Aşırı atrofik maksillada kişiye özel plak implantlar ile standart ve kısa dental implant sistemlerinin biyomekanik değerlendirilmesi
Biomechanical evaluation of customized plate implants and short-standart dental implant systems at  severe atrophic maxilla
Yazar: MUSTAFA TAHA YAŞAR
Danışman: DOÇ. DR. ERDEM KILIÇ
Erciyes Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Ağız, Diş, Çene Hastalıkları ve Cerrahisi Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2016
Konu: Diş Hekimliği = Dentistry
Dizin: Biyomekanik = Biomechanics ; Dental implantasyon = Dental implantation ; Dental implantlar = Dental implants ; Dental implantlar = Dental implants ; Dental stres analizi = Dental stress analysis ; Maksilla = Maxilla ; Sonlu elemanlar analizi = Finite element analysis ; Çene = Jaw

Özet:
Bu çalışmanın amacı; aşırı atrofik maksillada, plak implantların hareketli protezlere destek olarak kullanımının biyomekanik olarak araştırılmasıdır. Literatürde bu konuda bir bilgi veya çalışma bulunmamaktadır. 
Çalışmamızda 6 delikli ve 5 delikli plak implantlar hem kendi içlerinde hem de 8 mm ve 10 mm uzunluğunda, 3.2 mm çapında silindirik implantlarla karşılaştırılmıştır. Böylelikle bu dört implant çeşidi arasındaki farkın istatistiksel olarak anlamlılığı değerlendirilmiştir.
Örnek çene modeli elde edilirken aşırı atrofik maksillaya sahip bir hastanın dental tomografi verilerinden yararlanılmıştır. Bu veriler sonlu elemanlar analizi modeli ve rijit poliüretan test modeli oluşturulurken kullanılmıştır. 
Çalışmamızın sonlu elemanlar stres analizi (SEA) kısmında, gerçeğe yakın oblik yükler altında implantlarda ve kemikte oluşan stres-gerinim miktarları incelenmiştir. Buna ek olarak plak implantlara çekme kuvveti uygulanarak oluşan stres-gerinim miktarları da değerlendirilmiş ve bu implant çeşidinin kendi içinde kıyaslaması yapılmıştır.
Çalışmamızın mekanik testler kısmında rijit poliüretan maksilla modelinin kanin ve zigoma bölgelerine sağ-sol olmak üzere toplamda dörder adet implant yerleştirilmiştir. Tüm implant çeşitlerine Universal test cihazı (Instron 2710-105, Instron Industrial Projects, ABD) ile 2 mm/dak hızla kırma, buna ek olarak plak implantlara koparma testi uygulanarak maksimum dayanım kuvvetleri kaydedilmiştir. Daha sonra yeni modellere yorma protezi yapılarak çiğneme simülatöründe (CS4, SD Mechatronik GMbH, Almanya) 1,75 Hz'lık frekans ile 50.000 döngülük (yaklaşık 17 yıllık kullanıma denk) yorma işlemi uygulanmış ve bu işlemi takiben modeller yine mekanik testlere alınmıştır. Böylelikle yorma işlemi öncesi ve sonrası dayanım değerlerinin kıyaslanması amaçlanmıştır.
Sonlu elemanlar analizi sonuçlarına bakıldığında; silindirik implant türlerinin, plak implantlara göre stresi daha iyi tolere ettiği ve mekanik yüklere daha iyi dayandığı görülmüştür. Fakat eşit yükler altında silindirik implantlar kemikte daha fazla gerinim oluştururken, plak implantlarda daha düşük gerinim miktarları ölçülmüştür. 
Mekanik test sonuçlarında ise plak implantlar, silindirik implantlardan daha başarılı bulunmuşlardır. 6 delikli plak implant diğer implant türlerine göre istatistiksel olarak anlamlı derecede yüksek dayanım değerlerine sahiptir. İkinci olarak en yüksek dayanım değeri 5 delikli plak implantta ölçülmüştür. 8 ve 10 mm uzunluğunda silindirik implantların dayanım değerleri arasında ise anlamlı fark bulunmamıştır. Silindirik implantlara gelen oblik kuvvet modelde deformasyon oluşturmuştur. Bu yüzden silindirik implantlarda daha düşük dayanım değerleri elde edilmiştir. Plak implantlarda ise daha yüksek değerler elde edilirken model değil, implantın kendisi deforme olmuştur.  Koparma testinde ise 6 delikli plak implant, 5 delikliden istatistiksel olarak anlamlı derecede yüksek dayanım değerlerine ulaşmıştır. 
Hem sonlu elemanlar analizi hem de mekanik test sonuçları değerlendirildiğinde ise çalışmamızda kullanılan tüm implant çeşitlerinin implant üstü hareketli protezlere destek olarak kullanılabileceği sonucu çıkarılabilir. 
Çalışmamız in vitro bir çalışma olduğu için plak implantların mekanik dayanımı hakkında bilgi verirken, biyolojik sonuçları hakkında fikir vermemektedir. Bu konuda daha fazla çalışma yapılmasına ihtiyaç vardır.

Abstract:
The aim of this study was to investigate the biomechanics of the plate implants using as a support for removable prostheses at severe atrophic maxillae. In the literature, there is no data or studies on this subject.
In our study, 6-screw and 5-screw plate implants were compared both with each other and with 3.2 mm diameter 8 mm and 10 mm length cylindric implants. Thus, the statistical significance of the differences between these four types of implants have been evaluated. While obtaining test model sample; we utilized dental tomography datas of a patient with severe atrophic maxilla and used for creating finite element analysis model and rigid polyurethane test model. 
We analyzed stress-strain amounts of implants and bone, under realistic oblique loads with  finite element analysis (FEA). In addition, pull-out forces applied to evaluate the stress-strain amounts of plaque implants to compare 6 and 5-screw plate implants.
In the mechanical part of our study, four implants were inserted on right and left sides of each polyurethane model at canine and zygomatic regions. Fracture test to all implants and additionally pull out test to plate implants were applied on Universal test machine (Instron 2710-105, Instron Industrial Projects, USA) at 2 mm/min speed and the maximum strength forces of  were recorded. After that fatigue test prostheses were fabricated to new models and 50.000 cycles of fatigue test was applied on chewing smilator (CS4, SD Mechatronik GMbH, Germany) at 1,75 Hz. Then they were subjected to mechanical tests. Thus we aimed to compare the values of prior and after fatigue test.
Acoording to FEA results, cylindric implants were better than plate implant at tolerating the stres and enduring mechanical forces. However at equal forces cylindric implants applied more strain to bone than plate implants. 
At mechanical tests, plate implants were more successful than cylindric implants. 6-screw plate implants had statistically greater strength than other implants. Secondly 5-screw plate implants had grater strength value. There was no statistically difference at strength values of 8 and 10 mm cylindric implants. Because of the loads at cylindric implants formed deformation on models, lower strength values were obtained. However at plate implants, implants deformed instead of models. So greater strength values were obtained. At pull out test, 6-screw plate implants achieved statistically greater strength values than 5-screw plate implants.
According to FEA and mechanical test results it can be concluded that all implants in our study can be used for supporting of removable prostheses. 
Because of our study is an in vitro test, it gives information about mechanical strength of plate implants, but not about biological results. More studies should be carried out on this subject.