Farklı boyutlarda yerleştirilen dental pterygoid implantların eksenel ve açısal kuvvet etkisinde sonlu elemanlar analizi
Finite element analysis of dental pterygoid implant placed in different sizes under the effect of the axial and oblique forces
Yazar: ZAKARIA AL JOULAJI
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ İBRAHİM MUTLU
Kocaeli Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Biyomedikal Mühendisliği Anabilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Biyomühendislik = Bioengineering ; Biyoteknoloji = Biotechnology ; Diş Hekimliği = Dentistry

Özet:
Bu çalışma, pterygoid plakaya ankrajlanmış ve maksiller sinüs tabanı ile tuberozite kemik yüksekliğine bağlı olarak konumlandırılmış, maksilla ve palatin kemikleri boyunca uzanan, 75° eğimli implantlara etki eden eksenel ve açısal kuvvetleri belirlemek için sonlu elemanlar analizi kullanmıştır. DICOM formatındaki bilgisayarlı tomografi (CT) verilerinden üç boyutlu (3D) ve bilgisayar destekli tasarım (CAD) modelleri Mimics Research 21.0 yazılımı kullanılarak oluşturulmuştur. SOLIDWORKS yazılımı, 4 mm çapında ve 16, 18 ve 20 mm değişen uzunluklara sahip implant prototipleri üretmek için kullanılmıştır. Aynı yapı yazılımı, implant yerleştirme işlemi için de kullanılmıştır. Kemik ve implant modellerinin örgüsü ANSYS yazılımı kullanılarak oluşturulmuş ve 200 N eksenel ve açısal statik kuvvetler uygulanmıştır. Kemik maksimum eşdeğer gerinimi ve deformasyonu ile implant maksimum eşdeğer gerinimi kaydedilmiştir. 20 mm uzunluğa sahip implant, diğer implantlara göre eksenel ve açısal kuvvetlere maruz kaldığında daha düşük maksimum eşdeğer gerinim göstermiştir. Ancak, 18 mm uzunluğundaki implant eğildiğinde, eksenel ve açısal kuvvetler altında kemik üzerinde daha düşük maksimum eşdeğer gerinim ve deformasyon gözlemlenmiştir. Çalışma, farklı implant uzunlukları için tüm sonuçların kritik kemik rezorpsiyonu stres eşiğinin altında olduğunu gösterdi, yalnız daha uzun implantların kullanımı her iki kuvvet altında daha yüksek düzeyde stres ve deformasyona neden olduğundan kemik üzerinde daha ciddi hasara neden olabilir. Hastanın BT görüntüsünün kullanım protokolü Kocaeli Üniversitesi İnsan Araştırmaları Etik Kurulu tarafından onaylandı (Araştırma Proje Numarası: GOKAEK-2023/12.09).

Abstract:
This study used finite element analysis to determine how axial and oblique forces  acting on a 75° tilted implants that are anchored in the pterygoid plate of the sphenoid bone, and it extends through the maxillary and palatine bones, with its position dependent on the height of the bone of the tuberosity and the floor of the maxillary sinus. Using Mimics Research 21.0 software, three-dimensional (3D) and computer-aided design (CAD) models were created from CT data in the DICOM format. SOLIDWORKS software was used to produce implant prototypes, which have a diameter of 4 mm and varying lengths of 16, 18, and 20 mm. The same building software was utilized for implant insertion. The bone and implant models' mesh was created using ANSYS software and 200 N of axial and oblique static forces were applied. The bone's maximal equivalent stress and strain, and implants' maximum equivalent stress were noted. The implant that had a length of 20 mm displayed lower maximum equivalent stress when subjected to axial and oblique forces as compared to the other implants. Nonetheless, when the 18 mm implant was tilted, lower maximum equivalent stress and strain on the bone were observed under both axial and oblique forces. The study showed that although the results for all the different implant lengths were below the critical bone resorption stress threshold, using longer implants resulted in higher levels of stress and strain under both forces, which could cause more severe damage to the bone. The protocol for the use of the patient's CT image was approved by the Kocaeli University Human Research Ethics Committee (Research Project Number: GOKAEK-2023/12.09).