İmplant ve doğal diş destekli overdenture protezlerdeki stres dağılımının sonlu elemanlar stres analizi yöntemi ile değerlendirilmesi
The evaluation of the stress distribution on implant-natural tooth supported overdenture prostheses by finite elemet stress analysis
Yazar: GÜLAY ÜNGÖR
Danışman: PROF. DR. FATİH MEHMET KORKMAZ
Karadeniz Teknik Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Protetik Diş Tedavisi Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2023
Konu: Diş Hekimliği = Dentistry

Özet:
İmplantların alveolar kemik ile bağlantısının rijit olması ve doğal dişlerin periodontal membran nedeniyle belirli bir esnekliğe sahip olması implant-doğal diş destekli overdenture protezlerde biyomekanik açıdan sorunlar oluşturabilir.
 Bu çalışmanın amacı; farklı sayıda implantların kullanıldığı doğal diş ve implant destekli overdenture protezlerde protez üzerine gelen kuvvetlerin kortikal ve spongioz kemikte oluşturduğu streslerin sonlu elemanlar stres analizi yöntemiyle incelenmesidir. Bu çalışmada bilgisayar ortamında oluşturulmuş 3 boyutlu alt çene modeli üzerine doğal diş ve implantlar 9 farklı kombinasyonda yerleştirilerek 9 farklı overdenture protez tasarlanmıştır. Overdenture protez üzerine vertikal yönde 150 N'luk yük posterior dişlere dağıtılarak 3 farklı şekilde uygulandı. Birinci yükleme alt çenenin sağ tarafına, ikinci yükleme alt çenenin sol tarafına, üçüncü yükleme ise alt çenenin her iki tarafına birden olacak şekilde uygulanmıştır. Bu yüklemeler sonucunda doğal diş ve implantların etrafındaki kortikal ve spongioz kemikte oluşturduğu Von Mises stresleri incelenmiştir. Çalışma sonucunda tüm yüklemlerde en yüksek streslerin doğal dişin veya implantın etrafındaki kortikal kemikte görüldüğü tespit edilmiştir. Bir adet doğal diş ve bir adet dental implantın bar ile bağlandığı tasarım (Model 3) kortikal kemikte tüm yüklemelerde diğer tüm modellerden daha yüksek stres değerleri oluşturmuştur (Model 1 hariç). Kortikal kemikte bar tutuculu ve topuz başlı tutuculu modellerden aynı destek sayısına sahip olanlar birbiriyle kıyaslandığında topuz başlı tutuculu modellerdeki stres miktarları bar tutuculu modellerdeki stres miktarlarından daha düşük tespit edilmiştir. Bar tutuculu tasarımlarda implant sayısının artması kortikal kemikte oluşan stresleri azaltırken topuz başlı tutuculu tasarımlarda bu durum tüm yüklemelerde aynı faydayı sağlamamıştır. Elde edilen sonuçlara göre; mandibulada tek diş varlığında çenenin karşı tarafına en az bir adet dental implant yerleştirmek biyomekanik açıdan ciddi yarar sağlarken, kortikal kemikte bar tutuculu tasarımlara göre daha az strese neden olan topuz başlı tutuculu tasarımlar biyomekanik açıdan daha avantajlı olabilir.

Abstract:
The rigidity of the connection of the implants with the alveolar bone and the flexibility of the natural teeth due to the periodontal membrane may cause biomechanical problems in implant-natural tooth supported overdenture prostheses. The aim of this study was to determine the stresses caused by the forces acting on the prosthesis on the cortical and cancellous bone in natural teeth and implant supported overdenture prostheses, in which different numbers of implants were used by finite element stress analysis method. In this study, 9 different overdenture prostheses were designed by placing natural teeth and implants in 9 different combinations on the 3D mandibular model created in the computer environment. A load of 150 N was carried out on the overdenture prosthesis in 3 different ways by distributing it to the posterior teeth in the vertical direction. The first loading was applied to the right side of the lower jaw, the second loading was performed to the left side of the lower jaw and the third loading was enforced to both sides of the lower jaw. As a result of these loadings, Von Mises stresses were investigated on cortical and cancellous bone around natural teeth and implants. The highest stresses which observed in the cortical bone around the natural tooth or implant in all loads were determined in consequence of the study. The design with one natural tooth and one dental implant with a bar (Model 3) produced higher stress values on the cortical bone at all loadings than all other models (except Model 1). The stress rates in the models with ball atachment holders were detected to be lower than the stress amounts in the models with bar holders when they copmpared to each other with the models with bar holder and ball atachment holder in the cortical bone with the same support number. While the increase in the number of implants in bar-retained designs reduces the stresses on the cortical bone, this procedure did not provide the same benefit in all loadings in ball-head-retained designs. According to the results obtained from this study; in the meanwhile placing at least one dental implant on the opposite side of the jaw in the presence of a single tooth in the mandible ensures significant biomechanical benefits, designs with ball-head attachments that cause less stress on the cortical bone than designs with bar retainers may be more biomechanically advantageous.