CAD/CAM sistemi ile üretilen hibrit abutment destekli anterior restorasyonda kemik rezorpsiyon riskinin ve stres dağılımının sonlu elamanlar analizi ile incelenmesi
Investigation of bone resorption risk and stress distribution in hybrid abutment supported anterior restoration produced with CAD/CAM system by finite element analysis
Yazar: CİHAN AKDOĞAN
Danışman: DOÇ. DR. HATİCE ÖZDEMİR
Atatürk Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Protetik Diş Tedavisi Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Diş Hekimliği = Dentistry

Özet:
Amaç: Bu çalışmada, ti-base abutment, zirkonya, lityum disilikat, polimer infiltre hibrit seramik (PICN), polieter-eter-keton (PEEK) ve polimetilmetakrilat (PMMA) materyallerinden üretilen hibrit abutmentlerin, lityum disilikat implant üstü kronlarla birlikte erken ve geç yükleme koşullarında implant, ti-base abutment, abutment vidası, hibrit abutment, kron ve implant çevresindeki kortikal ve trabeküler kemik üzerinde meydana getirdiği maksimum çekme, basma ve von Mises stres miktarlarının sonlu elemanlar analizi yöntemiyle değerlendirilmesi amaçlanmaktadır. Bunun yanı sıra, erken ve geç yükleme koşullarında kortikal ve trabeküler kemikte ortaya çıkan kemik rezorpsiyonu risk indekslerinin analizi ve bu indekslerin karşılaştırılması hedeflenmiştir.
Materyal ve Metot: Çalışmamızda 4.1x12 mm bone level implant ve titanyum base abutmentın üç boyutlu modelleri, orijinal implant tasarımına sadık kalınarak dijital ortamda oluşturulmuştur. Maksiller anterior sağ santral diş bölgesine, titanyum base abutment üzerine yerleştirilen hibrit abutment ve kron modelleri hazırlanmıştır. İki farklı yükleme koşullarında titanyum base abutment ve beş restoratif materyal (zirkonya, lityum disilikat, polimer infiltre hibrit seramik, polieter-eter-keton, polimetilmetakrilat) kombinasyonlarıyla toplam 6 model ve 12 analiz grubu oluşturulmuştur. Üst yapı materyali olarak tüm modellerde IPS e.max tercih edilmiştir. Modellerde erken yükleme grubunda implant ile kemik arasında 0,3 sürtünme uygulanmıştır. Geç yükleme grubunda ise implant ile kemik arasında %100 osteointegrasyon olduğu kabul edilmiştir. Tüm modellerin oklüzal bölgesinde mesial ve distal kenarlara sırasıyla 45 derece açı ile 50 N büyüklüğünde toplam 100 N oblik kuvvet uygulanmıştır. Von Mises stres değerleri implant, ti-base abutment, abutment vidası, hibrit abutment ve kron üzerindeki stres dağılımlarını incelerken, kortikal ve trabeküler kemik üzerindeki stres dağılımları maksimum ve minimum asal gerilim değerlerine göre analiz edilmiştir.
Bulgular: Bu çalışma kapsamında, hibrit abutment materyallerinin farklılığının, implant ve çevresindeki kortikal ile trabeküler kemikteki stres dağılımlarını etkilemediği belirlenmiştir. Erken yükleme grubunda, von Mises stres değerlerinin geç yükleme grubuna kıyasla daha düşük olduğu tespit edilmiştir. Bununla birlikte, erken yükleme grubundaki kemik dokuda maksimum basma ve çekme streslerinin, geç yükleme grubundaki streslerden daha yüksek olduğu saptanmıştır. Hibrit abutmentler arasında, zirkonyanın en yüksek von Mises stres değerlerini, PMMA'nın ise en düşük stres değerlerini gösterdiği gözlemlenmiştir. Ayrıca, elastik modülü yüksek materyallerin ti-base abutment üzerinde daha düşük stres değerleri oluşturduğu sonucuna varılmıştır.
Sonuç: Hibrit abutment materyallerinin farklılaşmasının implant, abutment ve çevre kemik dokudaki stres dağılımını değiştirmediği görülmüştür. Ancak, erken ve geç yükleme protokollerinin stres dağılımları üzerinde etkili olduğu ve kemik rezorpsiyon riskini etkilediği tespit edilmiştir.

Abstract:
Aim: This study aims to evaluate the maximum tensile, compressive, and von Mises stress distributions induced by hybrid abutments produced from Ti-Base abutments, zirconia, lithium disilicate, polymer-infiltrated hybrid ceramics (PICN), polyether-ether-ketone (PEEK), and polymethylmethacrylate (PMMA) materials in combination with lithium disilicate implant-supported crowns under early and late loading conditions using the finite element stress analysis method. Furthermore, the study intends to analyze and compare the bone resorption risk indices occurring in cortical and trabecular bone under early and late loading conditions.
Materials and Methods: In this study, three-dimensional models of a 4.1x12 mm bone-level implant and titanium base abutment were digitally designed, adhering to the original implant design. Hybrid abutment and crown models were prepared for the maxillary anterior right central tooth region by placing them on the titanium base abutment. A total of six models and 12 analysis groups were created using two different loading conditions with combinations of the titanium base abutment and five restorative materials (zirconia, lithium disilicate, polymer-infiltrated hybrid ceramic, polyether-ether-ketone, polymethylmethacrylate). IPS e.max was chosen as the superstructure material for all models. In the early loading group, a friction coefficient of 0.3 was applied between the implant and bone. In the late loading group, 100% osseointegration between the implant and bone was assumed. A total oblique force of 100 N was applied to the occlusal region of all models at mesial and distal edges at a 45-degree angle with a magnitude of 50 N each. Von Mises stress values were analyzed to investigate stress distributions on the implant, Ti-Base abutment, abutment screw, hybrid abutment, and crown, while maximum and minimum principal stress values were used to analyze stress distributions in cortical and trabecular bone.
Results: Within the scope of this study, it was determined that the variation in hybrid abutment materials did not affect stress distributions in the implant and surrounding cortical and trabecular bone. The von Mises stress values in the early loading group were found to be lower compared to the late loading group. However, maximum compressive and tensile stresses in bone tissue were higher in the early loading group than in the late loading group. Among the hybrid abutments, zirconia exhibited the highest von Mises stress values, while PMMA exhibited the lowest stress values. Additionally, it was concluded that materials with higher elastic modulus resulted in lower stress values on the Ti-Base abutment.
Conclusion: It was observed that the variation in hybrid abutment materials did not alter the stress distribution in the implant, abutment, and surrounding bone tissues. However, early and late loading protocols significantly influenced stress distributions and the risk of bone resorption.