Poli-eter-eter-keton implantların çevre kemikte oluşturduğu streslerin sonlu elemanlar analizi ile incelenmesi
Investigation of stresses of poly-ether-ether-ketone implants in the surrounding bone by finite element analysis
Yazar: ENGİN EDİBOĞLU
Danışman: DOÇ. DR. SIDIKA SİNEM AKDENİZ
Başkent Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Ağız Diş ve Çene Cerrahisi Ana Bilim Dalı / Ağız, Diş, Çene Hastalıkları ve Cerrahisi Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2019
Konu: Diş Hekimliği = Dentistry
Dizin: Cerrahi-diş hekimliği = Dentistry-operative ; Dental implantasyon = Dental implantation ; Dental implantlar = Dental implants ; Dental materyaller = Dental materials ; Dental stres analizi = Dental stress analysis ; Polietereterketon = Polyetheretherketone ; Sonlu elemanlar stres analizi = Finite elements stress analysis ; Çene = Jaw

Özet:
Oral endoosseöz implantlar için ideal materyal seçimi; 1960'lı yılların sonuna doğru Branemark tarafından tanımlanan saf titanyumdur. Fakat tamamen metal içermeyen materyaller talep eden hastalar gün geçtikçe sayıca artmaktadır ve titanyumun bazı dezavantajları dolayısıyla dental implant için yeni materyal arayışları devam etmektedir. Çalışmamızın amacı geleneksel titanyum dental implantlara alternatif olarak kullanılabilecek %30 Kft-Peek ile %60 Kft-Peek materyallerinin simüle edilecek oklüzyon kuvvetleri karşısında, implant çevresindeki kortikal ve spongioz kemikte meydana gelecek stresleri, sonlu eleman analizi ile inceleyerek klinik uygulamalara ışık tutmaktır. Bu çalışmada; maksiller anterior, maksilla posterior, mandibula posterior bölgelerinin her biri; %30 Kft-Peek, %60 Kft-Peek ve titanyum materyallerinden tek üyeli implantlar yerleştirilerek modele edildi. Uygulanan dik ve oblik kuvvetlerin sonucunda bu modellerde; implantta ve kemikte oluşan stres değerleri, dağılımı ve yoğunlaşma bölgeleri incelendi. Araştırma üç boyutlu sonlu elemanlar stres analizi yöntemi ile statik lineer analiz yapılarak gerçekleştirildi. Analiz sonucunda, oluşturulan her 5 senaryodaki implant, implant çevresi kortikal kemikte ve spongioz kemikteki Von Misses stres, Maksimum asal stres ve Minimum asal stres değerleri ve stres dağılımları incelenmiştir. Oluşturulan her senaryoda %30 Kft-Peek implantın çevre kemikte oluşturduğu stres değerleri, titanyum ve %60 Kft- Peek implantlarının oluşturduğu stres değerlerinden daha yüksektir. Titanyum ve %60 Kft- Peek implantlar, biyomekanik olarak benzer davranışlar göstermiştir ve bu implantlar; %30 Kft-Peek implantlara göre gelen yükleri kemiğe daha homojen şekilde iletmişlerdir. Ayrıca bu çalışma sınırları dahilinde, oblik kuvvetlerin dik kuvvetlere karşı daha yıkıcı etkiye sahip olması ve daha yoğun kemik yapısının gelen kuvvetlere karşı daha iyi stres dağılımı gösterdiği belirtilmiştir.%60 Kft-Peek(Endolign) materyali; dental implant materyali olarak altın standart olan titanyuma benzer biyomekanik davranışlar sergilemiştir. Bu materyalin dental implant materyali olarak rutin kullanılması için; hayvan ve uzun dönem klinik çalışmalarla desteklenmesi gerekmektedir.

Abstract:
Selection of the ideal material for oral endoosseous implants; towards the end of the 1960s, it was pure titanium as defined by Branemark. However, patients demanding completely non-metal materials are increasing in number and the search for new materials for dental implants continues due to some disadvantages of titanium. The aim of this study is to examine the stresses that will occur in the cortical and spongious bone around the implant in the face of occlusion forces of 30% Cfr-Peek and 60% Cfr-Peek materials that can be used as an alternative to traditional titanium dental implants, and to shed light on clinical applications by finite element analysis.In this study; single-tooth implants of 30% Kft-Peek, 60% Kft-Peek and titanium materials were modeled in each of the maxillary anterior, maxilla posterior, mandibular posterior regions. As a result of the applied vertical and oblique forces in these models; stress values, distribution and concentration areas in the implant and bone were examined. The study was carried out by using three dimensional finite element stress analysis and static linear analysis.Von Misses stress, maximum principal stress and minimum principal stress values and stress distributions in the implant, cortical bone and spongious bone in each of the 5 scenarios were examined. 30% Kft-Peek implants stress in the surrounding bone is higher than titanium and 60% Cfr-Peek implants. Titanium and 60% Cfr-Peek implants exhibited biomechanically similar behavior and these implants conducted stresses to bone more homogeneous than the 30% Cfr-Peek implants. In addition, it is stated that oblique forces have more destructive effect than vertical forces and denser bone structure shows better stress distribution against incoming forces. Within the limits of this study; the 60% Cfr-Peek material exhibited titanium-like biomechanical behavior as the gold standard for dental implant material. For the routine use of this material as a dental implant material; animal and long-term clinical studies are needed