protezlerinde kullanılan farklı implant ve altyapı tasarımlarında oluşan stres dağılımının üç boyutlu sonlu elemanlar analizi ile incelenmesi
Stress distribution in different implant and framework designs on maxillofacial prosthesis with finite element analysis method
Yazar: AHMET KULA
Danışman: PROF. DR. ARZU ATAY
Sağlık Bilimleri Üniversitesi / Hamidiye Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Protetik Diş Tedavisi Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2022
Konu: Diş Hekimliği = Dentistry
Dizin: Dental implantasyon = Dental implantation ; Dental implantlar = Dental implants ; Dental protez-implant destekli = Dental prosthesis-implant supported ; Dental stres analizi = Dental stress analysis ; Kemik defektleri = Bone defects ; Protezler ve implantlar = Prostheses and implants ; Sonlu elemanlar stres analizi = Finite elements stress analysis ; Yüz = Face ; Yüz kemikleri = Facial bones ; Çene = Jaw

Özet:
Amaç: Kombine defektlere farklı implant ve altyapı tasarımları kullanılarak uygulanan çene yüz protezlerinin, implant ve implant çevresi kemik dokusunda oluşturacağı stresleri, sonlu elemanlar stres analizi yöntemi ile incelemektir.
Gereç ve Yöntem: Deneysel olarak oluşturulan kombine defekt alanı üç boyutlu olarak modellendi. Defekt sınırlarına uygun olarak; zigomatik kemiğe 40 mm uzunlukta 4.1 mm çapında 2 adet zigomatik implant, nazal kemik bölgesine 3.5 mm uzunluğunda 3.3 mm çapında 2 adet ekstraoral implant ve maksiller kemiğe 13 mm uzunlukta 4.5 mm çapında 2 adet dental implant planlandı. Altyapı materyali olarak; titanyum, PEEK, PEKK ve Zantex olmak üzere 4 farklı grup hazırlandı. Protetik altyapı tutucu sistemi olarak dolder bar modellendi. 150 N'luk takma çıkarma ve çiğneme kuvveti etkisiyle farklı altyapı materyallerinin meydana getirdiği stresler, ALTAIR Optistruct (ALTAIR, Troy, MI, USA) programında değerlendirildi.
Bulgular: Çene yüz protezlerinde, farklı tipte implantların ve farklı altyapı tasarımlarının uygulanmasının farklı stres değerleri oluşturduğu görüldü. Altyapı materyalleri içerisinde titanyum altyapının, implantlar üzerinde daha düşük Von Mises stres değerleri gösterdiği belirlendi. Von Mises stres değerleri büyükten küçüğe; PEEK, PEKK, Zantex, titanyum şeklinde sıralandı. Altyapı materyalinin elastiklik modülü arttıkça, kemiğe ve implanta iletilen streslerin azaldığı tespit edildi.
Sonuç: En düşük stres değerleri titanyum altyapıda, en yüksek değerler PEEK altyapıda gözlendi. Çene yüz protezlerinde PEEK altyapı tercih edilmesinin protetik rehabilitasyonun uzun dönem başarısı açısından riskli olabileceği, Zantex altyapıların ise titanyum altyapıya yakın stres değerleri oluşturduğu için kullanılabileceği değerlendirildi.

Abstract:
Aim: The aim of this study is to examine the stresses that the maxillofacial prostheses applied to the combined defects using different implant and infrastructure designs will create on the bone tissue around the implant and implant, using the finite element stress analysis method.
Materials and Methods: The experimentally created combined defect area was modeled in three dimensions. In accordance with the defect boundaries; two zygomatic implants with a length of 40 mm and a diameter of 4.1 mm were planned for the zygomatic bone, 2 extraoral implants with a length of 3.5 mm with a diameter of 3.3 mm for the nasal bone and 2 dental implants with a length of 13 mm and a diameter of 4.5 mm for the maxillary bone. As framework material; 4 different groups were prepared as titanium, PEEK, PEKK and Zantex. A dolder bar was modeled as a prosthetic framework retainer system. With the effect of 150 N of wearing and chewing force, different framework materials; the stresses caused by the implant and the surrounding bone tissue were evaluated in the ALTAIR Optistruct (ALTAIR, Troy, MI, USA) program.
Results: It was observed that the application of different types of implants and different framework designs created different stress values in maxillofacial prostheses. It was determined that among the framework materials, the titanium framework showed lower Von Mises stress values on the implants. Von Mises stress values in descending order; PEEK, PEKK, Zantex, titanium. It was determined that as the elastic modulus of the framework material increased, the stresses transmitted to the bone and implant decreased.
Conclusion: The lowest stress values were observed in the titanium framework, and the highest values were observed in the PEEK framework. It was evaluated that the choice of PEEK framework in maxillofacial prostheses risk for the long-term success of prosthetic rehabilitation, and Zantex framework can be used because they create stress values close to titanium framework.