Dental implantların yapısal analizi
Structural analysis of dental implants
Yazar: HASAN KARAMAN
Danışman: DOÇ. DR. FATİH KARPAT
Uludağ Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering
Dizin: Biyomekanik = Biomechanics ; Dental implantlar = Dental implants ; Stres-mekanik = Stress-mechanical

Özet:
Dental implantların yapısal analizi isimli tez çalışmasında, implantların çevre kemik ile temas yüzey alanını arttırarak uzun dönemli kararlılıklarının sağlanması amacıyla implantlar üzerine açılması muhtemel mikro-kanal profilinin değişiminin çevre kemiğe gerilme transferi üzerine etkileri incelenmiştir.
Rijitliği tutunduğu çevre kemiğe göre çok daha yüksek olan Ti implantlar, yükleme esnasında paylaşılan yükün büyük çoğunluğunu taşımaktadır. Bu durum çevre kemiğe kemik yeniden oluşumu için gerekli mekanik uyarıcıların ulaşmasını engellemektedir. Uzun süre mekanik uyarıcılar çevre kemiğe iletilmediğinde implantı saran kemikte kemik kayıplarına bağlı olarak implant gevşemesi meydana gelmektedir. Bu tip gevşemeler uzun dönemli implant başarısını tehlikeye atmaktadır. Bununla birlikte aşırı gerilmelerin varlığında kemik emilimi gerçekleşmektedir. Bu nedenle yeni implant tasarımı kemik yeniden oluşumu için gerekli uyarıcıların çevre kemiğe ulaşmasına izin verirken çevre kemikte ve implant üzerinde yüksek gerilme bölgelerinin oluşumunu engellemesi gerekmektedir.
Tez çalışmasında, üzerine mikrokanallar açılarak tavşan uyluk kemiğine yerleştirilen Ti çubuk çekme testine maruz bırakılmıştır. Deney modeli bilgisayar ortamına aktarılıp deney sınır şartları girilerek sonlu elemanlar analizi gerçekleştirilmiştir. Sonlu elemanlar analizinin doğruluğu deney sonuçlarıyla karşılaştırılmış %1 hatayla analiz gerçekleştirilmiştir. Solidworks tasarım programı ve Visual basic aracılığıyla vasıtasıyla 2 boyutlu farklı parametrik kanal profilleri oluşturulmuştur. Deney modeli sonlu elemanlar analizi eleman yapısı, eleman sayısı, deney sınır şartları sabit tutularak her bir profil için ANSYS programında yapısal analiz gerçekleştirilmiştir. Farklı mikro-kanal profillerine ve kanal yüzey açısına sahip implantlar üzerinde oluşan gerilmeler, gerinimler ve tepki kuvvetleri incelenmiş ve karşılaştırılmıştır. Gerilme transfer parametresi Matlab'ta denklemler yazılarak hesaplanmıştır. En uygun biyo uyumlu mikro kanal profilinin B2030 olduğu tespit edilmiştir.

Abstract:
İn this thesis which is called Structural Analysis Of Dental Implant, the effect of changing micro-groove profile which is assumed grooving on dental implants in order to obtain long term stabilization of dental implant,were investigated on the effects of stress transfer to surrounding bone.
Tİ  implants which has much higher stiffness than surrounding bone, carry majority of shared load during loading. İn this case prevents to reach mechanical stimulis to surrounding bone. When mechanical stimulants are not delivered to the surrounding bone for a long time, loosening of implants occur due to bone loss in the adjacent bone of the implant. This type of looseness jeopardizes the long-term success of the implant. However, bone resorption occurs in the presence of excessive stresses and strain. For this reason, the new implant design needs to prevent the formation of high stress zones in the surrounding bone and implant, while allowing the stimuli which is required for bone remodeling to reach the surrounding bone.
In that study, after microgrooved Ti implant placed in rabbit femur bone, pullout test carried out. Experimental model was transferred to the computer environment. Finite element analysis of experiment model was carried out by applying pullout test conditions on it.Finite element analysis was performed with %1 error.Different type of parametric groove profiles were designed by using Solidworks and VisualBasic. Type of finite element structure, number of elements boundary conditions had been kept constant and finite element analysis were carried out for each type of micro-groove profiles. Stress transfer parameter had been calculated by writing equations in Matlab environment. It has been determined that the most suitable biocompatible  micro-groove profile is B2030.