Farklı kemik tiplerindeki rezorpsiyon miktarlarının implant çevresinde oluşan streslere etkisinin sonlu elemanlar analizi ile incelenmesi

Abstract

Amaç: Kemik yoğunluğu ve rezorpsiyon miktarları, implantların klinik ömrünübelirleyen en önemli değişkenlerdir. Bu çalışmanın amacı; 3 boyutlu sonlu elemanlaranalizi kullanılarak, 4 farklı kemik tipindeki rezorpsiyon şekillerinin implantçevresindeki stres dağılımına etkisini araştırmaktır.Materyal ve Metot: Bu çalışmada 3 boyutlu sonlu eleman modelinde, ikinci premolarıeksik olan dört farklı yoğunlukta mandibula kesiti ve 4,1x10 mm boyutlarında vidaşeklindeki implant üst yapılarıyla birlikte kullanıldı. İmplant çevresinde toplam dokuzkemik rezorpsiyon modeli oluşturuldu. Bunlar; rezorpsiyon olmayan (Kontrol grubu)model ve dört farklı rezorpsiyon derinliğinin (1-2-4-6mm) iki farklı horizontalrezorpsiyonla (2-4mm) birleştirildiği sekiz farklı rezorpsiyon modelidir. Dik ve açısalkuvvetler oklüzal yüzeylere santral fossadan (200N) ve bukkal tüberkül tepesinden(100N) uygulandı.Bulgular: İmplant boynunun kortikal kemikle temas ettiği modellerde stresler implantboynunun etrafındaki açısal kemik tabakasında dairesel şekilde lokalizedir. Spongiozkemikteki stresler, defekt sınırının kortikal kemik içerisinde kaldığı modellerde çokdüşüktür. Bu durum kemik defeklerinde implantla temas eden kortikal kemik varlığının,implantların biyomekanik performansını arttırdığını gösterir. Ancak defekt sınırınınspongioz kemikte olduğu modellerde kortikal kemikteki stresler düşüktür. Kuvvetdengesini sağlamak için spongioz kemikteki streslerin arttığı gözlenmiştir ve budurumun marjinal kemik kaybında artışa neden olabileceği düşünülmektedir. İkiyükleme koşulunda da defekt sınırının kortikal-spongioz kemik birleşiminde bulunduğumodellerde, defekt genişliğindeki artışın kortikal, spongioz kemik ve implantlardakistresleri önemli oranda arttırdığı görülmüştür.Sonuç: Kemik rezorpsiyonu ilerledikçe, açısal yük altında spongioz kemikteki veimplanttaki stres artışı implantın kaybına yol açabilir.

Aim: Bone density and resorption are the most important variables that determine thelong-term clinical survival of implants. The aim of this study was to investigate theeffect of different resorption patterns in 4 different bone qualities on stress distribution around implant, using 3-dimensional finite element analysis.Material and Methods: A 3-dimensional finite element model of a mandibular sectionin four different quality with missing second premolar and a 4.1x10-mm screw-shapedental implant with its superstructures were used in this study. A total of nine boneresorption models with an implant were created: a nonresorption (Control group) modeland eight variations, in which four different resorption depths (1-2-4-6 mm) werecombined with two horizontal (2-4 mm) resorption. Axial and buccolingual forces wereapplied to the occlusal node at central fossa (200 N) and tip of buccal cusp (100 N).Results: In the models where the implant neck is in contact with the cortical bone, thecharacterization of the stresses is similar and the stresses are localized in the angularbone layer around the implant neck. The stresses in the spongiose bone are very low inmodels in which the defect margin remains within the cortical bone. This indicates thatpresence of cortical bone contacting the implant, even in a bone defect, improves thebiomechanical performance of implants. But stress in cortical bone is lower in modelswith defect margin in spongiose bone. In order to maintain the balance, it was observedthat the stresses in the spongiose bone increased significantly and so on this conditionmay cause progressive marginal bone loss. Both loading conditions, in the modelswhere the defect margin is at the cortical-spongiose bone junction, it is seen that theincrease in defect width increases the stress in cortical, spongious bone and implants.Conclusion: As bone resorption progresses, the increasing stresses in the cancellousbone and implant under lateral load may result in implant failure.