Maksiller all-on-four yaklaşımında farklı kron/implant oranlarının nonlineer sonlu elemanlar metoduyla incelenmesi
Biomechnical comparison of different cron/implant ratios in the maxillary all-on-four approach: a 3d nonlinear fine element method
Yazar: KADİR ANIL NANECİ
Danışman: PROF. DR. CAHİT ÜÇOK
Ankara Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Ağız Diş ve Çene Cerrahisi Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2022
Konu: Diş Hekimliği = Dentistry
Dizin: Atrofi = Atrophy ; Benzetim analizi = Simulation analysis ; Dental destekler = Dental abutments ; Dental implantasyon = Dental implantation ; Dental implantlar = Dental implants ; Dental stres analizi = Dental stress analysis ; Kemik rezorpsiyonu = Bone resorption ; Kronlar = Crowns ; Maksilla = Maxilla ; Sonlu elemanlar analizi = Finite element analysis

Özet:
Maksiller All-On-Four Yaklaşımında Farklı Kron/İmplant Oranlarının Nonlineer Sonlu Elemanlar Metoduyla İncelenmesi Implant destekli sabit köprü protezleri ile tam dişsiz hastaları rehabilite etmek için kullanılan All-on-four konsepti, implant-kemik arayüzü sorunlarına bağlı uzun vadeli kemik rezorpsiyonu gibi biyolojik veya vida gevşemesi ve kırılması gibi mekanik komplikasyonlara açıktır. Bu çalışmanın amacı, sözü edilen zorluklara sahip "All-on-four" sisteminin implantlar, kemik (kortikal ve trabeküler), abutment ve abutment vidası, titanyum bar ve akrilik protez gibi bileşenlerinde ortaya çıkan stres örüntülerini değerlendirmektir.  Bu amaçla, dişsiz bir maksillanın 3 boyutlu sonlu eleman modeli oluşturulmuş, simülasyonun içinde "All-on-four" konseptine uygun biçimde maksillaya dört implant yerleştirilmiş, implantlar üzerine titanyum bar eklenmiş ve bu bar akrilik reçine ve porselen protez dişlerle sarılmıştır. İki ayrı protetik restorasyon yüksekliği  ile (22 mm ve 18 mm) iki farklı implant boyut konfigürasyonu (11 mm anterior  ve 13 mm posterior implantların bulunduğu kısa konfigürasyon ile 13 mm anterior  – ve 16 mm posterior implantların bulunduğu uzun konfigürasyon) farklı senaryolar halinde  birleştirilerek analiz edilmiştir. Simülasyonda Gecikmiş yükleme protokolü (delayed loading protocol) kullanılmıştır.  Simülasyonda, arka grup protetik restorasyonlara 50 N, 300 N ve 600 N kuvvetler, oklüzal düzleme 30 derece açıyla uygulanmıştır. Von Mises değerleri ve stres dağılımının yanı sıra protez yer değiştirme örüntüleri analiz edilmiştir. Protez yüksekliğinin, Von Mises stres dağılımını ve kortikal kemikteki tepe değerlerini etkilediği gözlenmiş, bununla birlikte protez yüksekliğinin, stres dağılımını implant uzunluğundan daha fazla etkilediği, tepe değerlerinin iki ortak faktörden hemen hemen aynı derecede etkilendiği gözlenmiştir. Aynı durum trabeküler kemik için de gözlenmiştir. Tüm simülasyonlar için titanyum barın kantilever bölgesinde daha yüksek Von Mises gerilimleri kaydedilmiştir. İmplant ve protez yüksekliğinin artması ise, titanyum bar seviyesinde kaydedilen tepe gerilimlerini olumsuz etkilemiştir. Protez seviyesindeki stres dağılımı ve tepe noktasının esas olarak protez yüksekliğinden etkilendiği tespit edilmiştir. Düz ve açılı implant, abutment ve abutment vidası için daha düşük von Mises gerilmeleri ve daha iyi stres dağılımı gözlemlenmiştir.  Farklı senaryolar arasında tepe değerlerinde ve dağılımlarında küçük farklılıklar gözlenmekle birlikte, protezde ön bölgede belirgin yer değiştirme (displacement) kaydedilmiştir. Bu gözlemin tüm yükleme koşulları için geçerli olduğu da belirtilmelidir. Çalışmanın kısıtlılıkları da göz önünde bulundurularak, senaryo 3 ve 4'ün daha iyi biyomekanik davranış sunduğu sonucuna varılmıştır. Senaryo 4'ün, farklı yükleme kuvvetleri altında çeşitli seviyelerde stres dağılımı dikkate alındığında en iyi performansı gösterdiği kabul edilmiştir.  Anahtar Sözcükler: All on four, Atrofik maksilla, İmplant, Kron/implant oranı, Sonlu eleman analizi 64

Abstract:
Biomechnical Comparison of Different Cron/Implant Ratios in The Maxillary All-On-Four Approach: A 3D Nonlinear Fine Element Method All-on-four concept, that is used to rehabilitate with fixed implant-supported prothesis the fully edentulous patients, presents several challenges such as biological complications implant–bone interface issues with long-term bone resorption or mechanical complications such as crew loosening and fracture. The aim of this study was to evaluate the stress patters induced in several components of the "All-on-Four" system; implants, bone (cortical and trabecular), abutment and abutment crew, titanium framework and acrylic prothesis. For this purpose, a 3D finite element model of an edentulous maxilla was constructed. Four implants were placed into the maxilla according to "All-on-Four" concept. A framework was made of titanium and wrapped with acrylic resin and denture teeth. Different scenarios were analyzed combining two prothesis heights 18 and 22 mm and implant length 11- and 13-mm and 13 mm anterior implant –16 mm posterior implants. A delayed loading protocol wer1e simulated. Bilateral oblique of 50, 300 N and 600 N at an angle of 30° to the occlusal plane were applied to the posterior teeth. Von Mises values and distribution as well as prothesis displacement patterns were analyzed. Prothesis height influenced Von Mises stress distribution and peak values at the cortical bone. Prothesis height more than implant length seemed to influence the stress distribution while peak values were influenced at almost the same degree by the two co factors. The same was observed for the trabecular bone. Higher Von Mises stresses were registered at the cantilever level of the titanium framework for all the simulations. An increase of the implant and prothesis height, negatively affected the peak stresses registered at the level of the titanium framework. Stress peak and distribution, at the prothesis level were influenced mainly by its height. Lower von Mises stresses and better stress distribution was observed for the straight and angulated implant, abutment and abutment crew.  Major prothesis displacement was registered in the anterior region, with small differences in peak values and distribution among different scenarios. These results were valid for all the loading conditions. Within the limitation of this study, it can be concluded that, scenario 3 and 4 presented better biomechanical behavior. Scenario 4 performed better considering the stresses distribution at various levels under different loading forces. Keywords: All on four, Atrophic maxilla, Crown/implant ratio, Finite element analysis, Implant