Tam dişsiz mandibulanın eğimli implantlarla rehabilitasyonunda farklı tip ve çaplardaki implantların ve farklı protetik alt yapı materyallerinin stres dağılımına etkisinin sonlu elemanlar analizi ile incelenmesi

Abstract

Amaç: Bu çalışmanın amacı tam dişsiz mandibulanın all-on-four tedavi konseptiile rehabilitasyonunda farklı implant materyallerinin ve çaplarının ve farklı protetik altyapı materyallerinin stres dağılımına etkisinin sonlu elemanlar analiz yöntemikullanılarak karşılaştırılmasıdır.Yöntem: Tam dişsiz alt çenede, all-on-four tekniğine göre yerleştirilmişzirkonyum titanyum alaşımı ve grade 4 titanyumdan tasarlanmış farklı çaplardakiimplantların üzerine zirkonya, titanyum, krom kobalt ve PEEK ile tasarlanan altyapılardan protezler modellenmiştir. Modelde anterior implantlar lateral diş bölgesine dikposterior implantlar mental foremenin önüne 30°eğimli olarak konumlandırılmıştır.İmplantların çaplarına göre (3,3 mm, 4,1 mm, 4,8 mm) üç farklı konfigürasyonoluşturulmuş ve farklı implant ve alt yapı materyallerine göre toplam 24 analizgerçekleştirilmiştir. Oklüzal kuvvetler, 1 cm yarıçapında rijit bir gıda parçasının(foodstuff) orta noktasına dik ve 100 N olacak şekilde uygulanmıştır. Foodstuff tek taraflıolarak sol posterior bölgede 2. premolar ile 1. molar dişler arasına uygulanmıştır. Yapılanyükleme çiğneme kuvvetini stimüle edecek şekilde planlanmıştır.Bulgular: Kortikal kemikte görülen sıkışma ve gerilme stresleri trabekülerkemikte oluşan streslerden daha yüksek değerlerde bulunmuştur. İmplant çapı arttıkçakemikte ve implanttaki stres değerlerinde azalma izlenmiştir. Grade 4 implantlar alaşımimplantlarla karşılaştırıldığında kemikte benzer sıkışma ve gerilme streslerioluşturmuştur. Fakat Von Mises stresleri alaşım implantlar/abutmentlarda Garde 4implantlara göre bir miktar daha yüksek olduğu izlenmiştir. Alt yapı materyallerideğerlendirildiğinde kemikte oluşan hem gerilme ve sıkışma stresleri hem deimplant/abutmentlardaki Von Misses stresleri PEEK>Titanyum>Krom-kobalt=Zirkonyaviolarak saptanmıştır. Alt yapılarda oluşan Von Misses stresleri ise sırasıyla Kromkobalt=Zirkonya>Titanyum>PEEK olarak izlenmiştir.Sonuçlar: İmplant çapı arttıkça kemikte ve implantta daha düzgün stres dağılımıizlenmiştir. Dar çaplı implantlarda görülen Von Mises stres değerleri implantın vekemiğin dayanabileceği maksimum Von Mises ve gerilme/sıkışma stres seviyelerininaltında saptanmıştır. Grade 4 titanyum ve titanyum zirkonyum alaşımından üretilenimplantlar, implant çevresi kemikte benzer stres dağılımları göstermişlerdir. Ancaktitanyum zirkonyum alaşım implantlarının Von Mises stres değerleri Ti implantlaraoranla bir miktar daha yüksek bulunmuştur. Krom-kobalt ve zirkonya gibi elastik modülüyüksek alt yapılar abutment, implant ve implant çevresi kemikte daha düşük stresdeğerleri oluşturmuştur. En yüksek stres değerleri PEEK'de izlenmiştir. Bunu titanyumtakip etmiştir. Alt yapılarda oluşan Von Mises stresleri değerlendirildiğinde elastikmodülü en düşük olan PEEK'de görülen streslerin en düşük olduğu görülmüştür. PEEK'ititanyum>krom-kobalt=zirkonya takip etmiştir.Anahtar kelimeler: Dar çaplı implantlar, Eğimli implant, Sonlu elemanlar analizi,Titanyum implant, Titanyum zirkonyum implant

Aim: The aim of this study is to compare the effect of different implant materialsand diameters and stresses on stress distribution in all-on-four treatment concept usingfinite element analysis method.Material And methods: The implants were modeled with zirconia, titanium,chromium cobalt and PEEK framework on the implants of different diameters designedwith zirconium titanium alloy and grade 4 titanium placed according to the All-on-fourtechnique in the lower jaw edentulous. anterior implants vertical to the lateral tooth areaof the Posterior implants were modeled with a 30 ° inclination in front of the mentalforemen. Three different configurations were created according to the diameters of theimplants (3.3 mm, 4.1 mm, 4.8 mm) and a total of 24 analyzes were performed accordingto different implant implants and framework materials. The occlusal forces were appliedto be 100N vertical to the midpoint of a foodstuff with a radius of 1 cm. Foodstuff wasapplied unilaterally and was located between the 2nd premolar and 1st molar teeth on theleft posterior side. The loading is designed to stimulate the masticatory force.Results: Maximum and minimum principal stresses in cortical bone were higherthan trabecular bone. As the diameter of the implant increased, the stress values in thebone and the implant decreased. Grade 4 implants produced similar compressive andtensile stresses in the bone with alloy implants. However, Von Mises stresses are slightlyhigher in alloy implants / abutments. When the framework materials are evaluated, thestress and compressive stresses in the bone and the order according to Von Misses stressesin the implant / framework are PEEK> Titanium> Chrome-cobalt = Zirconia. Accordingto Von Misses stresses in the framework the order is Chrome-Cobalt = Zirconia>Titanium> PEEK.viiiConclusions: As the diameter of the implant increased, more uniform stressdistribution was observed in bone and implant. Von Mises stress values seen in narrowdiameter implants are below the maximum Von Mises and stress / compression stresslevels that the implant and bone can withstand. Implants produced from Grade 4 titaniumand titanium zirconium alloy showed similar stress distributions in bone around theimplant. However, Von Mises stress values of titanium zirconium alloy implants werefound to be slightly higher than Ti implants. Framework with high elastic modulus, suchas chromium-cobalt and zirconia, have created lower stress values in the bone around theimplant/abutment and implant.Key words: Narrow diameter implants, Tilted implant, Finite element analysis,Titanium implant, Titanium zirconium implant