Vertikal kök kırığının yeniden yapıştırılmasında kullanılan maddelerden sonra kök kanalında oluşan stres dağılımının 3 boyutlu sonlu elemanlar analizi ile değerlendirilmesi
Evaluation of the stress distribution in root canals using 3d finite element analysis after the materials used in reattaching the vertically root fractured fragments
Yazar: SALİH DANIŞMAN
Danışman: PROF. DR. SENEM GÖKÇEN YİĞİT ÖZER
Aydın Adnan Menderes Üniversitesi / Diş Hekimliği Fakültesi / Endodonti Ana Bilim Dalı
Derece: Diş Hekimliği Uzmanlık, 2021
Konu: Diş Hekimliği = Dentistry
Dizin: Dental materyaller = Dental materials ; Dental stres analizi = Dental stress analysis ; Kök kanal dolgu materyalleri = Root canal filling materials ; Kök kanal tedavisi = Root canal therapy ; Kök kırılması = Root breakage ; Sonlu elemanlar stres analizi = Finite elements stress analysis

Özet:
Amaç: Bu araştırmanın amacı, vertikal kök kırıklı (VKK) üst kesici dişlerin, farklı materyallerle tamir edilmesinden sonra dişlerde dikey, yatay ve oblik kuvvetlerin etkisi altında oluşan stres dağılımlarının 3 boyutlu (3D) sonlu elemanlar analizi (SEA) ile incelenmesidir.
Gereç ve Yöntem: Wheeler Diş Anatomisi Atlası rehber alınarak kök kanal tedavili üst kesici diş, spongiöz ve kortikal kemik modelleri 3D modelleme yazılımı kullanılarak oluşturuldu. Daha sonra dişte tamamlanmış VKK oluşturuldu. VKK oluşturulan diş sırasıyla kendi kendine polimerize olan siman, kendi kendine polimerize olan siman+polietilen fiber destek, kendi kendine polimerize olan siman+cam fiber destek ve son olarak fiber ile güçlendirilmiş kompozit ile tamir edilerek 4 farklı model elde edildi. Kemik içerisindeki soketine yerleştirilen modellere 3 farklı bölgeden dikey, yatay ve oblik olarak 100 N kuvvet uygulandı. Oluşturulan modellerin stres dağılımları 3D SEA yöntemi ile değerlendirildi. Dentin, diş destek dokuları ve tamir materyallerinde oluşan maksimum asal gerilimler ve Von Mises stresleri analiz edildi.
Bulgular: En yüksek maksimum asal gerilim değerleri, oblik kuvvetler karşısında tamir materyallerinde meydana geldi. Kök dentininde oluşan en yüksek maksimum asal gerilim değerleri yatay kuvvetler karşısında Grup 3'te izlendi. Kron dentininde izlenen en yüksek maksimum asal gerilim değerleri yine yatay kuvvetler karşısında Grup 1'de izlendi. Kron ve kök dentininde en düşük maksimum asal gerilim değerleri Grup 4'te izlendi. Tamir materyallerinde yatay ve dikey kuvvetler karşısında oluşan en yüksek maksimum asal gerilim değerleri Grup 4'te izlendi. Oblik ve yatay kuvvetler karşısında tamir materyallerinde oluşan en düşük maksimum asal gerilim değerleri Grup 2'de izlendi. Tüm gruplarda ve tüm kuvvet uygulamalarında gerimler kron marjininde ve kök dentinin servikal üçlüsünde yoğunlaştı. Tamir materyallerinde oluşan gerilim değerleri, dikey kuvvetten oblik kuvvete doğru giderek arttı.
Sonuç: VKK'lı dişlerin tamirinde, şerit desteklerin kullanılması düşünüldüğünde, rezin siman ile birlikte uygulanan polietilen fiberin, tamir materyallerinde oluşan stres miktarını azalttığını ve fiber şeritlerin kullanılmasının adeziv başarısızlık ihtimalini azaltacağı kanaatindeyiz. Aynı zamanda tamir materyali olarak fiberle güçlendirilmiş kompozit kullanımının dentinde ve diş destek yapılarında meydana gelen stres değerlerini azaltması nedeni ile materyal seçiminde tercih edilebilir olduğunu düşünüyoruz. Bu araştırmadan elde ettiğimiz sonuçların desteklenmesi için ilerleyen dönemlerde daha fazla sayıda in vitro ve in vivo araştırmanın gerçekleştirilmesine ihtiyaç vardır.

Abstract:
Purpose: The aim was to evalute the effect of the stress distribution on the vertical, horizontal and oblique loading conditions on tooth after reattaching the fragments of the maxillary incisor with vertical root fracture (VRF) using different materials, by 3D finite element analysis (FEA).
Materials and Methods: Maxillary incisor tooth with root canal treatment, maxillary spongious and cortical bone models were designed regarding Wheeler's Dental Anatomy, and transferred using a 3D modeling software. VRF was modelled on tooth. A total of 4 models were designed for experimental groups. Fractured fragments were reattached respectively using dual-cured cement, dual-cured cement and+polyethylene fiber, self-curing cement+glass fiber and fiber-reinforced composite. 100 N force was applied in three different angles (vertical, horizontal and diagonal) by using the FEA method. Stress distribution of each model was analyzed using the 3D-FEA method. Von-Mises stresses (VMS) and maximum principal stresses of dentin, and restorative materials were evaluated on colored images.
Results: The highest maximum principal stress values were on the repair materials under oblique forces. The highest maximum principal stress values in root dentin were observed in Group 3 under horizontal forces. The highest maximum principal stress values observed in crown dentin were also observed in Group 1 under horizontal forces. The lowest maximum principal stress values in crown and root dentin were observed in Group 4. The highest maximum principal stress values in the repair materials under horizontal and vertical forces were observed in Group 4. The lowest maximum principal stress values in the repair materials under oblique and horizontal forces were observed in Group 2. Tensions were concentrated at the crown margin and cervical third of root dentin in all groups and under all loads. The stress values on the repair materials gradually increased respectively starting from the vertical to the oblique forces.
Conclusion: Considering the use of strip bundle in the repair of teeth with VRF, we believe that the polyethylene fiber applied together using the resin cement reduces the amount of stress in the repair materials and the use of fiber bundle will reduce the possibility of adhesive failure. In addition, the use of fiber-reinforced composite as a repair material can be preferred in material selection because it reduces the stress values in dentin and tooth structures. More in vitro and in vivo studies are needed in the future to support the results obtained from the mentioned research.