Lazer yüzey yapılandırılması ile oluşturulan titanyum implant yüzeylerinin mekanik ve morfolojik analizleri
Morphological and mechanical analysis of titanium implant surfaces induced by laser surface structuring
Yazar: SERAP ÇELEN
Danışman: YRD. DOÇ. DR. HÜSEYİN ÖZDEN
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2011
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering
Dizin: Dental implantlar = Dental implants

Özet:
Titanyum ve alaşımları üstün özellikleri ve biyouyumlulukları nedeniyle, tıpta implant imalatında geniş çapta kullanılmaktadırlar. Titanyum dental implantların yüzey morfolojilerini modifiye etmek, kemik-implant temasındaki etkin yüzey alanını arttırmak için, çeşitli yüzey işlem teknikleri kullanılmaktadır. Lazer yüzey yapılandırma yöntemi ile titanyum dental implant numuneleri hazırlanmıştır. Sonlu eleman analizleri için, gerçek boyutlara sahip üç boyutlu bir mandibula kemiği ve dental implant tasarlanmıştır. Kemik-implant temasındaki arayüzey mekanik özelliklerini araştırmak amacıyla, farklı paternlere sahip üç boyutlu sonlu eleman modelleri geliştirilmiştir.Kemik implant temasındaki etkin yüzey alanları ve bağı arttırmak amacıyla, uygun lazer işlem parametreleri değerlendirilmiştir. Sonlu eleman analizleri ile, titanyum-dental-implant yüzey modifikasyonlarının mekanik tepkileri, arayüzey mekanik özellikleri değerlendirilmiştir. Elde edilen sonuçlar çok sayıdaki şekil ve tablolarla verilmiştir. Titanyum dental implant imalatında lazer yüzey modifikasyon tekniklerinin konvansiyonel yöntemlere göre üstünlükleri teyit edilmiştir. Kaliteli titanyum dental implant yüzeyleri için yüzey işlem parametreleri optimize edilmiş ve uygun parametreler önerilmiştir. Bu tez araştırması, dental titanyum implantların lazer yüzey yapılandırılması alanında literatürde çok az rastlanan bilimsel çalışmalara katkı sağlamaktadır.

Abstract:
Titanium and its alloys are widely utilised for implant manufacturing in medical industry because of their superior characteristics and biocompability. Several surface treatment methods have been used to modify the surface morphology of titanium dental implants in order to increase the effective interfacial area of bone-implant contact. Titanium dental implant specimens were produced which using appropriate process parameters with laser surface structuring method. A three dimensional mandible which has actual sizes and a dental implant were designed for finite element analysis. Also three dimensional finite element models which have different surface patterns were developed in order to increase effective interfacial area for bone-implant contact.Appropriate laser process parameters are evaluated in order to increase effective surface area and connection. Mechanical responses of titanium-dental-implant surface modifications, and mechanical characteristics of the interface are evaluated with finite element analysis. Attained results were given with many figures and tables. Superiorities of laser surface modification techniques in respect of conventional methods were confirmed. Surface processing parameters for high-quality dental implant surfaces were optimized and appropriate parameters were suggested. This thesis is contributed to other few scientific studies which are done in the area of laser surface structuring of dental implants.