Sonlu elemanlar analizi ile  maksillomandibular kompleksi modelinde saat yönü tersine rotasyon ve ilerletmede farklı fiksasyon tiplerinin karşılaştırılması /
Yazar: SERHAT CAN
Danışman: PROF. DR. ALTAN VAROL
Marmara Üniversitesi / Diş Hekimliği Fakültesi / Ağız, Diş, Çene Hastalıkları ve Cerrahisi Ana Bilim Dalı
Derece: Diş Hekimliği Uzmanlık, 2020
Konu: Diş Hekimliği = Dentistry
Dizin: Fiksasyon = Fixation ; Maksilla = Maxilla ; Mandibular kondil = Mandibular condyle ; Sonlu elemanlar analizi = Finite element analysis

Özet:
Amaç: Sagittal split osteotomisi sonrası  mandibula'nın 10 mm ilerletme ve saat yönünün tersine rotasyon yapılan ve yapılmayan iki grupta beş farklı fiksasyon tipinin stabilitesini, fiksasyona ve osteotomi hattına gelen stres dağılımını sonlu elemanlar analizi ile  değerlendirmek.
Gereç ve yöntem: Mandibula modeline ilk grup ta 10 mm ilerletme, ikinci grup ta 10 mm ilerletme ile birlikte oklüzal düzlemin saat yönünün tersine 10 derece rotasyon gerçekleştirildi. Bu modellere sırasıyla bir adet miniplak (M-1) / iki adet miniplak (M-2) / bir adet miniplak ve  üst sınıra yerleştirilmiş bir  adet bikortikal vida (H) / düz L şeklinde yerleştirilmiş üç adet bikortikal vida (B-1) / ters L şeklinde yerleştirilmiş üç adet bikortikal vida (B-2) uygulandı. Tüm modellere mandibula simfizin alt kenarından 45 derece açı ile 120 N kuvvet uygulandı. Fiksasyon üzerine gelen Von mises stresleri, osteotomi hattı üzerine gelen gerilme, sıkıştırma stresleri ve yer değiştirme miktarını sonlu eleman analiz ile değerlendirilmiştir. 
Bulgular: En yüksek gelen değer ile ortalama gelen değerler kıyaslanarak değerlendirildiğinde; Tek miniplak(M-1) en fazla, ters L bikortikal vida(B-2) ve çift miniplak(M-2) en az yer değiştirme değeri gösterirken, ortalama yer değiştirme olarak tek miniplak dışındaki tüm sistemlerin benzer stabilite sağladığı görülmüştür. En yüksek Von mises değerleri miniplak kullanılan modellerde (M-1,M-2,H) görülürken, ortalama gelen Von mises değerleri bikortikal vidaların kullanıldığı modellerde (B-1,B-2) daha yüksek olduğu görülmüştür. Kemiğe iletilen en yüksek gerilme stresi osteotomi üst sınırına yakın bikortikal vida yerleştirilen modellerde (B-1,B-2,H) görülürken, en yüksek sıkışma stresi osteotomi alt sınırına yakın bikortikal vida yerleştirilen modellerde (B-1,B-2) görülmüştür. Ortalama gelen gerilme ve sıkışma streslerinde ise tüm gruplar arasında anlamlı bir fark yoktur. Saat yönü tersi rotasyon yapılan modellerde, yapılmayan modelere göre tüm parametrelerdeki en yüksek değer artarken, ortalama değerlerinde ise sadece yer değiştirmede anlamlı bir değişiklik görülmüştür.
Sonuç : Bikortikal vidalar üzerine gelen kuvveti homojen bir şekilde dağıtırken, kemiğe ilettiği kuvveti belirli bir yerde yoğunlaştırdığı görülmektedir. Miniplaklar ise kendi üzerine gelen kuvveti belirli yerde yoğunlaştırdığı, kemiğe ilettiği kuvveti homojen bir şekilde dağıttığı görülmektedir. Distal segmentteki rotasyon hareketinin gelen kuvvet açısında yaptığı değişiklikten dolayı belirli bölgelerdeki stresi yoğunlaştırdığından tüm parametrelerdeki en yüksek değerleri artırırken, ortalama gelen değerlerde ise sadece yer değiştirmede anlamlı bir değişiklik yaptığı görülmektedir. Düz yerleştirilen L bikortikal vida yüksek stres dağılımı ve inferior alveolar sinirin altına iki adet bikortikal vida yerleştirilmesi zorluğu nedeniyle, tek miniplak da stabilite düşüklüğü ve biriken aşırı stresten dolayı önerilmemektedir. Literatürdeki çalışmalarda bikortikal vida fiksasyonunun komplikasyon riski konusunda fikir birliği oluşmadığı için segmentler arası pasif uyumun ve yeterli kemik temasının sağlandığı vakalarda; cerrahın alışkanlığı, maliyet ve ulaşılabilirlik açısından ters L bikortikal vida, çift miniplak veya hibrit sistem; yeterli kemik temasının sağlanamadığı, sinir hasarı gibi komplikasyon ihtimali olan durumlarında ise çift miniplak ve hibrit sistemin kullanılmasını önermekteyiz.

Abstract:
Objective: The aim of this study is to evaluate the biomechanical stability and stress distribution of five different fixation types with finite element analysis in two models with 10 mm advancement with or without counterclockwise rotation of the mandible after sagittal split osteotomy.
Materials-Methods: The mandible model 10 mm advancement in the first group, 10 mm advancement and 10 degree counterclockwise rotation of the occlusal plane in the second group. Five different fixation methods were applied to these model groups, respectively. One miniplate (M-1), Two miniplate (M-2), One miniplate and a bicortical screw was placed near upper border (H), L-shaped configurated three bicortical screws (B-1), Reverse L-shaped configurated three bicortical screws (B-2). 120 N force was applied to all models at 45 degrees angle from the lower edge of the mandible. Under these forces the biomechanical stability of the fixation type and the stress distribution to the fixation techniques and osteotomy area were evaluated by finite element analysis.
Results: The highest value and average value are compared and evaluated; single miniplate (M-1) has the highest displacement, reverse L configurated bicortical screw (B-2) and two miniplate (M-2) have the lowest displacement value, It has been observed that all systems provide similar stability except for a single miniplate according to the average displacement value. The highest Von mises values were seen in models with miniplates (M-1,M-2,H), the average value Von mises values were higher in models using bicortical screws (B-1,B-2). The highest tensile stress on the bone was observed in models with a bicortical screw placed near the upper border of osteotomy (B-1,B-2,H) the highest compression stress on the bone was observed in models with a bicortical screw placed near the lower border of osteotomy (B-1, B-2). There is no significant difference between the average tensile and compression stresses
 among all groups. Counterclockwise rotated models the highest value was increased all parameters compare to not rotated models, The average values increased only in displacement value. 
Conclusion: The bicortical screws distribute the force, miniplates distribute the force transmitted to the bone, homogeneously. As the rotation movement in the distal segment intensifies the stress in certain regions due to the change in the incoming force angle, the highest values have increased, while only the displacement value increased in the average values in rotation models. The L configurated bicortical screw due to high stress distribution and the difficulty of placing two bicortical screws under inferior alveolar nerve, the single plate due to lack of stability and the excessive stress accumulating are not recommended. There is no consensus on the complication risk of bicortical screw fixation in the literature, In cases where passive alignment between segments and adequate bone contact are ensured, in terms of surgeon preference, cost and availability reverse L configurated bicortical screw, two miniplate, hybrid system are recomended. If there is insufficient bone contact and risk of nerve damage two miniplate, hybrid system is recommended.