İki farklı tam seramik sistemin kullanıldığı üç üyeli sabit protez mukavemetinin sonlu elemanlar stres analizi ile incelenmesi

Abstract

ÖZET iki Farklı Tam Seramik Sistemin Kullanıldığı Üç Üyeli Sabit Protez Mukavemetinin Sonlu Elemanlar Stres Analizi ile İncelenmesi Bu çalışmanın amacı In Cream Zirconia ve IPS Empress 2 sistemlerinin mekanik özelliklerini belirlemek ve sonlu elemanlar modeli üzerinde mekanik davranışını inceleyerek, posterior tek diş eksikliğinin sabit protez ile tedavisinde kullanıma uygunluğunu değerlendirmektir. ICZ ve 1PSE2 sistemlerinin elastisite modülü ve bükülme dayanımları mekanik deneylerle tespit edildi. Elastisite modülü, TSE EN 843-1 numaralı test protokolü takip edilerek 3 nokta eğme testi ile, bükülme dayanımı ise ISO 6872 numaralı test protokolü izlenerek '3 destek küreli piston' tekniği ile tespit edildi, iler deneyde, o test standardında belirtilen boyutlarda hazırlanan 10 ar örnek kullanıldı. Normal dağılım gösteren deney bulguları Student t testi ile karşılaştırıldı. ICZ sisteminin elastisite modülü ve bükülme dayanımı sırayla 219,1±9,3 GPa ve 606,8±41,7 Mpa, IPSE2 sisteminin ise 97,5±2,8 GPa ve 310,7 ± 50,8 MPa olarak hesaplandı. Seramik sistemlerin çiğneme kuvvetleri altındaki davranışı Sonlu Elemanlar Stres Analizi ile incelendi. Maksiller 2. premolar diş eksikliğinin 3 üyeli sabit protez ile tedavi edildiği, 16mm2 ve 9 mm2 konnektör kesit alanına sahip iki protez modeli oluşturuldu. Modeller 100N ve 600 N ile santral fossadan dik ve bukkal kaspın palatinal eğimi ile palatinal kaspııı bukkal eğiminden 45° açı ile yüklendi. Modellerdeki çekme gerilimleri, seramikler için güvenlik sınırı olan bükülme dayanımlarının %40'ı ile karşılaştırıldı. 100N yüklemede modellerde güvenlik sınırını aşan gerilimler oluşmadı. 600N'luk dik yüklemede 9mm2 konnektör kesit alanlı modellerin kaplama seramiğinde, palatinal kasptan uygulanan 600N'luk eğimli yüklemede 16mm2 konnektör kesit alanlı ICZ sistemi hariç tüm modellerde ve bukkal kasptan uygulanan 600N'luk eğimli yüklemede bütün modellerde güvenlik sınırı aşıldı. Çalışmanın sınırları içerisinde her iki seramik sisteminin de normal çiğneme kuvvetleri altında başarı ile kullanılabileceği, yeterli konnektör kalınlığı sağlanabilirse ICZ'nin eğimle uygulanan yüksek çiğneme kuvvetlerine de dayanabileceği gösterilmiştir. Anahtar sözcükler: 1- Elastisite modülü 2- Bükülme dayanımı 3- Konnektör tasarımı 4- Sonlu elemanlar stres analizi 5- Tam seramik köprüler

ABSTRACT Strength assessment of two all ceramic systems used for posterior fixed dentures by Finite Element Analysis. The aim of this study was to determine the mechanical properties of In- Ceram Zirconia and IPS Empress 2 all ceramic systems and evaluate their mechanical behaviors in a three unit posterior fixed prosthesis through finite element model. The flexural strength of the materials was determined by `piston on 3 ball` technique in test standard ISO 6872. TS ENV 843-1 was followed to determine the modulus of elasticity. 10 specimens for each material were used in dimensions dictated by the test standards. The flexural strength and the elastic modulus of ICZ were 606,8±41,7 Mpa, 219,1±9,3 GPa and IPSE2 were 310,7±50,8 MPa, 97,5±2,8 GPa respectively. Student-t test revealed statistically significant difference between groups at 0.1 level. The effects of loads on ceramics were examined through finite element models of a three unit bridge. Two models differed from each other with only the connector cross-sectional areas of 16mm2 and 9mm2. Loads of 100N and 600N were applied first perpendicular to the occlusal plane at the central fossa, then with a 45` angle to the sagittal plane at the buccal incline of palatinal cusp and at the palatal incline of buccal cusp. The maximum tensile stresses were compared with 40% of the flexural strengths of ceramics. All ceramics survived at 100N. At 600N perpendicular loading, veneer ceramics of models with 9mm2 connector area were failed. Except ICZ having 16mm2 connector with angled loading at palatinal cusp, none of the ceramics were reliable. None of the models at 600N buccal cusp loadings did survive. Within the limitations of the study, either of the ceramic systems was found to be resistant to the normal bite forces. Either of the materials may fail at higher limits of intraoral forces with a connector cross sectional area of 9mm2. Failure of ICZ may not be expected even at higher limits of intraoral forces if the connector cross sectional area is sufficiently extended. Key Words: 1- Modulus of elasticity 2- Flexural strength 3- Connector design 4- Finite element analyses 5- All ceramic bridge