Farklı kemik tiplerindeki rezorpsiyon miktarlarının implant çevresinde oluşan streslere etkisinin sonlu elemanlar analizi ile incelenmesi
Investigation of the effect of resorption patterns in different bone types on stresses around the implant with finite element analysis
Yazar: LEVENT ACAR
Danışman: PROF. DR. BORA ÖZDEN
Ondokuz Mayıs Üniversitesi / Diş Hekimliği Fakültesi / Ağız Diş ve Çene Cerrahisi Ana Bilim Dalı
Derece: Diş Hekimliği Uzmanlık, 2018
Konu: Diş Hekimliği = Dentistry
Dizin: Dental implantasyon = Dental implantation ; Dental implantlar = Dental implants ; Dental stres analizi = Dental stress analysis ; Diş rezorpsiyonu = Tooth resorption ; Kemik rezorpsiyonu = Bone resorption ; Kemik ve kemikler = Bone and bones ; Sonlu elemanlar analizi = Finite element analysis

Özet:
Amaç: Kemik yoğunluğu ve rezorpsiyon miktarları, implantların klinik ömrünü
belirleyen en önemli değişkenlerdir. Bu çalışmanın amacı; 3 boyutlu sonlu elemanlar
analizi kullanılarak, 4 farklı kemik tipindeki rezorpsiyon şekillerinin implant
çevresindeki stres dağılımına etkisini araştırmaktır.
Materyal ve Metot: Bu çalışmada 3 boyutlu sonlu eleman modelinde, ikinci premoları
eksik olan dört farklı yoğunlukta mandibula kesiti ve 4,1x10 mm boyutlarında vida
şeklindeki implant üst yapılarıyla birlikte kullanıldı. İmplant çevresinde toplam dokuz
kemik rezorpsiyon modeli oluşturuldu. Bunlar; rezorpsiyon olmayan (Kontrol grubu)
model ve dört farklı rezorpsiyon derinliğinin (1-2-4-6mm) iki farklı horizontal
rezorpsiyonla (2-4mm) birleştirildiği sekiz farklı rezorpsiyon modelidir. Dik ve açısal
kuvvetler oklüzal yüzeylere santral fossadan (200N) ve bukkal tüberkül tepesinden
(100N) uygulandı.
Bulgular: İmplant boynunun kortikal kemikle temas ettiği modellerde stresler implant
boynunun etrafındaki açısal kemik tabakasında dairesel şekilde lokalizedir. Spongioz
kemikteki stresler, defekt sınırının kortikal kemik içerisinde kaldığı modellerde çok
düşüktür. Bu durum kemik defeklerinde implantla temas eden kortikal kemik varlığının,
implantların biyomekanik performansını arttırdığını gösterir. Ancak defekt sınırının
spongioz kemikte olduğu modellerde kortikal kemikteki stresler düşüktür. Kuvvet
dengesini sağlamak için spongioz kemikteki streslerin arttığı gözlenmiştir ve bu
durumun marjinal kemik kaybında artışa neden olabileceği düşünülmektedir. İki
yükleme koşulunda da defekt sınırının kortikal-spongioz kemik birleşiminde bulunduğu
modellerde, defekt genişliğindeki artışın kortikal, spongioz kemik ve implantlardaki
stresleri önemli oranda arttırdığı görülmüştür.
Sonuç: Kemik rezorpsiyonu ilerledikçe, açısal yük altında spongioz kemikteki ve
implanttaki stres artışı implantın kaybına yol açabilir.

Abstract:
Aim: Bone density and resorption are the most important variables that determine the
long-term clinical survival of implants. The aim of this study was to investigate the
effect of different resorption patterns in 4 different bone qualities on stress distribution around implant, using 3-dimensional finite element analysis.
Material and Methods: A 3-dimensional finite element model of a mandibular section
in four different quality with missing second premolar and a 4.1x10-mm screw-shape
dental implant with its superstructures were used in this study. A total of nine bone
resorption models with an implant were created: a nonresorption (Control group) model
and eight variations, in which four different resorption depths (1-2-4-6 mm) were
combined with two horizontal (2-4 mm) resorption. Axial and buccolingual forces were
applied to the occlusal node at central fossa (200 N) and tip of buccal cusp (100 N).
Results: In the models where the implant neck is in contact with the cortical bone, the
characterization of the stresses is similar and the stresses are localized in the angular
bone layer around the implant neck. The stresses in the spongiose bone are very low in
models in which the defect margin remains within the cortical bone. This indicates that
presence of cortical bone contacting the implant, even in a bone defect, improves the
biomechanical performance of implants. But stress in cortical bone is lower in models
with defect margin in spongiose bone. In order to maintain the balance, it was observed
that the stresses in the spongiose bone increased significantly and so on this condition
may cause progressive marginal bone loss. Both loading conditions, in the models
where the defect margin is at the cortical-spongiose bone junction, it is seen that the
increase in defect width increases the stress in cortical, spongious bone and implants.
Conclusion: As bone resorption progresses, the increasing stresses in the cancellous
bone and implant under lateral load may result in implant failure.