İmplant destekli overdenture protezlerde farklı vertikal uyum dereceleri ve farklı kantilever tasarımlarının implant ve çevresindeki kemikte oluşturduğu stresin değerlendirilmesi: Üç boyutlu sonlu elemanlar analizi
Evaluation of the stress in the implant and the surrounding bone; from the different vertical misfits on the implant supported overdenture and the different cantilever designs : A three-dimensional finite element analysis
Yazar: SÜMEYRA KAYMAK
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ KAAN YERLİYURT
Tokat Gaziosmanpaşa Üniversitesi / Diş Hekimliği Fakültesi / Protetik Diş Tedavisi Ana Bilim Dalı
Derece: Diş Hekimliği Uzmanlık, 2020
Konu: Diş Hekimliği = Dentistry
Dizin: Dental implantasyon = Dental implantation ; Dental implantlar = Dental implants ; Dental protez-implant destekli = Dental prosthesis-implant supported ; Dental protezler = Dental prosthesis ; Dental stres analizi = Dental stress analysis ; Sonlu elemanlar stres analizi = Finite elements stress analysis

Özet:
Amaç: Bu çalışmanın amacı mandibular overdenture protezlerde, distal bar 
uzantısının, bar alt yapı materyal çeşidi ve bar alt yapı-abutment uyum derecelerinin, 
implant ve çevre kemik dokuda oluşturduğu stresin sonlu elemanlar analizi ile 
incelemektir. 
Yöntem: Tam dişşiz alt çenede, kaninler bölgesine ve orta hat hizasına 
yerleştirilen üç implant üzerine bar tutuculu protez tasarlanmıştır. Bar tutucunun distal 
kantilever uzunluk tasarımı; 0 mm, 8 mm, 14 mm'lik uzantılar olarak modellenmiştir. Bar 
tutucu alt yapının abutment ile olan dikey uyumsuzluğu 0 µm, 100 µm, 200 µm olarak 
modellenmiştir. Üç farklı bar alt yapı materyalleri (Ti Grade5, Tip4 Au, Cr–Co) ile 
toplamda yirmi yedi(3X3X3) farklı model elde edilmiştir. Oklüzal kuvvet, 1 cm 
yarıçapında rijit bir gıda parçasının (food stuff) orta noktasına dik ve 150 N olacak şekilde 
uygulanmıştır. Food stuff tek taraflı olarak sol posterior bölgede 1. molar diş santral 
fossasına uygulanmıştır. Yapılan yükleme çiğneme kuvvetini stimüle edecek şekilde 
planlanmıştır. 
Bulgular: Kortikal kemikte görülen sıkışma ve gerilme stresleri trabeküler 
kemikte oluşan streslerden daha yüksek değerlerde bulunmuştur. Distal kantilever 
uzantısı arttıkça kortikal kemikteki gerilme değeri, kuvvetin uygulandığı terminal 
implanttan diğer terminal implant çevresi kemiğe doğru yoğunlaşmaktadır, sıkışma 
değeri her zaman kuvvetin uygulandığı terminal implant çevresinde yoğunlaşmaktadır. 
Farklı alt yapı materyallerinde ve farklı vertikal uyum derecelerinde implant çevresi 
kemikte oluşan stres değerlerinin benzer olduğu analiz edilmiştir. Distal kantilever 
miktarının artması sonucu implantlarda görülen Von Mises değerlerinin kuvvetin 
uygulandığı taraftaki terminal implantta arttığı analiz edilmiştir. Distal uzantının olması 
ile birlikte kuvvetin uygulanmadığı terminal implantta Von Mises değeri yaklaşık yarıya 
düşmüştür. Farklı vertikal uyum derecelerinde implatlarda görülen Von Mises değerleri 
benzer bulunurken farklı alt yapı materyallerinde elastik modülü yüksek olan materyalde 
yüksek bulunmuştur. Bar alt yapının distal kantilever uzantısı 14 mm'lik grupta en yüksek 
stres değeri bulunmuştur. Bar alt yapı materyalinin elastik modülünün değişmesi ile Von 
Mises değerleri değişmiştir.  
Sonuç: Bar tutuculu sistemlerin distal kantilever uzantılı olarak tasarlanması 
planlandığında ideal uzantı miktarının belirlenmesi için diğer başka çalışmalar 
yapılmalıdır. Bu çalışmanın sınırlamaları dahilinde kantilever uzunluğunun artması 
özellikle kantilever yanındaki implant çevresinde streste belirgin artışa neden olmadığı 
analiz edilmiştir. Dikey uyumsuzluğu olan bar alt yapıların sertliğinin implant çevresi 
kemik üzerinde minimal bir etkiye sahip olmuştur, ancak mekanik bileşenlerdeki etkileri 
için ileri çalışmalar yapılmalıdır. İmplantlar üzerindeki alt yapı uyumsuzluğunun gerçek 
etkileri için ileri çalışmalar yapılmalıdır. Çalışmamızda kullanılanılan materyallerden 
elastik modülü yüksek olan bar alt yapı tüm koşullarda daha yüksek stres değerlerine 
neden olmuştur.  
Anahtar kelimeler: Bar tutuculu overdenture, distal uzantı, sonlu elemanlar analizi, dental 
implant

Abstract:
Aim: The purpose of this study is to investigate with finite element analysis the 
distal bar extension, bar framework material types and bar framework abutment misfit, 
stress in implant and its surrounding bone tissue in mandibular overdenture prostheses. 
Material and methods: A prosthesis with a bar holder was designed on three 
implants placed in the canine region and midline level in the full toothless lower jaw. The 
design of the distal cantilever length design of the bar holder is modeled as 0 mm, 8 mm, 
14 mm extensions. The vertical incompatibility of the bar holder framework with the 
abutment is modeled as 0 µm, 100 µm, 200 µm. Twenty-seven (3X3X3) different models 
were obtained from three different bar framework materials (Ti Grade5, Type 4 Au, Cr
Co). The occlusal forces were applied perpendicular to the midpoint of rigid comestibles 
(food stuff) with a radius of 1 cm and 150 N. Food stuff was applied unilaterally to the 1. 
molar tooth central fossa in the left posterior region. The loading is planned in such a way 
as to stimulate the masticatory force. 
Results: It has been found that compression and strech/strain stresses in the 
cortical bone were higher than the stresses in trabecular bone. As the distal cantilever 
extension increases, the stress value in the cortical bone concentrates throughout the bone 
around to the terminal implant to which the force is applied, from the other terminal 
implant, and the compression value is always concentrated around the terminal implant 
where the force is applied. It was analyzed that the stress values consisted in the bone 
around the implant in different framework materials and at different vertical compatibility 
degrees were similar. 
As a result of the increase in the amount of distal cantilevers, it was analyzed that the Von 
Mises values seen in the implants increased in the terminal implant on the side where the 
force was applied. With the distal extension, the Von Mises value in the terminal implant, 
where the force was not applied, decreased to about half. While von mises values in 
implants with different vertical misfit degrees were similar, they were found to be higher 
in materials with high elastic modulus in different framework materials. The highest stress 
value in the 14 mm group of distal cantilever extension of the bar framework was found. 
By changing the elastic module of the framework material, Von Mises values have 
changed. 
Conclusions: When the systems with bar holders are planned to be designed with 
a distal cantilever extension, other studies should be carried out to determine the ideal 
extension amount. Within the limitations of this study, it can be concluded that increasing 
of cantilever length in mandibular overdentures did not cause distinct increasing in stress, 
especially around the implant adjacent to cantilever. The implant circumference of the 
stiffness of the bar framework with vertical misfit had minimal effect on the bone, but the 
mechanical components were more clearly affected. Further studies should be carried out 
for the real effects of framework mismatch on implants. Harder alloys caused higher 
stress values under all conditions. 
 
Key words: Bar attachment overdenture, distal kantilever, finite element analysis, dental 
implant