Posterior mandibulada implant biomekaniği :Sonlu eleman analizi
Biomechanics of implant in posterior mandible: a finite element study
Yazar: ALİ DİRENÇ ULAŞAN
Danışman: PROF. DR. FUNDA TUĞCU
Ankara Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Ağız, Diş, Çene Hastalıkları ve Cerrahisi Ana Bilim Dalı
Derece: Diş Hekimliği Uzmanlık, 2016
Konu: Diş Hekimliği = Dentistry
Dizin: Cerrahi-oral = Surgery-oral ; Dental implantasyon = Dental implantation ; Dental implantlar = Dental implants ; Dental stres analizi = Dental stress analysis ; Mandibula = Mandible ; Protezler ve implantlar = Prostheses and implants ; Protezler ve implantlar = Prostheses and implants ; Sonlu elemanlar analizi = Finite element analysis ; Sonlu elemanlar stres analizi = Finite elements stress analysis

Özet:
Branemark'ın osseointegrasyon kavramını dünyaya tanıttığı 1969 yılından bu yana, implantların oral ve maksillofasiyal cerrahide klinik olarak kullanımı gitgide daha yaygınlaşmıştır. İmplantolojide biyomekanik faktorler çok önemli rol oynamaktadır. Protetik yüklemenin tipi, implant-abutment bağlantı şekli, kemik-implant arayüzeyi, implant yüzey özellikleri, protezin kalitesi ve kemiğin yapısı; kemiğe iletilen yük miktarını etkileyen faktörlerin başında gelir. İmplant destekli protezlerde, protezin başarısını etkileyen biyomekanik faktörleri en iyi şekilde organize etmek ve en uygun biyomekanik koşulların sağlanması temel zorunluluktur. Diş hekimliğinde, kemik içi stres ve gerinim seviyeleri invivo olarak ölçülemediği için, biyomekanik kuralların kullanıldığı birçok invitro çalışma yapılmaktadır.
Çalışmamızda; mandibular sağ posterior bölgede, 2. premolar diş bölgesine yerleştirilen, aynı çap (4 mm) ve farklı boya sahip (8 mm- 12 mm) 2 adet implant seçilmiştir. Çalışmamızda protetik kron kullanılmıştır. Çalışmada 2 farklı senaryoda kuvvet uygulaması yapıldı. 100 N dik ve 100 N 45 derece açılı olacak şekilde yükleme yapıldı ve AlgorFempro programı ile stresler analiz edildi. Yükleme sonucunda implantta ve çevresindeki kemik dokuda meydana gelen Von Mises stres değerleri kortikal ve spongioz kemik dokuda oluşan minimum ve maksimum asal stres değerleri, 3 boyutlu sonlu eleman analiz yöntemi kullanılarak incelenmiştir.
Bu çalışmanın sınırları içerisinde, elde edilen sayısal değerlerle, implant boyunun yük transfer mekanizmasını etkilediği gösterilmiştir. İmplant uzunluğu değiştikçe stres miktarlarının ve dağılımının değiştiği tespit edilmiştir. İmplant tarafından kemiğe iletilen yüklerin çoğunun kortikal kemik tarafından karşılandığı böylece spongioz kemiğe çok daha düşük miktarda kuvvet iletildiği gözlenmiştir. 
İmplant endikasyonu konmuş vakalarda, yeterli kret mevcudiyetinde, mümkün olan en uzun boyda implant yerleştirilmesi ve kuvvetlerin implantın uzun aksı boyunca yönlendirilmesi; hem biyomekanik olarak avantaj sağlayacaktır, hem de mevcut kemikte rezorbsiyon görülmesi durumunda, implant tedavisinin uzun dönem başarısını etkileyecektir.
Bununla beraber, implant biyomekaniği ile ilgili sonlu eleman analizlerinin hiçbiri tüm kemik ve implant parametrelerinin kombinasyonlarında meydana gelen streslerin değerlendirilmesinde tam olarak yol gösterici olamamıştır. Bu nedenle, sonlu eleman analizi ile elde edilen veriler, klinik araştırmalarla desteklenmelidir. 

Anahtar Kelimeler: Dental implant, implant uzunluğu, mandibula, stres dağılımı, üç boyutlu sonlu eleman stres analiz yöntemi

Abstract:
clinical use of implants for oral and maxillofacial rehabilitation has rapidly increased. Biomechanical factors play an important role in implant success or failure. Several factors such as type of loading, implant–abutment connection, bone–implant interface, implant's surface treatment, quality of prosthesis and bone property might affect the transmission of forces to the bone. In order to achieve best biomechanical conditions for implant-supported prostheses, conscientious consideration of the biomechanical factors that influence prosthesis success is essential. Since, bone internal stress and strain can not be measured in vivo, various in vitro studies are conducted by using biomechanical principles.
In our study, two different implants which have the same diameters (4 mm) but different heights (8, 12 mm) were virtually placed on right posterior mandibular 2nd premolar region. 100N vertical and 100N oblique forces were used and the stresses created were analyzed by using AlgorFempro software. After the analysis was conducted under given loading conditions, the maximum and minimum principal stress values on cortical and spongios bone tissue, Von Misses stress values on the implant and the bony tissue around it, were obtained by using 3 dimensional finite element analysis method.	
Within the limitation of this study, numerical value results show that, implant lenght effect the load transfer mechanisms. This study investigates the effect of implant size on load distribution. The change on stress magnitude and distribution due to implant size was found to be significant based on obtained load data. The analysis was shown that most the loads on implant was encountered by cortical bone, therefore the reaction load on spongiosis was much more lesser.
In implant indication cases, sufficient cortical bone existence, insertion of implant with the longest possible as the bone allows and application of forces along the long axis of implants, provide biomechanically advantages and long term successful implant therapy. 
None of the finite element analysis studies about implant biomechanics had perfectly succeeded on evaluation of stress characteristics in combination of all bone and implant parameters. Therefore, the obtained values with the finite element analysis must be supported by clinical research.