CAD/CAM materyalleri ile üretilen endokron restorasyonların farklı kron boyu ve marjin dizaynına sahip dişlerde oluşturduğu stres dağılımının 3 boyutlu sonlu elemanlar analizi ile değerlendirilmesi
Evaluation of stress distribution generated by endocrown restorations fabricated using CAD/CAM materials on teeth with different crown length and margin designs, using 3-dimensional finite element analysis
Yazar: PINAR AÇKURT OKUTAN
Danışman: PROF. DR. SENEM GÖKÇEN YİĞİT ÖZER
Aydın Adnan Menderes Üniversitesi / Diş Hekimliği Fakültesi / Endodonti Ana Bilim Dalı
Derece: Diş Hekimliği Uzmanlık, 2021
Konu: Diş Hekimliği = Dentistry
Dizin: CAD/CAM = CAD/CAM ; CAD/CAM = CAD/CAM ; Cam seramikler = Glass ceramics ; Dental materyaller = Dental materials ; Dental porselen = Dental porcelain ; Dental restorasyon = Dental restoration ; Dental stres analizi = Dental stress analysis ; Kronlar = Crowns ; Sonlu elemanlar analizi = Finite element analysis ; Sonlu elemanlar stres analizi = Finite elements stress analysis

Özet:
Amaç: Bu araştırmanın amacı, farklı CAD/CAM (bilgisayar destekli tasarım / üretim) materyalleri ile üretilen endokron restorasyonların farklı kron boyu ve marjin dizaynına sahip mandibular molar dişlerde dikey ve oblik yükleme durumlarında oluşan stres dağılımlarına etkisinin 3 boyutlu (3D) sonlu elemanlar analizi ile incelenmesidir. 
Gereç ve Yöntem: Öncelikle, Wheeler Diş Anatomisi Atlası rehber alınarak kök kanal tedavili alt 1.azı dişi, ayrıca spongiöz ve kortikal kemik modelleri bir 3D modelleme yazılımı kullanılarak oluşturuldu. Ardından, kalan diş boyu 1.5 ve 3 mm olacak şekilde ve 2 farklı marjin tasarımı ile (shoulder ve butt marjin) prepare diş modelleri hazırlandı. 3 farklı CAD/CAM materyalinden (lityum disilikat cam seramik [IPS e.max CAD; EC], zirkonya ile güçlendirilmiş lityum silikat cam seramik [Vita Suprinity; VS] ve hibrit seramik [Vita Enamic; VE] üretilmiş endokron restorasyonları uygulanarak toplam 12 model elde edildi. Dişlerin okluzal yüzeylerinden 4 farklı bölgeden toplam 300 N kuvvet dik veya açılı yönde uygulandı.  Her bir modelin stres dağılımları 3D-FEA yöntemi ile analiz edildi. Endokron, dentin, mine ve rezin simana ait Von Mises stresleri (VMS) ve maksimum asal gerilimler (Pmax) renkli görüntüler kullanılarak değerlendirildi. 
Bulgular: Hem açılı hem de dik yükleme koşullarında endokronlarda meydana gelen stres kuvvet uygulama alanlarında yoğunlaşmıştır. Kullanılan CAD/CAM materyalleri arasında en yüksek Pmax değeri EC grubunda, en düşük değer ise VE materyalinde bulunmuştur. Minede ve rezin simanda maksimum asal gerilim değerleri genel olarak VE gruplarında VS ve EC gruplarına kıyasla daha yüksektir. Tüm modeller için dentinde en yüksek stres değerleri furkasyon bölgesinde saptanmıştır. Marjin tasarımından ve kuvvet yönünden bağımsız olarak kısa kron boyuna sahip gruplar dentinde daha düşük Pmax değerleri göstermiştir. Açılı yükleme altında dik yüklemeye göre streslerin daha geniş alana yayıldığı gözlenmiştir. 
Sonuç: Bu araştırmanın sınırları dahilinde, CAD/CAM materyalinin, marjin tasarımının ve kalan kron boyunun endokron restorasyonlarda ve diş yapılarında meydana gelen streslerin büyüklüğü ve dağılımı açısından önemli faktörler olduğu sonucuna varıldı. Bu araştırmadan elde edilen bulguların desteklenmesi için ilerleyen dönemlerde daha fazla sayıda ex vivo ve in vivo araştırmanın gerçekleştirilmesine ihtiyaç vardır.

Abstract:
Purpose: The aim of this research was to evaluate the influence of endocrown restorations fabricated using different CAD/CAM (computer aided design / manufacturing) materials on stress distributions of mandibular molar teeth with different crown length and margin design under axial and oblique loading conditions, using 3 dimensional (3D) finite element analysis (FEA).
Materials and Methods: First, a mandibular molar tooth with root canal treatment based on Wheeler's dental anatomy, and also mandibular spongious and cortical bone models were formed using a 3D modeling software. Next, prepared tooth models were formed with the remaining tooth length of 1.5 and 3 mm, and 2 different margin designs (shoulder and butt margin). A total of 12 models were obtained by applying endocrown restorations fabricated using 3 different CAD/CAM materials (lithium disilicate glass ceramic [IPS e.max CAD; EC], zirconia reinforced lithium silicate glass ceramic [Vita Suprinity; VS] and hybrid ceramic [Vita Enamic; VE]). A total of 300 N force was applied from 4 different areas on occlusal surfaces in both axial or oblique directions. Stress distributions of each model were analyzed by the 3D-FEA method. Von-Mises stresses (VMS) and maximum principal stresses (Pmax) of endocrown, dentin, enamel and resin cement were evaluated using colored images. 
Results: In both axial and oblique loading conditions stress was concentrated at the loading areas. Among the CAD/CAM materials used, the highest Pmax value was observed in EC material, whereas the lowest value was found in VE material. In general, for resin cement and enamel maximum principal stress values were higher in VE groups compared to VS and VC. For each models, the highest stress values of dentin were found at furcation areas. Regardless of the margin design and force direction, the groups with shorter crown length showed lower Pmax values. Under the oblique loading condition, stresses were observed in wider areas compared to that of axial loading.
Conclusion: Within the limitations of this research it can be concluded that CAD/CAM materials, margin design and remaining tooth length are important factors for the magnitude and distribution of generated stress in endocrowns and tooth structures. Further investigations are needed to support the results obtained from this research.