Miniplakların ağız içine cerrahi yönteme başvurulmadan yerleştirilmesi için geliştirilen yeni bir uygulama: 3-boyutlu sonlu elemanlar stres analizi ile uygulamanın etkinliğinin değerlendirilmesi
New method for the placement of miniplates in mouth without surgical applications: Evaluation of the application with 3-dimensional finite element stress analysis
Yazar: VOLKAN AYKAÇ
Danışman: DOÇ. DR. MEHMET ÇAĞRI ULUSOY
Gazi Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Ortodonti Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2013
Konu: Diş Hekimliği = Dentistry
Dizin: Dental implantasyon = Dental implantation ; Dental implantlar = Dental implants ; Kemik vidaları = Bone screws ; Ortodonti = Orthodontics ; Ortodontik aygıtlar = Orthodontic appliances ; Ortodontik braketler = Orthodontic brackets ; Sonlu elemanlar analizi = Finite element analysis ; Sonlu elemanlar analizi = Finite element analysis ; Sonlu elemanlar stres analizi = Finite elements stress analysis

Özet:
Çalışmanın amacı; farklı ankraj aygıtlarıyla kurulan mekaniklerde, ortodontik ankraj amaçlı kullanılan mini-vida ve mini-plakların  üzerine uygulanan kuvvetler sonucunda, ankraj aygıtları ve çevresindeki kemik yapı üzerinde oluşan gerilmeleri 3-boyutlu sonlu elemanlar analizi ile değerlendirmektir. Bu çalışma mini-plakların mini implant ring (MIR) platform üzerinde yerleştirilmesinin vida çevresindeki kortikal kemik dokuya iletilen kuvveti etkilediği hipotezi üzerine kurulmuştur. 3-boyutlu olarak modellenen kemik blok modeli üzerindeki 4 tip geçici ankraj aygıtı tasarımı üzerinde sonlu elemanlar stres analizleri yapılmıştır. Senaryolar: (1) tek mini-vida, (2) minivida ile MIR (1 mm), (3) mini-plak, (4) MIR (2 mm) platform ile mini-plak. Senaryo 1 ve 2 için 30x30x13.5 mm?lik (1.5 mm kortikal, 12 mm spongiyoz kemik), senaryo 3 ve 4  için 48x30x13.5 mm?lik kemik blok modelleri kullanılmıştır. Mini-vida başarısında en önemli ölçümler mini-vida  boynunun kortikal kemik yüzeyi ile kesiştiği ilk noktada kuvvet yönünde oluşan minimum gerilme ve kuvvet yönünün tersinde oluşan maksimum gerilme değerleridir. Senaryo 1?de mini-vida boynu kortikal kemik yüzey birleşiminde oluşan minimum gerilme değeri 3.08 MPa olarak, senaryo 2`de ise bu değer 0.04MPa olarak ölçülmüştür. Benzer şekilde maksimum asal gerilme değerleri ise sırasıyla 3.38 MPa ve 0.03 MPa olarak ölçülmüştür. Senaryo 3?te mini-vida boynu kortikal kemik yüzey birleşiminde oluşan minimum gerilme değerleri 0.45-0.48 MPa, senaryo 4?te ise bu değerler 0 MPa?a çok yakın olarak ölçülmüştür. Benzer şekilde maksimum asal gerilme değerleri ise sırasıyla 0.42-0.48 MPa ve 0.22-0.22 MPa olarak ölçülmüştür. Sonuç olarak ortodontide genel kabul görmüş olan mini-vida ve mini-plak uygulamalarında mini-vida boynu ve kemik yapı üzerinde oluşan gerilmeleri azaltmak için MIR?ın etkin bir uygulama olduğu söylenebilir.

Abstract:
Aim of the study is to evaluate the stresses on the different temporary anchorage devices (TAD) and around the bone with 3-dimensional finite element analysis, when forces are applied on mini-screw and mini-plate. The hypothesis of the study is; mini-implant rings (MIR) usage as a platform for the mini-plates, affect the forces applied to the surrounding cortical bone. 3-dimensional bone models were created for four different TAD designs. Scenarios: (1) mini-screw, (2) mini-screw with MIR (1 mm), (3) mini-plate, (4) mini-plate on MIR (2 mm) platforms. Scenario 1 and 2 were placed on 30x30x13.5 mm bone block model (1.5 mm cortical, 12 mm trabecular bone), scenario 3 and 4 were placed on 48x30x13.5 mm block. Minimum and maximum principal stresses are valuable for bone stress analysis. Minimum principal stresses on the surface of the cortical bone around the neck of the mini-screw are 3.08 MPa for scenario 1 and 0.04 MPa for scenario 2. Maximum principal stresses on the neck region are 3.38 MPa for scenario 1 and 0.03 MPa for scenario 2. Minimum principal stresses on the surface of the cortical bone around the neck of the mini-screws are 0.45-0.48 MPa for scenario 3 and almost 0 MPa for scenario 4. Maximum principal stresses on the neck region are 0.42-0.48 MPa for scenario 3 and 0.22-0.22 MPa for scenario 4. As a result, it can be said that usage of MIR is an effective application to reduce the stresses on the surrounding bone structure together with generally accepted TADs.