Tam dişsiz üst çene ALL-ON-FOUR immediat yükleme protokolünde bruksizmin ve geçici protez materyallerinin strese etkisi: Sonlu eleman analizi
The effect of bruxism and temporary prosthetic materials on stress distribution in ALL-ON-FOUR immediate loading protocol for edentulous maxilla: Finite element analysis
Yazar: SEDA YILDIRIM
Danışman: PROF. DR. BULEM YÜZÜGÜLLÜ TÜTÜNCÜLER
Başkent Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Protetik Diş Tedavisi Ana Bilim Dalı / Protetik Diş Tedavisi Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2022
Konu: Diş Hekimliği = Dentistry
Dizin: Bruksizm = Bruxism ; Dental protezler = Dental prosthesis ; Dental stres analizi = Dental stress analysis ; Protezler ve implantlar = Prostheses and implants ; Sonlu elemanlar stres analizi = Finite elements stress analysis

Özet:
Bu çalışmada tam dişsiz üst çenede dört implant üzerine all-on-four konseptine uygun olarak planlanan immediat geçici protez uygulamasında, bruksizmin ve protez materyal farklılığının, implantlar çevresindeki kortikal ve spongioz kemikte oluşturduğu stresin incelenmesi ve kıyaslanması amaçlanmaktadır.
Tam dişsiz çenelerde geleneksel tam protez uygulamasının fonksiyon ve kullanım sürecinde yarattığı kısıtlama ve problemlerin çözülmesi amacıyla günümüzde implant destekli sabit restorasyonlar tercih edilmektedir. Yeterli kemik hacmi bulunmayan hastalarda ileri cerrahi işlemlerden kaçınmak, maliyeti düşürmek ve kantilever mesafesinin oluşturacağı stresi azaltmak amacıyla all-on-four implantasyon protokolü geliştirilmiştir. İmplantasyon sonrası daimi restorasyonun yükleneceği sürece kadar hastalara immediat sabit geçici restorasyon uygulaması yaygınlaşmıştır. Literatür taramasında immediat all-on-four geçici protez materyali olarak tercih edilen güçlendirilmiş polimerlerin monoblok olarak kullanımıyla ilgili kapsamlı bir çalışmaya rastlanmamıştır. Yine yapılan çalışmalar incelendiğinde bruksist bireylerde artan çiğneme kuvvetleri ve parafonksiyonel kuvvetlerin all-on-four protez uygulamasına ve immediat yüklemeye etkisiyle ilgili bir çalışma bulunmamaktadır. Bu nedenle çalışmada, bruksizm varlığında all-on-four implantasyon sonrası immediat yüklemede üç farklı polimer monoblok olarak üretilerek uygulanmış ve statik ve dinamik yükleme altında incelenmiştir.
Tam dişsiz üst çeneye lateral diş bölgesine dik, ikinci premolar bölgesine 45 derecelik açıyla all-on-four konseptine uygun implantlar yerleştirilmiştir. Polimetilmetakrilat(PMMA), Polietereterketon(PEEK), Polieterketonketon(PEKK) olmak üzere üç farklı polimerden monoblok protezler tasarlanmıştır. Karşıt ark doğal dentisyon olarak planlanmıştır. Bruksizmi taklit etmek amacıyla; diş sıkma aktivitesini göstermek için artmış dik, diş gıcırdatma aktivitesini göstermek için de oblik olmak üzere iki farklı açıda kuvvet oluşturulmuştur. 10 saniyelik bruksizm atağı taklit edilecek şekilde kuvvetler dinamik bir yüklemeyle uygulanmıştır. Tek vaka tasarımında 3 materyal ve 2 farklı kuvvet senaryosu olmak üzere 6 modelde stres analizi incelenmiştir. Gerilim analiz yöntemlerinden, bilgisayar ortamında çalışan ve en detaylı sayısal değerleri veren üç boyutlu SEA(Sonlu Eleman Analizi) yöntemi kullanılmıştır.
Çalışmada implant ve dayanaklarda elde edilen von Mises stres değerleri kırılma değerlerinin altında gözlenmiştir. Spongioz ve kortikal kemikte elde edilen maksimum asal gerilme değerleri kemik rezorpsiyonunun başlayacağı bildirilen değerlerin altında ölçülmüştür. Statik yükleme koşulları altında elde edilen stres değerleri dinamik yükleme değerlerinden daha yüksek çıkmıştır. PEKK ile oluşturulan modelde protezde yer değiştirme miktarı, implant, dayanak ve kortikal kemikte ölçülen stres değerleri PEEK ve PMMA ile oluşturulan modellerden daha düşük bulunmuştur.
Çalışma sonucunun, özellikle bruksist hastalarda, immediat protez uygulamalarında geçici protez materyal seçiminde yol gösterici olması amaçlanmaktadır.


Anahtar Kelimeler: all-on-four, immediat yükleme, bruksizm, sonlu eleman analizi


Bu çalışma Başkent Üniversitesi Tıp ve Sağlık Bilimleri Araştırma Kurulu tarafından onaylanmış(Proje no: D-DA 21/01) ve Başkent Üniversitesi Araştırma Fonunca desteklenmiştir.

Abstract:
The aim of this study is to evaluate the effect of temporary prosthetic materials and bruksism on stress distribution in cortical and cancellous bone around the implants in the immediate loaded all-on-four prosthetic design for an edentulous maxilla. 
Implant supported fixed restorations are preferred in dentistry today in order to solve the limitations and problems caused by the conventional complete dentures under function for  edentulous jaws. The all-on-four concept has been developed in order to avoid advanced surgical procedures in patients with insufficient bone volume, to reduce the stress caused by the cantilever distance and to reduce cost. It is a common procedure to fabricate a temporary fixed prosthetic restoration immediately after implantation for use until the permanent restoration's loading time. The literature review revealed that there was no comprehensive study about the use of monoblock reinforced polymers for immediate all-on-four prosthesis. In addition to this, there is no study found on the effect of increased chewing  and parafunctional forces on immediat loaded all-on-four prosthesis in bruxist patients. Hence, three different polymers for temporary prosthesis on immediatly loaded all-on-four implants was evaluated in the presented study under static and dynamic loading. 
According to the all-on-four concept, two implants have been placed perpendicular to the lateral area and two implants 45 degrees inclined to the second premolar area. Monoblock prostheses was fabricated from three different polymers: polimethylmethacrylate (PMMA), polyetheretherketone (PEEK), polyetherketonketone (PEKK). The worst scenario was applied considering the opposite arch as natural dentition. Predicting the presence of bruxism, two different angles of force was created: an increased vertical force to imitate the clenching activity and an oblique force to imitate the grinding activity.The forces was applied as a dynamic loading in the form of a 10-seconds bruxism attack. Stress analysis was examined on 6 models with 3 materials and 2 different force scenarios in a single case design. Among the stress analysis methods, three dimensional SEA(Finite Element Analysis) method, which works in computer environment and gives the most detailed numerical values, was used.
In the study, the von Mises stress values obtained on the implants and abutments were observed below the fracture strength. The maximum principal stress values obtained in spongious and cortical bone were measured below the values reported to initiate bone resorption. The stress values obtained under static loading conditions were higher than the dynamic loading values. In the model fabricated with PEKK, the amount of displacement in the prosthesis, the stress values measured in the implant, abutment and cortical bone were found to be lower than the models fabricated with PEEK and PMMA.
The result of this study is aimed to guide the selection of temporary prosthetic material for immediate prothesis applications, especially in bruxist patients.


Keywords: all-on-four, immediate loading, finite element analysis


This study was approved by Baskent University Institutional Review Board(Project No: DDA21/01) and supported by Baskent University Research Fund.