İliak kemik grefti ile rekonstrükte edilmiş ileri derecede atrofik mandibula modelleri üzerindeki stres dağılımının sonlu elemanlar analizi ile değerlendirilmesi
Evaluation of stres distribution on severely atrophic mandible models reconstructed with iliac bone graft: Finite element analysis (FEA)
Yazar: CANSEDA AVAĞ
Danışman: PROF. DR. MURAT AKKOCAOĞLU
Hacettepe Üniversitesi / Diş Hekimliği Fakültesi / Ağız Diş ve Çene Cerrahisi Ana Bilim Dalı
Derece: Diş Hekimliği Uzmanlık, 2017
Konu: Diş Hekimliği = Dentistry
Dizin: Atrofi = Atrophy ; Dental implantasyon = Dental implantation ; Dental implantlar = Dental implants ; Dental stres analizi = Dental stress analysis ; Kemik nakli = Bone transplantation ; Mandibula = Mandible ; Sonlu elemanlar stres analizi = Finite elements stress analysis

Özet:
Günümüzde eksik dişlerin tedavisinde dental implant tedavisi sıklıkla kullanılmaktadır ve bu implantların uzun ve kısa dönem başarısında biyomekanik faktörler önemli bir etkiye sahiptir. İmplantı çevreleyen kemikteki stres dağılımında; implantın makro geometrisi, implant materyali, kron yüksekliği mesafesi, çevreleyen kemiğin kalitesi ve miktarı gibi faktörler etkilidir.
İleri derecede atrofik kretlerde, artmış kron yüksekliği mesafesi nedeniyle; protetik rehabilitasyon daha zorlu bir süreç haline gelmektedir. Bu problemi çözebilmek için farklı tedavi yaklaşımları mevcuttur. Ogmentasyon prosedürlerini takiben kemik içi implant yerleştirme protokolü daha travmatik bir yöntem olmasına rağmen sıklıkla kullanılan alternatif bir tedavi şeklidir. Diğer bir yaklaşım ise son yıllarda kullanımı yaygınlaşan kısa implantlardır.
Bu çalışmanın amacı; mandibulanın ileri derecede rezorpsiyona uğradığı durumlarda, 2 farklı tedavi yaklaşımı (ogmentasyon ve kısa implantlar) uygulandığında, vertikal ve açılı kuvvetler karşısında; implant ve abutment üzerinde oluşan ve implantı çevreleyen kortikal ve kansellöz kemikte oluşan streslerin şiddetlerini, dağılımlarını ve lokalizasyonlarını incelemek ve karşılaştırmaktır.
Bu çalışmada; standart mandibula modeli, ileri derecede atrofiye uğramış ve iliak kemik grefti ile ogmente edilmiş mandibula ve atrofiye uğramış ancak herhangi bir ogmentasyon prosedürü uygulanmamış mandibula olmak üzere 3 farklı kemik modellenmiştir. Bu modellere; 1.molar bölgesine silindirik endosseöz implantlar yerleştirilerek 150 N vertikal ve 50 N oblik kuvvetler uygulanmış ve sonrasında; implant, abutment ve implant ve implantı çevreleyen kortikal ve kansellöz kemik üzerinde oluşan stres değerleri ve dağılımı sonlu elemanlar analizi yöntemi ile incelenmiştir. Standart mandibula modeline yerleştirilecek implant uzunluğu 10 mm olarak belirlenmiş, atrofik mandibula modeli ise 6 mm uzunluğunda implant yerleştirilebilecek şekilde oluşturulmuştur. Rekonstrükte mandibula modeli ise implant yerleştirilecek kemik yüksekliğinin (10 mm uzunluğunda implant) 6 mm'si mandibula, 4 mm'si ise iliak kemik olacak şekilde oluşturulmuştur. Standart mandibula modelinde implant uzunluğu 10 mm, kron yüksekliği mesafesi 8 mm olarak kabul edilmiştir. Maksiller okluzal düzlem sabit tutulduğunda, karşılaştırılacak stres değerleri; rekonstrükte mandibula modelinde kron yüksekliği mesafesi 8 mm iken ölçülen değerler; atrofik mandibula modelinde ise kron yüksekliği mesafesi 12 mm iken ölçülen değerler olarak belirlenmiştir. Tüm modeller kendi içlerinde; 8 mm,  10 mm ve 12 mm kron yüksekliği mesafesinde ölçülen değerler açısından da karşılaştırılmıştır. Araştırma üç boyutlu sonlu elemanlar analizi yöntemi ile statik lineer analiz yapılarak gerçekleştirilmiştir.
Bu çalışmanın sonucuna göre; rekonstrükte mandibula modeli ile atrofik mandibula modelinde implantı çevreleyen kortikal ve kansellöz kemikte ölçülen stres değerlerinin birbirine yakın değerler olduğu görülmüştür. Abutment üzerinde oluşan stres değerlerine bakıldığında en yüksek değerler atrofik mandibula modelinde görülürken; implant üzerinde oluşan stres değerlerinin, rekonstrükte edilmiş ve atrofik mandibulaya yerleştirilen implantlarda benzer olduğu görülmüştür. Ayrıca oblik kuvvetler ile oluşan stres değerlerinin, vertikal kuvvetler ile oluşan stres değerlerinden daha yüksek olduğu gözlenmiştir.

Abstract:
Dental implant therapy have become an often used alternative to replace missing teeth.  Biomechanical factors have an important influence on the long and short term success of the dental implant. Factors such as implant macro-geometry, implant material properties, crown-height space, quality and quantity of surrounding bone affect the stres distrubiton around peri-implant bone. 
Increased crown-height space compromise prosthetic rehabilitation of severely atrophic alveolar ridges. Different treatment approaches are available to overcome this problem. Although the placement of endosseous implants following augmentation procedures is a traumatic way of treatment, it has been used widely. The alternative approach is short implants, which have become popular in recent years.
The aim of this study is to analyze and compare stres intensity, distribution and localization on the implants and abutments and peri-implant cortical and cancellous bone when loaded in vertical and oblique directions on severely atrophic mandible models treated with alternative treatment protocols (augmentation procedures or short implants).
Three different bone models were generated: Standart mandible, severely atrophic mandible with bone augmentation procedure and severely atrophic mandible model. Standard and short cylindrical endosseous implants were virtually placed to mandibular 1st molar region and 150 N vertical and 50 N oblique forces were applied. Stress values and distributions on the implants, abutments and periimplant cortical and cancellous bone were analysed using finite element analysis method. 10 mm implant length were placed in the standard mandible model, 6 mm implant length were placed in the atrophic model. The reconstructed mandible model consisted of 6 mm mandibular bone and 4  mm iliac bone was generated to be able placed 10 mm implant length. In the standard model, the implant length was accepted as 10 mm and the crown height space was accepted as 8 mm. Maxillary occlusal plane was constricted to standardise total implant and crown height. The crown length of the models were 8 mm for reconstructed model, 12 mm for atrophic model. Stress values and distributions of each model was also evaluated for three different crown heights (8, 10 and 12 mm). This study was carried out through three-dimensional finite element analysis with static linear analysis.
According to the results of the study, stres values in the cortical bone and cancellous surrounding implants placed in the reconstructed mandible model and the atrophic mandible model were similar. The highest stres values on the abutments were measured in the atrophic mandible model. Stress values on the implants were similar implants placed in the reconstructed mandible model and the atrophic mandible model. It was also observed that oblique forces generated higher stres values than vertical forces.