Farklı altyapı materyalleriyle üretilmiş subperiostal implant destekli farklı tasarımdaki hibrit protezlerdeki kuvvet dağılımının sonlu elemanlar analizi yöntemi ile incelenmesi
Investigation of force distribution in hybrid prostheses with different designs supported by subperiosteal implants and manufactured from various substructure materials using the finite element analysis method
Yazar: HALİL EMRE UYGUN
Danışman: PROF. DR. FATİH MEHMET KORKMAZ
Karadeniz Teknik Üniversitesi / Diş Hekimliği Fakültesi / Protetik Diş Tedavisi Ana Bilim Dalı
Derece: Diş Hekimliği Uzmanlık, 2024
Konu: Diş Hekimliği = Dentistry
Dizin: Dental implantasyon-subperiostal = Dental implantation-subperiosteal ; Dental implantlar = Dental implants ; Dental protez-implant destekli = Dental prosthesis-implant supported ; Dental protezler = Dental prosthesis ; Sonsuz elemanlar analizi = Infinite elements analysis

Özet:
Bu çalışmada, subperiostal implant destekli hibrit protezlerde kullanılan farklı altyapı tasarımlarının, altyapı materyallerinin ve üstyapı materyallerinin implant, altyapı, üstyapı ve kemikteki stres dağılımı üzerindeki etkileri sonlu elemanlar stres analizi yöntemiyle incelenmiştir. Atrofik dişsiz maksillanın rehabilitasyonu için subperiostal implantlarla desteklenmiş on adet sanal üç boyutlu hibrit protez modeli oluşturulmuştur. Altyapı tasarımı olarak bar ve Toronto tasarımları kullanılırken, altyapı materyali olarak kobalt-krom (Co-Cr), zirkonya (Zr) ve polietereterketon (PEEK); üstyapı materyali olarak ise polimetilmetakrilat (PMMA), zirkonya ve lityum disilikat tercih edilmiştir. Çalışmada 1 cm yarıçapında rijit bir gıda maddesi (foodstuff) oluşturulmuş ve ikinci premolar ile birinci molar arasına yerleştirilmesiyle 200 N'luk dikey bir kuvvet tek taraflı olarak uygulanmıştır. Yükleme sonucunda osteosentez vidaları çevresindeki kortikal kemikteki maksimum ve minimum asal stresler ile subperiostal implant, altyapı ve üstyapıdaki Von Mises stres değerleri incelenmiştir. Sonuçlar, bar altyapı tasarımlarının Toronto tasarımlarına kıyasla kemikte daha yüksek gerilmelere neden olduğunu göstermiştir. Daha yüksek elastisite modülüne sahip altyapı materyallerinin implant ve üstyapıdaki gerilmeleri azalttığı, ancak altyapı ve kemikteki stresleri artırdığı belirlenmiştir. Daha yüksek elastisite modülüne sahip üstyapı materyallerinin ise kemik ve implant üzerindeki stresleri önemli ölçüde etkilemediği, ancak altyapıdaki stresleri azalttığı ve üstyapıdaki gerilmeleri artırdığı görülmüştür. Sonuç olarak, PEEK yerine Zr ve Co-Cr gibi rijit materyallerin kullanılması, bar tasarımı yerine Toronto tasarımının tercih edilmesi ve PMMA yerine zirkonya ve lityum disilikat gibi rijit üstyapı materyallerinin kullanılması, implant-protez sistemindeki gerilme dağılımı ve büyüklüğü üzerinde olumlu bir etkiye sahip olmuştur.

Abstract:
In this study, the effects of different substructure designs, substructure materials, and superstructure materials used in subperiosteal implant-supported hybrid prostheses on the stress distribution in the implant, substructure, superstructure, and bone were analyzed using the finite element stress analysis method. Ten virtual three-dimensional models of hybrid prostheses supported by subperiosteal implants were created for the rehabilitation of atrophic edentulous maxilla. Bar and Toronto designs were used as substructure designs, while cobalt-chromium (Co-Cr), zirconia (Zr), and polyetheretherketone (PEEK) were used as substructure materials, and polymethylmethacrylate (PMMA), zirconia, and lithium disilicate as superstructure materials. In the study, a rigid foodstuff with a radius of 1 cm was modeled, and a vertical force of 200 N was applied unilaterally to the foodstuff positioned between the second premolar and the first molar. As a result of the loading, the maximum and minimum principal stresses in the cortical bone around the osteosynthesis screws and the Von Mises stress values in the subperiosteal implant, substructure, and superstructure were analyzed. The results showed that bar substructure designs caused higher stresses in the bone compared to Toronto designs. Substructure materials with a higher modulus of elasticity were found to reduce stresses on the implant and superstructure but increased stresses in the substructure and bone. Superstructure materials with a higher modulus of elasticity did not significantly affect stresses on the bone and implant but reduced stresses in the substructure while increasing stresses in the superstructure. In conclusion, using rigid materials such as Zr and Co-Cr instead of PEEK, preferring the Toronto design over the bar design, and employing rigid superstructure materials such as zirconia and lithium disilicate instead of PMMA positively influenced the stress distribution and magnitude in the implant-prosthesis system.