Geleneksel ve implant destekli alt tam protezlerde alt çeneye gelen gerilmelerin deneysel ve sayısal yöntemlerle analizi
Analysis of stresses acting on the lower jaw beneath conventional and implant supported lower full dentures with experimental and numerical methods
Yazar: AHMET ALTUĞ ÇİLİNGİR
Danışman: PROF. DR. MUZAFFER ATEŞ
İstanbul Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Protetik Diş Tedavisi Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2005
Konu: Diş Hekimliği = Dentistry

Özet:
Aşırı derecede rezorbe olmuş alt çeneye sahip hastalarda tam protezlerden memnuniyet genelde az olmaktadır. Oral implantoloji alanındaki gelişmeler ışığında ve osseointegrasyonun gelişmesi ile implantlar alt protezin retansiyon ve stabilitesine olumlu katkılarda bulunmaktadırlar. Yapılan araştırmalar sonucunda alt çene ön bölgeye yerleştirilen iki implantla desteklenen hareketli protez alt tam protezlerinden memnun olmayan hastaların büyük bir bölümüne iyi bir tedavi alternatifi olmuştur. Bu tür bir protez hastaya uygulandıktan sonra fonksiyonel kuvvetler altında çene kemiğinde gerilim yoğunlaşmalarının nerelerde olduğu çeşitli imkansızlıklar nedeni ile araştırılamamıştır. Bu araştırmanın amacı alt çene ön bölgeye iki adet implant yerleştirilmiş çene kemiği üzerine yapılan tam protezin çeşitli yükleme koşullarında çene kemiğine iletilen yüklerin strain-gauge ve sonlu elemanlar gerilim analizi ile değerlendirilmesidir.Kuru bir alt çene kemiği üzerine ince mukozayı temsil etmek üzere 1,2 mm kalınlığında polyvinylsiloxane elastomer modellendi. Önce geleneksel bir tam proteze çeşitli yükleme durumlarında kuvvetler uygulandı. Sonra kemiğe implantlar yerleştirildi ve aynı yüklemeler yapıldı. Alçı model üzerinde bitirilen bir üst tam protezle alt çene kemiği yarı ayarlanabilir bir artikülatöre bağlandı. Alt çene kemiği artikülatörün rotasyon eksenine kondillerinden akrilik ile birleştirildi ve angulusa teğet bir teflon rampa üzerine oturtuldu. Böylece yükleme esnasında alt çene kemiğine etkiyen antero-superior yönde bir kuvvet vektörü oluşturulmuş oldu ve alt çene kemiğinin hareketleri doğal çiğneme sistemine benzer şekilde sınırlandırılmış oldu. 50 Newton yük altında her protez azami tüberkül fossa ilişkisi konumunda, iki tarafta besin maddesini temsil eden silikon parçalar varken ve tek tarafta silikon parça varken sağ taraftan ve sol taraftan yüklendi. Kemik üzerinde strain gaugelerin yapıştırıldığı altı ölçüm noktasından elde edilen birim uzama değerlerinden eşdeğer gerilme değerleri hesaplandı. Tam protez ve implant destekli protez için bu altı ölçüm bölgesinden veriler bir birleri ile karşılaştırıldı.İleri derecede rezorbe olmuş alt çene kemiği matematik modelinin elde edilmesi için bilgisayarlı tomografisi (BT) çekildi. BT datası MİMİCS programında işlendikten sonra elde edilen yüzey CAD programı olan CATIA V5 R10 aktarıldı. Bu programda hacim haline getirildi. Üreticinin vermiş olduğu ölçülerde 3.8 mm çaplı ve 11 mm boyulu basamaklı Frialit-2 implantı, çivi başlı tutucusunun erkek ve dişi parçaları modellendi. Daha önce yapılan alt tam protez de kemik modelinin yapımında kullanılan yöntemle önce BT'si çekildi sonra MİMİCS'te işlenerek CAD programında hacim haline getirildi. İmplantlar CAD programında çene kemiğine belirlenen bölgelerde yerleştirildi. Protez kemiğin üzerine arada .2 mm kalacak şekilde yerleştirildi. Bu işlemden sonra aradaki boşluk yumuşak doku olarak modellendi. Fiziksel deney modelinde uygulana yükleme şekillerinde bilgisayarda yüklemeler yapılarak sonuçlar kaydedildi.İmplant destekli hareketli protezler ile destek kemikte daha homojen gerilme dağılımları meydana gelmektedir. Tam protez grubunda en yüksek gerilme değerleri retromolar kabartı bölgesinde oluşmuştur. İmplant destekli grupta ise en yükse gerilme değerleri yanak cebi ve implantların çevresinde meydana gelmiştir.Sonuç olarak; (1) Sonlu elemanlar gerilme analizinin sonuçlarının sağlamasın da strain-gauge gerilme analizi güvenle kullanılabilir. İki yöntem de değerli ve karşılaştırılabilir veriler vermektedir. (2) İmplantların çene kemiğine yerleştirilmesi ile genel olarak kemikte, implantsız modele göre daha homojen bir gerilme dağılımı olmaktadır. Bu gerilmelerin kemiği stimüle edici gerilmeler olduğunu düşünmekteyiz. (3)Tek taraflı yükleme durumunda çalışan taraftaki implantın çevresinde denge tarafına göre daha fazla gerilme yoğunlaşmaları görülmüştür. Bu sonuca dayanarak hastalara mümkün olduğunca çift taraflı çiğneme yapılması önerilmelidir. (4) Kemiğin rezorpsiyon mekenizması üzerine etkili olan sistemik bazı rahatsızlıkların olması ve kemikte görülen asimetrilerin de gerilme dağılımını olumsuz etkilediği unutulmamalıdır. Bu nedenle oldukça karışık olan bu mekanizma üzerinde daha birçok araştırma yapılması gerektiği inancındayız.

Abstract:
Patient satisfaction with a conventional full denture is hard to achieve when a highly resorbed mandible is present. Oral implants surely increase the support & the retention of dentures. Available research reveals that lower dentures which are supported by two implants at the region of interforamina are a good alternative of treatment. However, stres distribution in the mandible beneath such dentures have not been determined yet. The aim of this study is to determine the stress distribution beneath an implant retained overdenture by utilizing both strain gauge technique & finite element analysis.A 1,2 mm vinyl polysiloxane elastomer is used to represent the thin mucosa over the highly resorbed mandible. Initially a conventional ower full denture is loaded in different positions. The loadings are repeated ater the placement of implants. Te dentures & the mandible are mounted on an average value articulator. The mandible is seated on a teflon inclined plane adjasent to the anguli to achieve a resultant force vector towards the antero-superior direction. The dentures are loaded with 50N at maximum intercuspidation, bilaterally and unilaterally from each side. A comperative analysis is made between the calculated von Mises? stress values recorded from each denture with and without implant support.The mathematical model of the mandible, implants ant the dentures are created with CT scans which are joined in Mimics software and converted to volumes wirth Catia V5 R10 Cad program. All components are positioned in Catia to place and the 2mm space which is left between the denture base and the bone surface is defined as mucosa. The loading conditions of the laboratory tests are simulated and the data is recordedA more uniform patern of stress distribution is achieved with implant supported lower full dentures. The highest equivalent stresses are recorded at the retromolar path area beneath conventional full denture. For the implant supported group the area of stres bearing are the buccal pouch and the implant perifery.As a result; (1) strain gauge analysis and finite element method both reveal comperable data (2) the placement of implant improve the stress distribution which we think is a stimulative for remodelling (3) single sided chewing revealed higher rate of stress around the implants, which indicates that bilateral chewing should be advised to the patients. (4) the resorption process and the stress distribution are still subject that should thoroughly be researched further