Farklı dizaynlarda ve all-on-four konseptinde üretilen protetik altyapıların stres dağılımının sonlu elemanlar analizi yöntemiyle değerlendirilmesi
Evaluation of stress distribution of prosthetic frameworks produced with different design and all-on- four concept by finite element analysis method
Yazar: İLKE SARI
Danışman: PROF. DR. SÜLEYMAN AGÜLOĞLU
İzmir Katip Çelebi Üniversitesi / Diş Hekimliği Fakültesi / Protetik Diş Tedavisi Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2022
Konu: Diş Hekimliği = Dentistry
Dizin: Dental protez-implant destekli = Dental prosthesis-implant supported ; Dental protezler = Dental prosthesis ; Dental stres analizi = Dental stress analysis ; Protetik diş tedavisi = Prosthetic dental treatment ; Protezler ve implantlar = Prostheses and implants ; Sonlu elemanlar stres analizi = Finite elements stress analysis ; Takma diş tabanları = Denture bases

Özet:
Bu çalışmanın amacı, atrofik tam dişsiz bir çenede implant destekli hibrit protez altyapılarına alternatif; kafes yapılarla daha dayanıklı, daha hafif ve daha az malzeme ile üretilebilen maliyeti düşük altyapılar tasarlamak ve bu tasarımlarda oluşan stres değerlerini 3 boyutlu sonlu elemanlar stres analizi yöntemi ile değerlendirmektir.
Atrofik üst çene modellemesi yapıldıktan sonra All-on-four tekniğine uygun, önde lateral diş bölgesinde aksiyal; arkada 2. premolar bölgesinde 30° distal açılı bir şekilde dört implant konumlandırılmıştır. Altyapı materyali olarak titanyum ve krom- kobalt kullanılmış olup; krom-kobalt altyapılı gruptan kafes tasarım optimizasyonuyla hücre konfigürasyonu (Body Centered Cubic, Face Centered Cubic), dış duvar kalınlığı, iç kafes yapılarını oluşturan elemanların kalınlığı ve uzunluğu değiştirilerek ağırlığı azaltılmış toplam 10 model oluşturulmuştur. Üst yapı olarak monolitik zirkonya kuronlar modellenmiştir. Oklüzal kuvvetler olarak 2. premolar ve 1. molar dişlerin fonksiyonel tüberküllerine 30° açılı 150 N değerinde oblik yük tek taraflı olarak uygulanmıştır.
Altyapı materyalinin elastisite modülü arttıkça yüksek stres değerleri altyapıda konsantre olurken; abutment, oklüzal vida, implant ve implant çevresi kemikte oluşan stresler azalmıştır. Kafes içeren altyapıların dış duvar kalınlığı, iç kafes yapılarını oluşturan elemanların kalınlığından ve uzunluğundan daha etkili bir parametredir. Kafes tasarım optimizasyonu ile altyapı ağırlıkları %50'den fazla azaltılmasına rağmen stres değerleri sınırlar dahilinde kalmıştır.
Anahtar kelimeler: All-on-four, protetik altyapı, kafes tasarım optimizasyonu, krom-kobalt, titanyum, sonlu elemanlar stres analizi

Abstract:
The aim of this study is to design more durable, lighter and cost-effective frameworks that can be produced with less material, using lattice structures as an alternative to implant-supported hybrid prosthesis frameworks in an atrophic edentulous jaw and to evaluate the stress values formed in these designs by 3D finite element stress analysis method.
After modeling the atrophic maxilla, four implants were positioned by the All-on-four technique, axially in the lateral tooth region in the front and 30° distal in the posterior 2nd premolar region. Titanium and chromium-cobalt were used as framework material. A total of 10 models with reduced weight were created from the chromium-cobalt framework group by changing the lattice configuration (Body Centered Cubic, Face Centered Cubic), outer wall thickness, length and thickness of the elements forming the struts, with the lattice design optimization method. Monolithic zirconia crowns are modeled as the superstructure. As occlusal forces, an oblique load of 150 N at an angle of 30° was applied unilaterally to the functional tubercles of the 2nd premolar and 1st molar teeth.
As the elasticity module of the framework material increases, high stress values are concentrated in the framework; the stresses on the abutment, occlusal screw, implant and peri-implant bone have decreased. The outer wall thickness of latticed frameworks is a more effective parameter than the thickness and length of the elements that make up the struts. Although the framework weights were reduced by more than 50% with the use of lattice design optimization, the stress values remained within the limits.
Keywords: All-on-four, prosthetic framework, lattice design optimization, chrom- cobalt, titanium, finite element stress analysis