İmplant Destekli Dental Protezler İçin Kantilever Uzantılı Barlı Tasarımların Modifikasyonu ve Mekanik Analizi


Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Süleyman Demirel Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Makine Mühendisliği Anabilim Dalı, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2018

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: Gökçen Akgün

Danışman: Ramazan Kayacan

Özet:

İmplant destekli protezler, kısmi ve tam diş kayıplarının tedavisinde önemli bir gelişme olarak kabul edilmiştir. Buna rağmen diş kaybı tedavisine ihtiyacı olan bazı hastaların konvensiyonel protezlerden implant destekli protezlere geçme konusunda tereddütleri devam etmektedir. Bu tereddütler kantilever uzantıya sahip implant destekli tam ve kısmi protezler ile doğal diş-implant destekli kısmi protezler için diş hekimleri tarafından da paylaşılmakta ve kantilever uzantının protezlerde yaşanan hasar oranını artıracağı düşünülmektedir.

Temel mekanikten bilindiği üzere basit mesnetli kirişlere kıyasla kantilever uzantılı kirişlerin mesnetlerinde daha büyük kuvvetler ve momentler meydana gelir. Aynı sonuç, bazı durumlarda kullanımı kaçınılmaz olan kantilever uzantılı implant destekli diş protezleri için de geçerlidir. Dolayısıyla implant destekli protezlere kantilever uzantı eklemenin meydana getireceği kuvvetlerin ve momentlerin gerilme açısından olumsuz etkilerinin nasıl yok edileceği veya azaltılacağı ile ilgili çalışmalar bu alanda ilk sıralarda yer almaktadır.

Bu çalışmada, alt çenede (mandibula) kullanılacak kantilever uzantıya sahip implant destekli barlı tam protezler için istenmeyen eğilme momentlerini minimize edecek yeni bir prostetik koping/abutment/implant bağlantısı tasarlanmıştır. Yeni bağlantı tasarımı, kantilever uzantısız uygulamalarda yaygın olarak kullanılan iki ticari ürüne adapte edilmiş ve iki yeni protez modeli oluşturulmuştur. Aynı tereddütler özellikle kantilever uzantılı için olmak üzere doğal diş-implant destekli kısmi protezler için de söz konusu olduğundan çalışmaya bu protezler de dahil edilmiş ve yeni bağlantı tasarımı uygulanmıştır.

Çalışmanın birinci bölümünde klasik protez modelleri ile yeni bağlantı tasarımını içeren modifiye protez modellerinin sonlu eleman modelleri oluşturulmuş ve posterior bölgedeki çiğneme kuvvetlerinden dolayı meydana gelecek gerilme dağılımlarını elde etmek için gerilme analizleri gerçekleştirilmiştir. Çalışmanın ikinci bölümünde mekanik testler için kantilever uzantılı implant destekli barlı tam protez modellerinin prototipleri gerçek ölçülerinde imal edilerek alt çeneyi temsilen poliüretan köpük (ASTM F1839-8 Sınıf 40 Standardına uygun) bloklara monte edilmiştir. Modellerin her biri posterior bölgede çiğneme kuvvetlerini temsil edecek iv şekilde kantilever uzantının uç noktasına kuvvet uygulanarak yorulma deneyine (0- 100 N, 2Hz ve 105 çevrim) tabi tutulmuştur. Yorulma deneyi sonrasında poliüretan köpük bloklara monte edilmiş ve yorulma deneyi uygulanmış modellere ait implantlara çekip çıkartma ve burma testleri uygulanmıştır.

Gerilme analizlerinden elde edilen Von-Mises gerilme değerleri, tasarlanmış olan yeni bağlantının klasik modellerdeki bağlantı şekline kıyasla avantaj oluşturduğunu, kantilever uzantılı ve kantilever uzantısız implant destekli tam protezler ile kantilever uzantısız diş-implant destekli kısmi protezler için yeni bağlantı tasarımının rahatlıkla kullanılabileceğini göstermiştir. Yeni bağlantı tasarımı, kantilever uzantılı doğal dişimplant destekli kısmi protezler için gerilme değerlerinde azalmaya yol açmasına rağmen özellikle implantı çevreleyen kortikal kemikte meydana gelen gerilme değerlerinin yüksekliği göz önüne alındığında doğal diş-implant destekli kısmi protezlerde diş tarafında kantilever uzantıdan kaçınılması gerektiği, implant tarafında bir diş miktarı kantilever uzantı eklemenin ise bar yapı-diş arayüzeyinde çekme etkisi oluşturacağı göz önünde bulundurularak kullanılabileceği sonucuna varılmıştır.

Yorulma deneyi sonrası mekanik testlerden elde edilen maksimum çekip çıkarma ve burma değerleri karşılaştırıldığında klasik ve modifiye protez modelleri arasında bir fark görülmemiştir. İmplantların poliüretan köpük ile bağlantı derecesini gösteren çekip çıkarma ve burma değerlerinde modeller arasında bir fark görülmemiş olması gerilme analiz sonuçları ile de örtüşen bir durumdur. Çünkü sonlu elemanlar yöntemi ile gerçekleştirilen gerilme analiz sonuçlarına göre uygulanan yükten dolayı implantı çevreleyen kortikal ve trabeküler kemik dokuda meydana gelen gerilme değerlerinde kantilever uzantılı tam protez modelleri arasında sonuçları olumlu ya da olumsuz anlamda etkileyecek derecede bir fark görülmemiş ve gerilme değerleri elastik sınırlar içinde kalmıştır.