All-on-4 protezlerde farklı altyapı materyalleri ile farklı üst yapı materyallerinin kombinasyonlarının vida üzerindeki strese etkisinin sonlu elemanlar analizi ile değerlendirilmesi
Evaluation of the effect of different framework materials andsuperstructure materials combinations on screw stress in all-on-4 prostheses using finite element analysis
Yazar: EGE ÇOLAK
Danışman: PROF. DR. MEHMET SONUGELEN
Ege Üniversitesi / Diş Hekimliği Fakültesi / Protetik Diş Tedavisi Ana Bilim Dalı
Derece: Diş Hekimliği Uzmanlık, 2024
Konu: Diş Hekimliği = Dentistry

Özet:
Amaç: Bu çalışmada All-on-4 protetik restorasyonlarda farklı altyapı ve farklı üst yapı
materyallerinin protetik parçalarda, implant ve implant çevresi kemikte farklı yük
dağılımlarına sebep olup olmadığının araştırılması amaçlanmıştır.
Gereç ve Yöntem: Çalışmada All-on-4 konseptine uygun olarak 4 adet implant tercih
edilmiştir. Distal implantlar 30 derece açılandırılmıştır. Protetik altyapı olarak kromkobalt
alaşım, titanyum, PEEK ve zirkonya tercih edilmiştir. Protetik üst yapı olarak ise
kompozit ve zirkonya kullanılarak sekiz farklı kombinasyon oluşturulmuştur. Çalışmada
kullanılan üç boyutlu modeller, Rhinoceros 4.0 ve VRMesh yazılımları kullanılarak
oluşturulmuş ve stl formatında Algor Fempro yazılımına aktarılmıştır. Modellerin
geometrik düzenlemeleri VRMesh yazılımı ile yapılmış, ardından sonlu elemanlar stres
analizi için Algor Fempro yazılımına aktarılmıştır. Kuvvet uygulamaları 150N kuvvetle
sol 1. molar ve 1. premolar dişlerin oklüzal yüzeylerine dik olarak uygulanmıştır.
Bulgular: İmplant gövdesi, oklüzal vida ve multiunit abutmentta en yüksek
Von Mises gerilim değerleri PEEK altyapı ile kompozit üst yapı gruplarında gözlenmiştir.
Kanat bölümüne kuvvet uygulandığı zaman kuvvet yönündeki implant gövdelerinde
düşük elastik modülüne sahip PEEK altyapı ve kompozit üst yapılarda yüksek Von Mises
gerilim değerleri, yüksek elastik modülüne sahip zirkonya altyapı ve üst yapıda ise düşük
Von Mises gerilim değerleri gözlenmiştir. Kuvvet kanat bölümüne uygulandığında
zirkonya altyapı grubundaki oklüzal vidalarda diğer altyapı gruplarına göre daha düşük
Von Mises gerilim değerleri gözlenmiştir. Kuvvet iki implant arasına uygulandığında
oklüzal vidada PEEK altyapı grubunda diğer altyapı gruplarına göre daha yüksek Von
Mises gerilim değerleri gözlenmiştir. Kuvvet yönündeki implantlar çevresi kortikal
kemikte PEEK altyapı grubunda diğer altyapılara göre daha yüksek maksimum asal
gerilim değerleri gözlenmiştir. Kuvvet yönündeki implantlar çevresindeki kortikal
kemikte zirkonya üst yapı grubunda kompozit üst yapı grubuna göre daha düşük
maksimum asal gerilme değerleri gözlenmiştir. Kuvvet yönündeki kortikal kemikte
minimum asal gerilme değerleri kompozit üst yapıda zirkonya üst yapıya göre daha düşük
VI
gözlenmiştir. Kuvvet kanat bölümüne uygulandığında kuvvet yönündeki kortikal
kemikteki minimum asal gerilme tepe değerleri altyapıların elastik modülü ile ters orantılı
olacak şekilde büyükten küçüğe PEEK, titanyum, Cr-Co, zirkonya olarak
sıralanmaktadır.
Sonuçlar: İmplant gövdesi, multiunit abutment ve oklüzal vidada PEEK
altyapı ve kompozit üst yapı gruplarında daha yüksek stres birikim değerleri gözlenmiştir.
İmplant gövdesi ve oklüzal vidada zirkonya altyapı grubunda daha düşük stres birikim
değerleri gözlenmiştir. İmplant çevresi kortikal kemikte PEEK altyapı ve kompozit üst
yapı gruplarında kuvvet yönündeki kortikal kemikte daha yüksek çekme kuvvetleri
gözlenmiştir. İmplant çevresi kortikal kemikte sıkışma değerleri altyapılara göre
büyükten küçüğe PEEK, titanyum, Cr-Co, zirkonya şeklinde sıralanmıştır. Kompozit üst
yapıda, zirkonya üst yapıya oranla kuvvet yönündeki kortikal kemikte, implant
gövdesinde, multiunit abutmentta daha yüksek stres birikim değerleri gözlenmiştir.

Abstract:
Aim: This study aimed to investigate whether different framework and
superstructure materials in All-on-4 prosthetic restorations cause varying load
distributions in prosthetic components, implants, and peri-implant bone.
Materials and Methods:In this study, four implants were selected according
to the All-on-4 concept, with the distal implants angled at 30 degrees. Cobalt-chromium
alloy, titanium, PEEK, and zirconia were selected as the framework materials, while
composite and zirconia were used as superstructure materials to form eight different
combinations. The 3D models used in the study were created using Rhinoceros 4.0 and
VRMesh software and then transferred in STL format to Algor Fempro software. The
geometric arrangements of the models were adjusted with VRMesh software and then
transferred to Algor Fempro software for finite element stress analysis. A force of 150N
was applied perpendicular to the occlusal surfaces of the left first molar and first premolar
teeth.
Results: The highest Von Mises stress values in the implant body, occlusal
screw, and multiunit abutment were observed in the groups with PEEK framework and
composite superstructure. When force was applied to the cantilever section, high Von
Mises stress values were observed in the implant bodies with PEEK framework and
composite superstructure, which have a low elastic modulus, while low Von Mises stress
values were observed in zirconia framework and superstructure with a high elastic
modulus. When force was applied to the cantilever section, the occlusal screws in the
zirconia framework group exhibited lower Von Mises stress values compared to the other
framework groups. When force was applied between the two implants, the occlusal screw
in the PEEK framework group showed higher Von Mises stress values compared to the
other framework groups. The cortical bone surrounding the implants located close to the
area where force is applied showed higher maximum principal stress values in the PEEK
framework group compared to other frameworks. The maximum principal stress values
in the cortical bone surrounding the implants were lower in the zirconia superstructure
VIII
group than in the composite superstructure group. The minimum principal stress values
in the cortical bone located close to the area where force is applied were observed to be
lower in the composite superstructure than in the zirconia superstructure. When force was
applied to the cantilever section, the peak minimum principal stress values in the cortical
bone located close to the area where force is applied ranked from largest to smallest
inversely proportional to the elastic modulus of the frameworks as PEEK, titanium, Cr-
Co, and zirconia.
Conclusions: Higher stress accumulation values were observed in the PEEK
framework and composite superstructure groups in the implant body, multiunit abutment,
and occlusal screw. Lower stress accumulation values were observed in the zirconia
framework group in the implant body and occlusal screw. Higher tensile forces were
observed in the cortical bone surrounding the implants in the force direction in the PEEK
framework and composite superstructure groups. The compression values in the cortical
bone surrounding the implants were ranked from largest to smallest according to the
frameworks as PEEK, titanium, Cr-Co, and zirconia. In the composite superstructure,
higher stress accumulation values were observed in the cortical bone, implant body, and
multiunit abutment located close to the area where force is applied compared to the
zirconia superstructure.