3 farklı distalizasyon mekaniğinin kuvvet uygulama noktalarına göre tüm maksiller dentisyondaki distalizasyon paterninin sonlu elemanlar analizi ile incelenmesi
Evaluation of 3 different distalization mechanics according to force application points by using finite element analysis of distalization pattern in whole maxillary dentition
Yazar: FIRAT GÖK
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ SERKAN ÖZKAN
Ordu Üniversitesi / Diş Hekimliği Fakültesi / Ortodonti Ana Bilim Dalı
Derece: Diş Hekimliği Uzmanlık, 2019
Konu: Diş Hekimliği = Dentistry
Dizin: Dental aygıtlar = Dental instruments ; Dental stres analizi = Dental stress analysis ; Kemik vidaları = Bone screws ; Maksilla = Maxilla ; Mini vidalar = Mini screws ; Sonlu elemanlar analizi = Finite element analysis

Özet:
Amaç: Bu çalışmanın amacı IZC vidası (Infrazygomatic Crest Screw), zigomatik ankraj plağı ve modifiye palatal ankraj aygıtı (MPAP) ankraj alınarak üç farklı kuvvet vektöründe uygulanan tüm maksiller dentisyonunun distalizasyon paterninin yanısıra IZC vidası ve onu çevreleyen dokudaki streslerin sonlu elemanlar analizi yöntemi ile incelenmesidir.
Gereç ve Yöntem: Maksiller dişleri, periodontal ligamenti, alveoler proçesi ve uygulanması planlanan mekanikleri simüle etmek için standart bir sonlu elemanlar modeli oluşturulmuş ve bahsedilen üç farklı distalizasyon mekaniği dokuz farklı model oluşturmak için modifiye edilmiştir. Maksiller dentisyondaki her dişin x, y ve z eksenindeki yer değişimleri hesaplanmış, IZC vidası ve çevre dokusunun Von Mises stress dağılımları renk kodu skalasıyla görselleştirilmiştir. 
Bulgular: Bukkalden uygulanan IZC vidası ve zigomatik ankraj plağı birbirlerine çok yakın bir distalizasyon paterni göstermişken MPAP apareyi daha farklı bir patern sergilemiştir. Ark telinden ya da retraksiyon kancası ile farklı yükseklik seviyelerinden bukkal taraftan uygulanan mekaniklerde kuvvet vektörünün anterior noktasının vertikal seviyesi yükseldikçe alçak seviyelerde ciddi derecede palatinale ekstrüziv devrilme gösteren kesici dişlerde orta seviyede paralele yakın hareket, yüksek seviyede proklinasyon ile birlikte görülen bir distalizasyon paterni gözlenmiştir. Bu kuvvet vektörünün anteriordaki vertikal seviyesinin yükselmesiyle posteriorda görülen hafif intrüziv distalizasyon, ekstrüziv bir karaktere dönüşmüştür. MPAP apareyinde ise apareyin apikal çentiklerinden kuvvetin uygulanmasıyla kuvvet vektörünün posterior seviyesi yükselmiş olup en yüksek seviyelerde dahi anteriorda keser devrilmesi ile birlikte posteriorda intruziv bir distalizasyon görülmüştür. Maksiller dentisyonda görülen bu hareket paterni, kuvvet vektörünün maksiller dentisyonun direnç merkezi ile olan ilişkisi ile bağlantılı olarak değişiklik göstermiştir. IZC vidası ve onu çevreleyen kemik dokusu yatay uygulanan 400 cN distalizasyon kuvvetine karşı, yapıldıkları materyallerin yield strength değerlerinin altında kalmıştır.
Sonuç: IZC vidası 400 cN'luk yüksek distalizasyon kuvvetlerine direnç gösterebilmektedir. Bukkalden uygulanan mekaniklerde distalizasyon sırasında kuvvet vektörü istenilen doğrultuda ayarlanarak maksiller dentisyonun distalizasyonu paralel, saat yönü ve tersi rotasyonlarla gerçekleştirilebilmiştir. MPAP apareyi üzerindeki çentiklerle dentisyonun saat yönü rotasyonu bir noktaya kadar azaltılabilmiş olmasına karşın paralel distalizasyon ve saat yönü tersi rotasyon elde edilememiştir. Bu bulgular doğrultusunda IZC vidasının distalizasyon sırasında meydana getirebildiği hareket paterni aralığının geniş olması sebebiyle MPAP apareyine göre daha avantajlı olduğu düşünülmektedir.

Anahtar Kelimeler: MPAP apareyi, IZC vidası, zigomatik ankraj plağı, sonlu elemanlar analizi, maksiller dentisyonun distalizasyonu

Abstract:
Aim: The aim of this study is to evaluate the distalization pattern of the maxillary dentition applied in three different force vectors by using IZC screw (Infrazygomatic Crest Screw), zygomatic anchor plate and modified palatal anchorage plate (MPAP) and stresses of IZC screw and the surrounding tissue by using finite element analysis method.
Material and Method: A standard finite element model was created to simulate maxillary teeth, periodontal ligament, alveolar process and three different total arch distalization mechanics planned to be applied and model has modified to make nine different models. The displacements in x, y and z axis of each tooth in the maxillary dentition were calculated and the Von Mises stress distributions of the IZC screw and surrounding tissue were visualized using the color-coded scale.
Results: Although IZC screw and zygomatic anchorage plate applied from buccal side showed a very close distalization pattern, MPAP appliance showed a different distalization pattern. In the mechanics applied on the buccal side at different height levels with the archwire or retraction hook, lingual crown inclination of anterior segment was observed when the distalization force applied at archwire level, while palatinal root inclination was observed at anterior segment when the distalization force applied at the higher levels of the retraction hook. Thus, with the increase of the vertical level of the anterior point of force vector, slight intrusive distalization patern of the posterior segment has turned into an extrusive character. In the MPAP appliance, the posterior level of the force vector was carried up to higher level by applying force from the apical notches of the applince and an intrusive distalization was observed in the posterior segment with palatineal tipping at the anterior segment even at the highest levels. This movement pattern in the maxillary dentition have changed according to the relationship of the force vector with the center of resistance of the maxillary dentition. The yield strength values of the IZC screw and surrounding bone tissue remained below the stress values resulting from the horizontally applied 400 cN distalization force.

Conclusions: The IZC screw can sufficiently withstand high distalization forces of 400 cN. Distalization of the maxillary dentition was achieved in parallel, clockwise and counterclockwise rotations by adjusting the force vector in the desired direction during the distalization performed with the buccal mechanics. Although the clockwise rotation of the dentition could be reduced to some point by applying force from the notches on the MPAP appliance, parallel distalization and counter-clockwise rotation could not be achieved. In the light of these findings, it was thought to be more advantageous than MPAP appliance due to the wide range of movement patterns that the IZC screw can generate during distalization.

Key words: MPAP appliance, IZC screw, zygomatic ancorage plate, finite element analysis,  maxillary dentition distalization