Farklı implant tasarımlarının farklı dansitedeki kemiklerde meydana getirdiği stresin sonlu elemanlar analizi yöntemi ile değerlendirilmesi
Evaluation of the stress of different implant designs in different bone densities using finite element analysis
Yazar: YASEMİN MERT
Danışman: PROF. DR. ERCAN DURMUŞ
Selçuk Üniversitesi / Diş Hekimliği Fakültesi / Ağız, Diş, Çene Hastalıkları ve Cerrahisi Ana Bilim Dalı
Derece: Diş Hekimliği Uzmanlık, 2022
Konu: Diş Hekimliği = Dentistry
Dizin: Dental implantasyon = Dental implantation ; Dental implantlar = Dental implants ; Dental kalıp alma teknikleri = Dental impression technics ; Dental stres analizi = Dental stress analysis ; Kemik dansitesi = Bone density ; Sonlu elemanlar analizi = Finite element analysis

Özet:
Amaç
Çalışmada diş eksikliklerinin tedavisinde kullanılan farklı geometrik yapıya sahip implant materyallerinin ve kemiklerde oluşturdukları streslerin sonlu elemanlar analizi tekniği ile kıyaslanması planlanmaktadır.Yapılacak çalışma ile amaçlanan kemiklerde meydana gelen asal stres dağılımlarını sonlu elemanlar analizi ile karşılaştırmaktır.
Gereç ve Yöntemler
Çalışmamızda iki farklı yoğunlukta kemik yapısı (D1 ve D4) ; silindirik ve konik dizaynlı implantlar bilgisayar ortamında modellenerek 4 model oluşturulmuştur. Elde edilen kemik modelleri üzerinde silindirik ve konik implantlar ve abutmentlar yerleştirildikten sonra abutment üzerinden 200 N luk vertikal, bukkolingual olarak oblik 30° 100 N ve abutmentın bukkal yüzeyinden 100 N yatay yönde kuvvet uygulanarak oluşan stresler sonlu elemanlar analizi tekniği ile incelenmiştir.
Bulgular
Vertikal kuvvet sonucunda her iki kemik modelinde implantların boyun bölgesi etrafındaki kortikal kemikte basma stresleri yoğunlaşmış olup homojen bir dağılım göstermiştir. Oblik ve horizontal kuvvetler altında her iki implant dizaynında, implantların etrafındaki kortikal kemikte stresler yoğun olarak görülmüştür. En fazla çekme stresi (Pmax) bütün modellerde mesial ve distal kortikal kemikte daha fazla görülürken, en fazla basma stresi (Pmin) ise bukkal ve lingual kortikal kemiklerde tespit edilmiştir.

Sonuç
Konik gövde dizaynına sahip implantlar silindirik implantlara oranla kemikte stres dağılımı açısından daha iyi sonuç vermiştir. Yaptığımız çalışmada D1 kortikal kemik kalınlığı en fazla olan D1 kemik gelen stresleri daha iyi karşılayıp homojen dağılım sağlamıştır. Kortikal kemik kalınlığı en az olan ve en yumuşak kemik olan D4 kemik ise gelen kuvvetleri iyi bir şekilde karşılayamamış ve bundan dolayı homojen bir şekilde dağıtamamıştır. Tüm bunlarla birlikte sonuçlar tüm gruplar için fizyolojik sınırlar içerisindedir.
Anahtar Kelimeler: Sonlu eleman analizi, konik implant,silindirik implant, kemik yoğunluğu

Abstract:
Background
In the study, it is planned to compare the implant materials with different geometric structures used in the treatment of tooth deficiencies and the stress they create in the bones with the finite element analysis technique. The aim of the study is to compare the principal stress distributions in the bones with finite element analysis.
Methods
In our study, two different densities of bone structure (D1 and D4); cylindrical and conical designed implants were modeled in computer environment and 4 models were created. After placing cylindrical and conical implants and abutments on the obtained bone models, the stresses created by applying 200 N vertical force over the abutment, 30° 100 N buccolingual oblique force and 100 N horizontal force from the buccal surface of the abutment were investigated by finite element analysis technique.
Results
As a result of the vertical force, the compression stresses in the cortical bone around the neck region of the implants in both bone models intensified and showed a homogeneous distribution.In both implant designs, under oblique and horizontal forces, stresses were observed in the cortical bone around the implants.While the highest tensile stress (Pmax) was observed more in the mesial and distal cortical bones in all models, the highest compression stress (Pmin) was detected in the buccal and lingual cortical bones.
Conclusion
Implants with conical body design gave better results in terms of stress distribution in bone compared to cylindrical implants. In our study, the D1 bone with the highest D1 cortical bone thickness met the incoming stresses better and provided a homogeneous distribution. D4 bone, which has the least cortical bone thickness and is the softest bone, could not meet the incoming forces well and therefore could not distribute it homogeneously. However, the results are within physiological limits for all groups.
Keywords: Cylindrical implant, conical implant, bone density, Finite element analysis