Unikortikal ve bikortikal mandibula korpus defektlerinde patolojik kırık riski ve rezidüel kemik yüksekliği ilişkisinin sonlu elemanlar stres analizi yöntemi ile incelenmesi
Investigation of the relationship of pathologic fracture risk and residual bone height in unicortic and bicortical mandibular corpus defects with 3D finite analysis
Yazar: ARZUM YILMAZ
Danışman: PROF. DR. SEDAT ÇETİNER
Gazi Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Ağız Diş ve Çene Cerrahisi Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2022
Konu: Diş Hekimliği = Dentistry
Dizin: Kemik defektleri = Bone defects ; Kırıklar-kemik = Fractures-bone ; Mandibula = Mandible ; Mandibular hastalıklar = Mandibular diseases ; Sonlu elemanlar stres analizi = Finite elements stress analysis

Özet:
Mandibulada kemik defektleri yaygın karşılaşılan bir problemdir ve yönetimi zordur. Cerrahi müdahaleler sonrasında oluşan defektif alanlar genellikle spontan iyileşmeye bırakılmaktadır ve bölgeye iletilen kuvvetler kırık riski yaratmaktadır. Ancak alanın ne zaman spontan iyileşmeye bırakılacağı veya ne zaman plak, vida, greft gibi materyallerle destekleneceği, özellikle ara boyuttaki defektlerde belirsizliğini koruyan ve literatürde kesin bir protokole sahip olunmayan bir sorundur. Bu çalışmada ara boyuttaki unikortikal ve bikortikal mandibular defektlerde çiğneme kuvvetleri ile meydana gelen streslerin kemikte yoğunlaştığı alanlar ve kırık riski yaratacağı durumlar incelenerek bir sınır değeri belirlemek amaçlanmıştır. Bu çalışmada mandibulada anteroposterior genişlikleri 21 mm olan, rezidüel kemik yükseklikleri unikortikal ve bikortikal defektlerde sırasıyla 6 mm,8 mm ve 10 mm olarak belirlenen 6 adet model oluşturulmuştur. Oluşturulan modellerde farklı yükleme senaryoları simüle edilerek çiğneme kuvvetlerinin uygulandığı bölgeye bağlı olarak biriken stresin dağılımının da tespiti amaçlanmıştır. Defekt bölgesi ve çevresindeki Von Mises stresi, Pmax ve Pmin stresleri üç boyutlu sonlu elemanlar stres analizi yöntemiyle değerlendirilmiştir. Çalışmada elde edilen veriler sonucunda bikortikal defektlerde 10 mmden daha az rezidüel kemik yüksekliği bulunan ve 10 mm yüksekliğinde rezidüel kemik varlığına rağmen defekt bölgesine komşu diş üzerine kuvvet geldiği durumlarda ve unikortikal defektlerde 8 mmden daha az rezidüel kemik yüksekliği bulunan durumlarda mandibula dayanımının büyük ölçüde azalacağı ve patolojik kırık için risk oluşacağı görülmüştür. Ayrıca stres birikiminin kortikal kemikte spongiyözden daha fazla olduğu, defekt alanı altındaki rezidüel kemik ve lingual duvar üzerine dağılan stresler kıyaslandığında lingual duvarın, streslerden daha az etkilendiği ve her model için streslerin en yüksek bulgulandığı bölgelerin defekt alanlarının köşe kısımları olduğu görülmüştür.

Abstract:
Mandibular bone defects are a common problem and difficult to manage. A defected area mostly left to heal spontaneously. It does not have a definite protocol in the literature that when the area will be left to heal spontaneously or when it will be supported with materials such as plates, screws, grafts, especially in intermediate-sized defects. In this study, it was aimed to determine a cutoff value by examining the areas where the stresses due to chewing forces are concentrated on the mandible bone and the situations that will create the risk of fracture in intermediate size unicortical and bicortical mandibular defects. By simulating different loading scenarios to these models, aimed to determine the distribution of stress accumulated in the defected area depending on the area where the mandible performs its chewing function. Von Mises, Pmax and Pmin stresses in the defect area and surrounding bone were evaluated by three-dimensional finite element analysis method. As a result, the strength of the mandible is greater in cases where the residual bone height less than 10 mm for bicortical defects and 8 mm for unicortical defects. It has been concluded that the risk of pathological fracture will be reduced significantly. The stress accumulation in the cortical bone is higher than the cancellous bone and it was seen that the lingual wall was less affected by the stresses than the residual bone under the defect area. For each model, the regions with the highest stresses were the corners of the defect areas.