Çeşitli boyutlardaki iç kök rezorpsiyon kavitelerine uygulanan farklı dolum materyallerin stres dağılımına etkisinin sonlu elemanlar analizi ile değerlendirilmesi
Evaluation of the effect of different filling materials applied to internal root resorption cavities of various sizes on stress distribution by finite element analysis
Yazar: TUNAHAN AKTAŞ
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ TUĞBA KOŞAR
Karadeniz Teknik Üniversitesi / Diş Hekimliği Fakültesi / Endodonti Ana Bilim Dalı
Derece: Diş Hekimliği Uzmanlık, 2024
Konu: Diş Hekimliği = Dentistry

Özet:
Çeşitli boyutlardaki iç kök rezorpsiyon kavitelerine uygulanan farklı dolum materyallerin stres dağılımına etkisinin sonlu elemanlar analizi ile değerlendirilmesi
Bu tez çalışmasının amacı farklı boyutlarda iç kök rezorpsiyonu bulunan maksiller kesici dişlerde rezorpsiyon kavitesinin farklı materyaller (güta-perka, MTA, Biodentine) ile doldurulmasının ardından uygulanan kuvvetin diş, destek dokular ve kullanılan materyaller üzerinde oluşturduğu gerilmelerin dağılımını incelemek ve klinikte yardımcı olabilecek veriler sunmaktır.
Bu çalışmada çürüksüz ve restorasyonsuz kök gelişimi tamamlanmış bir adet maksiller kesici dişin mikro bilgisayarlı tomografi cihazında taranıp elde edilen üç boyutlu görüntüsü kullanıldı. Wheeler diş atlasındaki maksiller kesici diş boyutları referans alınarak bu görüntüden 3 boyutlu sonlu elemanlar modeli oluşturuldu. Maksiller santral dişi destekleyen kortikal ve trabeküler kemik, lamina dura ve periodontal ligament modellendi. Sement tabakasının fiziksel özellikleri dentine benzer ve çok ince olduğundan dolayı ihmal edildi. Oluşturulan ilk model sağlıklı diş kontrol modeli iken, diğer kontrol modelleri için kök kanalının orta üçlü bölgesinde 1,5 mm, 2,5 mm, 3,5 mm ve 4,5 mm çaplarında iç kök rezorpsiyon kaviteleri oluşturuldu. Tedavi edilmiş modellerde farklı boyutlardaki rezorpsiyon kaviteleri farklı materyaller (güta-perka, MTA, Biodentine) ile restore edilirken, rezorpsiyon kavitesinin apikal ve koronal üçlü bölgesi güta-perka ile dolduruldu. Kontrol grupları ile birlikte oluşturulan toplam 17 modele dişin insizal kenarının 2 mm apikalinden, dişin uzun aksına 135 derece açı ile 100 N değerinde kuvvet uygulandı. Kuvvet uygulanması sonucu dentin, periodontal ligament ve iç kök rezorpsiyon kavitesinin dolumunda kullanılan materyaller üzerindeki von Mises gerilme dağılımları değerlendirilirken, dentin, kortikal ve trabeküler kemikteki maksimum ve minimum asal gerilme dağılımları incelendi. Ayrıca, rezorpsiyon kaviteleri çevresinde meydana gelen maksimum yer değiştirmeler de değerlendirildi.
Kuvvet uygulanması sonucu oluşan gerilme dağılımlarına bakıldığında dentindeki en az stres sağlıklı diş modelinde görülürken, en fazla stres 4,5 mm çapında iç kök rezorpsiyon çapına sahip tedavi edilmemiş modelde görüldü. İç kök rezorpsiyonun boyutu arttıkça meydana gelen stres değerlerinde genellikle artış meydana geldi. İç kök rezorpsiyonlarının tedavi edilmesi ile dentindeki gerilme dağılımları sağlıklı dişe yaklaştı. Dentin, kortikal ve trabeküler kemik ve periodontal ligament üzerindeki gerilme dağılımları incelendiğinde en yüksek stres değerleri güta-perka ile tedavi edilen modellerde görülürken, bunu MTA ile tedavi edilen modellerin izlediği ve en düşük stresin Biodentine ile tedavi edilen modellerde olduğu görüldü. Materyal üzerinde biriken stresin ise en yüksek Biodentine ile tedavi edilen modellerde olduğu, bunu MTA ile tedavi edilen modellerin izlediği ve en düşük stresin güta-perka ile tedavi edilen modellerde olduğu belirlendi. 
İç kök rezorpsiyonu, dentin üzerinde meydana gelen stres değerlerinde artışa neden olmuştur. Rezorpsiyon kavitesinin boyutlarındaki artış diş ve komşu destek yapılar üzerinde meydana gelen stresi genellikle arttırmıştır. İç kök rezorpsiyonu tamirinde elastisite modülü daha yüksek olan Biodentine ve MTA'nın kullanımı gelen kuvvetin daha çok absorbe edilip güta-perka'ya göre dentine daha az stres iletilmesi ile sonuçlanmıştır.
Anahtar kelimeler: Biodentine, Güta-perka, İç kök rezorpsiyonu, MTA, Sonlu elemanlar, Stres analizi

Abstract:
Evaluation of the effect of different filling materials applied to ınternal root resorption cavities of various sizes on stress distribution by finite element analysis
The aim of this thesis is to examine the distribution of stresses on teeth, supporting tissues, and the materials used after filling resorption cavities in maxillary incisor teeth with different sizes of internal root resorption using various materials (gutta-percha, MTA, Biodentine), and to provide data that may assist in clinical practice.
In this study, a micro-computed tomography scan of a single maxillary incisor tooth, which was caries-free, restoration-free, and had completed root development, was used to create a three-dimensional model. A 3D finite element model was generated from this scan, referencing the maxillary incisor dimensions from Wheeler's dental atlas. Cortical and trabecular bone, lamina dura, and periodontal ligament supporting the maxillary central incisor were modeled. The physical properties of the cementum layer were neglected due to its similarity to dentin and its very thin structure. While the initial model represented a healthy tooth as the control model, internal root resorption cavities with diameters of 1.5 mm, 2.5 mm, 3.5 mm, and 4.5 mm were created in the middle third of the root canal for other control models. In the treated models, internal resorption cavities of different sizes were restored with different materials (gutta-percha, MTA, Biodentine), while the apical and coronal thirds of the resorption cavity were filled with gutta-percha. A total of 17 models, including control groups, were subjected to a force of 100 N applied 2 mm apically from the incisal edge, at a 135-degree angle to the long axis of the tooth. The von Mises stress distributions on dentin, periodontal ligament, and the materials used to fill the internal root resorption cavities were evaluated, while the maximum and minimum principal stress distributions on dentin, cortical and trabecular bone were examined. Additionally, the maximum displacements occurring around the resorption cavities were assessed.
When analyzing the stress distributions resulting from the applied force, the least stress in the dentin was observed in the healthy tooth model, while the highest stress was seen in the untreated model with a 4.5 mm internal root resorption cavity. As the size of the internal root resorption increased, there was generally an increase in stress values. The stress distributions in the dentin approached that of a healthy tooth when the internal root resorptions were treated. When examining the stress distributions on dentin, cortical and trabecular bone, and periodontal ligament, the highest stress values were observed in models treated with gutta-percha, followed by models treated with MTA, while the lowest stress was found in models treated with Biodentine. It was also determined that the stress accumulated on the material was highest in the models treated with Biodentine, followed by those treated with MTA, and the lowest stress was in the models treated with gutta-percha.
Internal root resorption caused an increase in stress values in the dentin. The increase in the size of the resorption cavity generally resulted in increased stress on the tooth and adjacent supporting structures. The use of Biodentine and MTA, which have a higher modulus of elasticity, in the repair of internal root resorption resulted in more absorption of the applied force, transmitting less stress to the dentin compared to gutta-percha.
Keywords: Biodentine, Gutta-percha, Internal root resorption, MTA, Finite elements, Stress analysis