Mandibula kırıklarında kullanılan farklı miniplak sistemlerinin  sonlu elemanlar analizi kullanılarak karşılaştırılması
Comparison of different miniplate systems which are using for mandible fractures by finite element analysis
Yazar: TAYLAN ÇELEBİ
Danışman: PROF. DR. SERTAN ERGUN
İstanbul Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Ağız Diş ve Çene Cerrahisi Ana Bilim Dalı / Ağız Hastalıkları Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2023
Konu: Diş Hekimliği = Dentistry

Özet:
Mandibula kırıkları oral ve maksillofasiyal cerrahi uygulamasında önemli bir yer tutmaktadır. Mandibula kırıklarının tedavisinde genel olarak eksternal fiksasyon ve internal fiksasyon uygulaması yapılmaktadır. İnternal fiksasyonun hasta konforu açısından daha rahat bir seçenek olduğu bilinmektedir. Bu çalışmanın amacı mandibula kırıklarında mini plak vida sistemine bağlı oluşan komplikasyonları en aza indirmek ve doğru tedavinin yapılmasına imkân sağlamaktır. Sonlu elemanlar analizi (SEA) son zamanlarda mühendislikten sonra tıp alanında da sıklıkla kullanılmaktadır. Klinik ortamında elde edemeyeceğimiz bazı verileri bizlere vermektedir. Kırık hatlarının standardize edilmesi açısından da SEA son derece önemlidir.
Bu çalışmada total edante hastadan edilen tomografi görüntüsü bilgisayarla üç boyutlu model haline getirilmiştir ve elde edilen mandibula modeli üzerinde simfiz, korpus, angulus uygun kırık ve angulus uygun olmayan kırık üzerinde çalışılmıştır. Titanyumdan yapılan I, T ve X plaklar kullanılmıştır. 6mm uzunluğunda monokortikal vidalar kullanılmıştır. T plağın kırık hattı üzerindeki konumu değiştirilerek iki farklı uygulama yapılmıştır. Bunlara T1 ve T2 plaklar diye isim verilmiştir. Mandibula kemiğinin kortikal ve spongioz oranları değiştirilip, D1- D3 sertliğinde iki ayrı model elde edilip, kemik sertliğine göre de plaklar karşılaştırılmıştır. Bu modellere ağzı kapayan ana çiğneme kaslarının benzer değerleri uygulanarak plak, vida ve kemikte oluşan stresler ölçülmüştür.
Sonuç olarak, sonlu elemanlar analizinin sınırları dahilinde plakların kırık hattı üzerine gelen stresler en yüksek değerler olmuştur. Vida sayısının arttırılması vidalara gelen ortalama stresi azaltmıştır. T plağının konumu angulus uygun kırık ve simfiz kırığında plağa gelen stres değerini etkilemiştir. D1 modellerde, D3 modellere göre mini plak, vida ve kemikte daha az stres meydana gelmiştir. Elde edilen sonuçlar klinik çalışmalarla da desteklenmelidir.

Anahtar Kelimeler: Mandibula kırıkları, Sonlu elemanlar analizi, Miniplaklar, Titanyum, İnternal Fiksasyon

Abstract:
Treatment of mandible fractures are great challenge for oral and maxillofacial surgeons.
Two procedures are using for mandible fracture treatment, external fixation and internal fixation. Internal fixation is more comfortable for patient and external fixation takes too much time to function properly so that internal fixation is more comfortable. Our purpose on this study, minimalize post operative complications of internal fixation treatment and causes better treatment for surgens and patients. Nowadays, finite element analysis (FEA) has been used not only engineering but also medical research. Some datas cannot obtain on patient's jaws but we can measure that in 3D models in FEA. Standardizing fracture lines are important for research
In this study, the tomography model previously obtained from the edentulous patient was converted into a three-dimensional model by computer and symphysis, corpus, favourable angulus and unfavourable angulus fractures were studied on the created mandible model. I, T and X plates made of titanium were used. 6 mm screws are used on all mini plate's hole for fixation. T plate orientation has changed, these models named T1 and T2. We changed elastic modulus and thickness of cortical and cancellous bone to obtain D1-D3 bone to compare. The main chewing muscles' which are closing the mouth are applied the models like real chewing. The stress on plate, screws and bone were measured. The stresses on the miniplates and screws were compared using Von Mises stress values, and the forces on the cortical and cancellous bone were evaluated as maximum principal stress and minimum principal stress. 
As a result, the stresses on the fracture line of the plates were the highest within the limits of the finite element analysis. Increasing the number of screws reduced the stress on the screws. The orientation of the T plate affected the stress value on the plate in favourable angulus fracture and symphysis fracture. In D1 models, less stress occurred in the mini plates, screws and bone compared to D3 models, The results should be supported by clinical research.

Key Words: Mandible fractures, Finite element analysis, miniplates, Internal fixation, Titanium