Kemik defekt modellerinde farklı implant tasarımlarına uygulanan kuvvetin implant ve çevre dokularında oluşturduğu stres dağılımının üç boyutlu sonlu eleman analizi yöntemi ile değerlendirilmesi
Evaluation of the stress distrubition of force applied to different implant designs on implant and surrounding tissues by finite element analysis in bone defect models
Yazar: JANSET ŞENGÜL
Danışman: DOÇ. DR. AHU URAZ
Gazi Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Periodontoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2021
Konu: Diş Hekimliği = Dentistry
Dizin: Dental implantasyon = Dental implantation ; Dental implantlar = Dental implants ; Dental implantlar = Dental implants ; Dental stres analizi = Dental stress analysis ; Kemik defektleri = Bone defects ; Ortopedik implantlar = Orthopedic implants ; Protezler ve implantlar = Prostheses and implants ; Sonlu elemanlar stres analizi = Finite elements stress analysis

Özet:
Günümüzde çeşitli nedenlerle oluşan diş kayıplarının tedavisinde dental implantların uygulanması önemli bir seçenek haline gelmiştir. İmplant uygulamalarının yaygınlaşması ile çeşitli komplikasyonlar ve/veya peri-implant hastalıklara bağlı kemik defektlerinin meydana gelmesi, implantın çıkartılması ile sonuçlanabilmektedir. Çoğu zaman implant kaybı, yeniden implantasyon ve/veya rejeneratif uygulamaları içeren bir sürecin başlamasına neden olmaktadır. Her hasta için anatomik koşullar, implant tasarımı, implant çevresinde kalan kemik miktarı ve kemik kalitesi gibi durumlar değerlendirilerek uygun tedavi planı oluşturulması önemlidir. Bu tez çalışmasında farklı kemik tiplerinde oluşturulan implant çevresi kemik defektlerindeki çeşitli implant modellerine uygulanan ters tork kuvvetinin implant ve kemik üzerinde oluşturduğu stres ve etkinin sonlu eleman analizi yöntemi ile değerlendirilmesi yeniden implantasyon sürecine ışık tutmak amacıyla planlanmıştır. Maksiller ve mandibular posterior bölgede D2 ve D3 özellikli kemiğe 4 farklı tasarıma sahip implant yerleştirilmiştir. Her implant çevresinde üç farklı peri-implant kemik defekti şekli ve defekt içermeyen kontrol grubu oluşturularak toplam 32 model elde edilmiştir. Bu modellerdeki implantlar üzerine 10 Ncm ters tork kuvveti uygulanarak implant yüzeyinde, implant çevresindeki kortikal ve spongioz kemikte oluşan von Mises, maksimum principle ve minimum principle stres dağılımları karşılaştırılarak incelenmiştir. Yapılan stres analizleri sonucunda implant yiv şeklinin kortikal kemikte oluşan stresleri daha çok etkilediği fakat spongioz kemikte oluşan streslerin implant yiv şeklinden bağımsız olarak değiştiği gözlenmiştir. İmplant yiv adımındaki değişimin ise gerilme streslerini etkilediği izlenmiştir. Spongioz kemikte yiv adımındaki artış ile gerilme stresleri arasında doğru orantılı ilişki saptanmıştır. Oluşturulan bukkal, horizontal ve sirküler peri-implant kemik defekti modelleri arasında, hem üst çene hem de alt çene modelleri için bukkal defekt modellerine gelen stresin özellikle boyun bölgesinde diğer defekt modelleri olan horizontal, sirküler ve kontrol modellerine göre yüksek değerlere ulaştığı görülmektedir. Bu tez çalışmasından elde edilen veriler neticesinde, implant çıkartılması sürecinde gerek implant gerekse de kemik üzerinde oluşturulan streslerin yeniden implantasyon zamanını etkileyebileceği düşünülebilir. Ancak sonlu eleman analizi metoduyla elde edilen veriler genel mekanizma hakkında sınırlı koşullar altında bilgi vermekte, yapılacak klinik çalışmalar ile desteklenmesi önerilmektedir.

Abstract:
Nowadays the application of dental implants has become an important option in the treatment of tooth loss due to various reasons. Various complications and/or peri-implant defects seen with the extencive use of dental implants may result in implant removal.  It can be initiate a process that includes implant removal, re-implantation and/or regenerative applications. It is important to constitute an appropriate treatment plan for each patient by evaluating anatomical conditions, implant design, the amount of bone around the implant and bone quality. The aim of this study, the evaluation the stress and effect of the torque force applied to various implant models in the implant surroundings bone defects created in different bone types on the implant and bone by using finite element analysis method. Four different design implants were placed in the D2 and D3 featured bone. Total of 32 models were obtained by creating three different peri-implant defects around each implant and a control group without defects. By applying a reverse torque force of 10 Ncm on the implants in these models, von Mises, which occurs on the implant surface, cortical and cancellous bone around the implant, has been examined by comparing the stress distributions of the maximum principle and the minimum principle. As a result of the stress analysis, it was observed that the implant thread shape affected the stresses on the cortical bone more, but the stresses on the cancellous bone changed independently of the implant thread shape. It was observed that the change in the thread pitch of the implant affects the tensile stresses. In cancellous bone, a direct relation was found between the increase in thread pitch and tensile stresses. Among the created buccal, horizontal and circular peri-implant defect models, it is seen that the stress on the buccal defect models for both the upper and lower jaw models is higher than the horizontal, circular defect and control models, especially in the cervical region. As a result of the data obtained from this thesis, it can be thought that the stresses created on both the implant and the bone during the implant removal process may affect the re-implantation time. However, the data obtained by the finite element analysis method provide information about the general mechanism under limited conditions, and it is recommended to be supported by clinical studies.