Farklı yüzey özelliklerine sahip piezocerrahi testere uçlarının biyomekanik özelliklerinin karşılaştırması
Comparison of biomechanic properties of piezosurgery osteotomy insert tips with different surface properties
Yazar: GÜLSÜN AYDOĞMUŞ
Danışman: PROF. DR. DOĞAN DOLANMAZ
Bezm-i Alem Vakıf Üniversitesi / Diş Hekimliği Fakültesi / Ağız Diş ve Çene Cerrahisi Ana Bilim Dalı
Derece: Diş Hekimliği Uzmanlık, 2021
Konu: Diş Hekimliği = Dentistry
Dizin: Biyomekanik = Biomechanics ; Biyomekanik analiz = Biomechanical analysis ; Dental aygıtlar = Dental instruments ; Piezocerrahi = Piezosurgery ; Testereler = Saws ; Yüzey özellikleri = Surface properties

Özet:
Birçok avantaja sahip olan piezocerrahi aletlerinin kullanımında çok sık karşılaşılan sorunlardan biri, piezocerrahi testere uçlarının kırılmasıdır. Bu çalışmada farklı yüzey özelliklerine sahip piezo cerrahi testere uçlarının kırılma ve dayanıklılık gibi biyomekanik özelliklerinin değerlendirilmesi ve karşılaştırılması yapılmıştır. Araştırmada kullanılmak üzere kliniğimizde en sık kullanılan piezocerrahi testere ucu belirlenmiş ve bu osteotomide kullanılan testere ucundan her grupta 10'ar tane olmak üzere 4 farklı gruptan toplam 40 tane üretilmiştir. Birinci gruba 54 HRC AISI 420C paslanmaz çelik üzerine Titanyum Nitrür (TiN) kaplama, ikinci gruba 54 HRC AISI 420C paslanmaz çelik üzerine Elmas Benzeri Karbon (DLC) kaplama yapılmıştır. Kalan son iki grupta ise AISI 420C paslanmaz çeliğin sertlik karakterizasyonu değiştirilmiş 54 HRC ve 48 HRC paslanmaz çelik olarak kaplamasız üretilmiştir. Piezocerrahi testere uçları eşit standartlarda universal test cihazına yerleştirilip cantilever eğme testine tabi tutulmuştur. Gruplar arası karşılaştırmada, deney sonucu elde edilen grafikteki "Elastik limit" noktaları ve elastik limit noktasına kadar olan "Enerji" değerleri kullanılmıştır. Eğme deneyine ek olarak piezocerrahi testere ucuna dinamik bir sistem için sonlu elemanlar analizi uygulanmıştır. Böylelikle hareket halindeki bir piezocerrahi testere ucun üzerindeki eşdeğer gerilme dağılımları değerlendirilmiştir. Sonuç olarak 48 HRC paslanmaz çelikten üretilmiş kaplamasız piezocerrahi testere uçların Elastik limit değerleri diğer gruplara göre istatistiksel olarak anlamlı bulunmuştur (p<0,008). Sonlu elemanlar analiz bulgularına göre de piezocerrahi testere uç üzerindeki en çok kırılma beklenen alan gövde kısmındaki büküm bölgesi olarak belirlenmiştir.
Anahtar Kelimeler: piezocerrahi, testere uç, biyomekanik, kırılma

Abstract:
One of the most common problems in the use of piezosurgery instruments, which have many advantages, is the breakage of piezosurgery insert tips. In this study, the evaluation and comparison of biomechanical properties such as fracture and durability of piezosurgery osteotomy insert tips with different surface properties were made. The most frequently used piezosurgery osteotomy insert tip in our clinic was determined to be used in the research, and 40 of the osteotomy insert tips were produced from 4 different groups, 10 in each group. The first group was coated with Titanium Nitride (TiN) on 54 HRC AISI 420C stainless steel, and the second group was coated with Diamond Like Carbon (DLC) on 54 HRC AISI 420C stainless steel. In the last two groups, the hardness characterization of AISI 420C stainless steel was changed and 54 HRC and 48 HRC stainless steel were produced uncoated. Piezosurgery osteotomy tips were placed in a universal test device at equal standards and subjected to cantilever bending test. "Elastic limit" points and "Energy" values up to the elastic limit point in the graph obtained in the comparison between groups were used. In addition to the bending test, finite element analysis for a dynamic system was applied to the piezosurgery osteotomy insert tip. Thus, equivalent stress distributions on a moving piezosurgery osteotomy insert tip were evaluated and studied. As a result, Elastic limit values of uncoated piezosurgery osteotomy insert tips made of 48 HRC stainless steel were found to be statistically significant compared to the other groups (p<0.008). According to the finite element analysis findings, the area where the most fracture is expected on the piezosurgery osteotomy insert tip was determined as the bending region in the body part.
Keywords: piezosurgery, osteotomy insert tip, biomechanical, fracture