Eğri kök kanal tedavilerinde kullanılan Ni-Ti döner aletlerdeki gerilmelerin sonlu elemanlar yöntemi ile analizi
Stress analyses of Ni-Ti rotary instruments used in curved root canal treatments by finite element method
Yazar: BİLÇEN MUTLU
Danışman: DOÇ. DR. BÜLET EKİCİ ; PROF. DR. MUSTAFA KURT
Marmara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Eğitimi Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2011
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering
Dizin: Gerilme analizi = Stress analysis ; Sonlu elemanlar yöntemi = Finite element method

Özet:
Kök kanallarının şekillendirilmesi, endodontik tedavinin başarısına etki eden önemli aşamalardan birini oluşturmaktadırÖzellikle eğri kanalların genişletilmesi ve şekillendirilmesinde, süper elastik ve şekil hafızalı olmaları nedeniyle Ni-Ti döner aletler kullanılmaktadır. Belirli sıcaklık aralığında süper-elastik olan Ni-Ti alaşımlar, kritik gerilmeler altında martenzit faza geçerler ve elastikiyetlerini kaybederek hasara uğrarlar.Döner aletlerin hasara uğrayarak deforme olması veya kırılması, tedavinin başarısını olumsuz etkiler.Bu tezde, Nikel ?Titanyumdan yapılmış iki farklı endodontik döner alet (ProTaper ve HeroShaper) için sonlu elemanlar modeli geliştirilmiş ve kök kanalı içerisinde dinamik davranışlarının simülasyonu yapılmıştır. Sonlu elemanlar modeli, eğri kök kanalı şekillendirilmesinde kullanılan Ni-Ti döner aletlerinde ve kök kanalının iç yüzeyinde gerilme yığılmasından dolayı potansiyel kırılma ihtimali olan bölgelerin belirlenmesinde kullanılmıştır. Sonlu elamanları simülasyonları eğri kök kanalının maksimum gerilme bölgelerini ve Ni-Ti döner aletlerinin kesitlerindeki gerilme dağılımlarını göstermiştir.Her iki döner alette de eğrilik yarıçapı azaldığında, şekil değiştirme seviyesinde önemli artışların olduğu belirlenmiştir. Buna karşılık orta bölgeden apikal bölgeye yaklaşıldığında şekil değiştirme seviyesinin önemli derecede azaldığı belirlenmiştir. Eğrilik açısındaki artışın şekil değiştirme seviyesine etkisi olmadığı gözlenmiştir. Sonlu elemanlar simülasyon sonuçları eğilme zorlamaları altında HeroShaper'ın, burulma zorlamaları altında ProTaper döner aletinin performanslarının daha iyi olduğunu göstermiştir.

Abstract:
Root canal preparation is one of the important stages in the success of endodontic treatment.Ni-Ti rotary instruments are especially used in the enlarging and forming of curved canals, due to their shape-memory behavior. Ni-Ti materials become superelastic within a special range of temperature. Ni-Ti alloys switch to martensitic phase and get damaged by the loss of elasticity, when they are subjected to critical stresses.Any damage causing deformation or breakage of these instruments during application results in an unsuccessful treatment.In this thesis, a finite element model of two different makes of nickel titanium rotary endodontic instruments (ProTaper and HeroShaper) was developed and simulated dynamically to investigate the mechanical behaviors in root canals. The Finite Element Method was used to distinguish the regions that have the potential of breakage because of stress concentrations both on root inner-walls and on Ni-Ti rotary instruments, when the rotary instrument systems are used for curved root preparations.The FE simulations showed that, the maximum stress occurs on the region of curve root canal; however, the stress distribution differs with respect to the Ni-Ti rotary instrument sections. For both instruments, stronger increases in the strain levels were found as a consequence of decreases of the curvature radius. However slightly lower increment was found by shifting the curvature position from the middle to the apical zone. A raise in the curvature angle seemed not to affect the strain levels.The results of FE simulations a slightly better performance for the HeroShaper compared to the ProTaper under bending conditions a better behavior of the Pro-Taper under torsion conditions was highlighted.