Alt çene total dişsizlik vakalarında implant destekli protez uygulamalarında, implantların farklı lokalizasyonlarda yerleştirilmesinin ve farklı üst yapıların kullanılmasının kemikteki kuvvet dağılımına etkisinin sonlu elemanlar stres analizi yöntemi

Abstract

6. ÖZET Çalışmamızda, implant üstü ful ark köprülerde alt çene şeklinin ve boyutlarının kortikal kemikte ortaya çıkan gerilmeleri ne şekilde etkilediği sonlu elemanlar gerilme analizi metoduyla incelenmiştir. 50 yaşında erkek kadavraya ait total dişsiz bir alt çene kemiği Atos II üç boyutlu sayısallaştırma cihazı ile taranmış ve FreeForm Plus sistemine aktarılan modelde, alveol kret tepesi boyunca kalınlık 5mm, kret yüksekliği mandibula boyunca 25mm olacak şekilde düzeltilmiştir. Simetrik olması sağlanan model bilgisayar programının fonksiyonları kullanılarak, modellemesini yapmak üzere belirlediğimiz 5 adet mandibulanın boyutlarına göre her biri için ayrı ayrı şekillendirilmiştir. Elde edilen HKD (Hiperbol şeklinde Kısa Dar), HOG (Hiperbol şeklinde Orta Geniş), HUO (Hiperbol şeklinde Uzun Orta), UOD (U şekilde Orta Dar) ve UUO (U şeklinde Uzun Orta) mandibula modellerinde kortikal kemik kalınlığı 2,5mm olacak şekilde ayarlanmıştır. Mandibula modellerinin alveol kavsi uzunluklarına göre, her modelde bulunması gereken dişlerin (ön keser, yan keser, kanin, 1. küçük azı, 2.küçük azı, 1. büyük azı, 2.büyük azı, 3.büyük azı) mesio- distal çapları tek tek hesaplanmış, implant yerleşimleri bu veriler kullanılarak belirlenmiştir. 3,8mm çapında, 13mm boyunda olacak şekilde modellenen implantlar, belirlenen 5 farklı implant dizilimine göre modellere yerleştirilmişlerdir. II. büyük azı dişlerinin dahil edilmediği kısaltılmış ark şeklindeki ve 2mm porselen kalınlığı olan metal-seramik köprüler, her modelin alveol kavsi şekline göre hazırlanmıştır. Elde dilen 25 adet CAD modeli, ANSYS 7,0 programına aktarılmış ve sonlu elemanlar modeli oluşturulmuştur. Her model 4 yükleme koşulunda da (Anterior dik yükleme, Posterior dik yükleme, Lingualden posterior oblik yükleme, Bukkalden posterior oblik yükleme) 100N kuvvet uygulanarak analiz edilmiş ve peri-implanter kortikal kemiklerde ortaya çıkan gerilmeler incelenerek karşılaştırılmıştır. Anterior yüklemelerde, posterior yüklemelere nazaran çok daha düşük gerilme değerleri ortaya çıkmıştır. En yüksek gerilmeler lingualden posterior oblik yükleme 176koşullarında elde edilmiştir. Posterior yüklemelerde, en yüksek gerilmeler kantileverli implant dizilimlerinde ortaya çıkmıştır. Kantileverli implant dizilimlerinde, kantilever uzunluğu dışında mandibula şekli ve boyutlarının da posterior yüklemeler sonucu ortaya çıkan gerilme değerlerini büyük oranda etkilediği belirlenmiştir. Kantileverli implant dizilimine ilaveten I. büyük azı pozisyonuna da implant yerleştirildiğinde (v2 implant dizilimi), posterior yüklemeler sonucu elde edilen gerilme değerlerinin yüksek oranda düştüğü saptanmıştır. Kantileversiz planlamalarda, 6 yerine 8 implant kullanılması posterior yüklemeler açısından bir avantaj yaratmamıştır (HOG modeli dışında). HKD modeli için en elverişi implant dizilimi v3 (246), HOG modeli için v2 (2346), HUO, UOD ve UUO modelleri içinse v4 (356) olarak bulunmuştur. 177

7. SUMMARY A FEM ANALYSIS STUDY ON THE INFLUENCE OF ALVEOLAR ARCH FORM AND IMPLANT POSITIONS ON STRESS DISTRIBUTION AROUND IMPLANTS SUPPORTING FIXED FULL-ARCH PROSTHESES IN EDENTULOUS MANDIBLE In this study the changes in stress concentration in relation to mandibular alveolar arch form and implant distribution is analyzed in a mathematical order by using three dimensional finite element analysis method. An edentulous mandible taken from 50 years old cadaver was digitized using Atos II surface scanner. The data was imported to FreeForm Plus system. The mandibular arch height was arranged to 25mm and top of the crest width to 5mm. With the mirror plane tool of FreeForm Plus system the model was arranged to be symmetrical. By using the deformation tools of the system 5 different mandible models were designed. According to their measurements they were coded as: HKD (Hyperbolic form, short, narrow), HOG (Hyperbolic form, medium length, wide), HUO (Hyperbolic form, long, medium width), UOD (U formed, medium length, narrow) and UUO (U formed, long, medium width). Cortical bone with a thickness of 2.5mm was assumed around a trabecular core. By using a guide line the alveolar arch lengths of the models were measured. According to these values mesio-distal diameters of the teeth that are specific to the models were calculated. 3,8mm x 13mm implants were designed and located according to five different implant distribution strategies. The implants were assumed to support a 12 unit bridge. The superstructures were modeled as 2mm porcelain that is supported by 8mm x 8mm metal framework. 25 CAD models were imported to ANSYS 7,0 stress analyses program and analyzed in 4 different loading conditions (Anterior vertical, Posterior vertical, Posterior oblique loading from lingual side, Posterior oblique loading from buccal side). In all loading 178conditions 100N force was applied and maximum von Mises stress values on cortical bones around implant were evaluated. In anterior loading conditions less stress values were observed. The highest stress values were found in case of oblique loading from the lingual side. In all posterior loading conditions the prosthetic design having a cantilever form showed higher von Mises stress values than the values obtained for the other designs. In this prosthetic design not only the length of the cantilever but also the shape and dimensions of the mandibles affected the results. However, inserting two implants to posterior regions in addition to this kind of implant distribution, lower posterior loading stresses were recorded. In posterior loading conditions placing 8 implants did not cause any advantages in models that have not cantilever parts (except HOG model). The most favorable implant distribution strategies for the arches are as follows; 246 for HKD, 2346 for HOG, 356 for HUO, UOD and UUO. 179