Subperiosteal implant, all on four tekniği ve standart kemik içi implant tasarımları uygulanmış atrofik ve dişsiz mandibula modelleri üzerindeki travma kaynaklı stres dağılımının sonlu elemanlar analizi ile karşılaştırılması
A comparative analysis of the distribution of trauma-induced stress on atrophic and edentulous mandible models with subperiosteal implants, the all-on-four technique, and standard endosseous implant designs using finite element analysis
Yazar: İPEK DİLARA BAŞ
Danışman: DOÇ. DR. EMRE TOSUN
Hacettepe Üniversitesi / Diş Hekimliği Fakültesi / Ağız Diş ve Çene Cerrahisi Ana Bilim Dalı
Derece: Diş Hekimliği Uzmanlık, 2024
Konu: Diş Hekimliği = Dentistry

Özet:
Bu çalışmanın amacı, frontal yönde oluşturulan fasiyal travma kaynaklı stres dağılımının, atrofik ve dişsiz mandibula modellerine uygulanan subperiosteal implant, all-on-4 tekniği ve standart kemik içi implant tasarımları arasında sonlu elemanlar analizi ile karşılaştırılmasıdır. Erişkin bir bireyin tomografi görüntüleri kullanılarak alınan verilerle dişsiz ve atrofik mandibula modeli oluşturulmuş ve tek, iki ve üç parçadan oluşan polieter eter keton (PEEK) veya titanyumdan üretilmiş subperiosteal implant, all-on-four tekniğiyle uygulanan dört adet intraosseöz implant ve mandibulada inferior alveolar sinir lateralizasyonu yapılarak yerleştirilmiş altı adet intraosseöz implant, protetik elemanları da içerecek şekilde bilgisayar destekli olarak tasarlanmıştır. Proteze üç boyutlu sonlu elemanlar analizi kullanılarak anteroposterior yönde travma kuvveti simüle edilmiştir. Kemik üzerindeki simfizis, kondil gibi belirlenen noktalarda maksimum ve minimum principal stres değerleri ve implantlar, vidalar, abutmentlar ve metal altyapı üzerindeki von Mises stres değerleri kaydedilmiş ve karşılaştırılmıştır. Frontal travma sonrası mandibular kemikte oluşan maksimum principal stres değerleri tüm çalışma modellerinde en fazla kondil bölgesinde yoğunlaşmıştır. Kondil bölgesinde hesaplanan en yüksek Pmax stres iki parçalı PEEK subperiosteal implant tasarımında, en düşük ise all-on-4 tekniği uygulanan senaryoda görülmüştür. Abutmentlar üzerinde oluşan en fazla von Mises stres değerleri tüm modellerde en posteriorda yer alan abutmentlar üzerinde oluşmuştur. PEEK subperiosteal implant modellerinin tümünde abutmentlar üzerinde oluşan von Mises stres değerleri titanyum subperiosteal implant modellerine ve Model-2'ye göre daha düşüktür. All-on-4 tekniği subperiosteal implant tasarımlarının tamamına kıyasla kondile ve mandibulanın tümüne daha düşük değerde stres iletmiştir ve bu bölgelerde kırık gelişme ihtimalini azaltmıştır. Bu açıdan en dezavantajlı stres dağılımı oluşturan senaryo üç parçalı titanyum subperiosteal implant tasarımı olmuştur. Hem kemik rezorpsiyon paterni hem de kırık oluşumuna olan yatkınlığı sebebiyle halihazırda kırılmaya yatkın atrofik ve dişsiz çenelerin all-on-4 tekniği ile rehabilitasyonu, subperiosteal implant tedavilerine güçlü bir alternatif olarak önerilebilir.

Abstract:
The aim of this study was to compare the stress distribution due to facial trauma in the frontal direction between subperiosteal implants, all-on-4 technique, and standard in-bone implant designs applied to atrophic and edentulous mandibular models using finite element analysis. An edentulous and atrophic mandible model was created with the data obtained using tomography images of an adult individual and a single, two and three-piece subperiosteal implant made of polyether ether ketone (PEEK) or titanium, four intraosseous implants applied with the all-on-four technique and six intraosseous implants placed by lateralizing the inferior alveolar nerve in the mandible were designed computer-aided including prosthetic elements. Three-dimensional finite element analysis was used to simulate a traumatic force in the anteroposterior frontal direction of the prosthesis. The maximum and minimum principal stress values at the identified points on the bone, such as the symphysis and condyle, and the von Mises stress values on the implants, screws, abutments, and metal substructure were recorded and compared. The maximum principal stress values in the mandible bone after frontal trauma were concentrated in the condyle region in all models. The highest Pmax stress calculated in the condyle region was observed in the two-piece PEEK subperiosteal implant design and the lowest in the all-on-4 scenario. The highest von Mises stress values at the abutments occurred at the most posterior abutments in all models. All PEEK subperiosteal implant models had lower von Mises stress values at the abutments than the titanium subperiosteal implant models and Model 2.The All-on-4 technique transmitted lower stress values to the condyle and the entire mandible compared to all subperiosteal implant designs, reducing the possibility of fracture development in these areas. The scenario with the most unfavorable stress distribution in this regard was the three-piece titanium subperiosteal implant design. Rehabilitation of atrophic and edentulous jaws, which are already fracture-prone due to both bone resorption patterns and fracture susceptibility, with the all-on-4 technique can be recommended as a strong alternative to subperiosteal implant treatments.