Farklı Kemik Tiplerindeki Rezorpsiyon Miktarlarının İmplant Çevresinde Oluşan Streslere Etkisinin Sonlu Elemanlar Analizi ile İncelenmesi

Abstract

Amaç: Kemik yoğunluğu ve rezorpsiyon miktarları, implantların klinik ömrünü belirleyen en önemli değişkenlerdir. Bu çalışmanın amacı; 3 boyutlu sonlu elemanlar analizi kullanılarak, 4 farklı kemik tipindeki rezorpsiyon şekillerinin implant çevresindeki stres dağılımına etkisini araştırmaktır. Materyal ve Metot: Bu çalışmada 3 boyutlu sonlu eleman modelinde, ikinci premoları eksik olan dört farklı yoğunlukta mandibula kesiti ve 4,1x10 mm boyutlarında vida şeklindeki implant üst yapılarıyla birlikte kullanıldı. İmplant çevresinde toplam dokuz kemik rezorpsiyon modeli oluşturuldu. Bunlar; rezorpsiyon olmayan (Kontrol grubu) model ve dört farklı rezorpsiyon derinliğinin (1-2-4-6mm) iki farklı horizontal rezorpsiyonla (2-4mm) birleştirildiği sekiz farklı rezorpsiyon modelidir. Dik ve açısal kuvvetler oklüzal yüzeylere santral fossadan (200N) ve bukkal tüberkül tepesinden (100N) uygulandı. Bulgular: İmplant boynunun kortikal kemikle temas ettiği modellerde stresler implant boynunun etrafındaki açısal kemik tabakasında dairesel şekilde lokalizedir. Spongioz kemikteki stresler, defekt sınırının kortikal kemik içerisinde kaldığı modellerde çok düşüktür. Bu durum kemik defeklerinde implantla temas eden kortikal kemik varlığının, implantların biyomekanik performansını arttırdığını gösterir. Ancak defekt sınırının spongioz kemikte olduğu modellerde kortikal kemikteki stresler düşüktür. Kuvvet dengesini sağlamak için spongioz kemikteki streslerin arttığı gözlenmiştir ve bu durumun marjinal kemik kaybında artışa neden olabileceği düşünülmektedir. İki yükleme koşulunda da defekt sınırının kortikal-spongioz kemik birleşiminde bulunduğu modellerde, defekt genişliğindeki artışın kortikal, spongioz kemik ve implantlardaki stresleri önemli oranda arttırdığı görülmüştür. Sonuç: Kemik rezorpsiyonu ilerledikçe, açısal yük altında spongioz kemikteki ve implanttaki stres artışı implantın kaybına yol açabilir.

Aim: Bone density and resorption are the most important variables that determine the long-term clinical survival of implants. The aim of this study was to investigate the effect 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 section in four different quality with missing second premolar and a 4.1x10-mm screw-shape dental implant with its superstructures were used in this study. A total of nine bone resorption models with an implant were created: a nonresorption (Control group) model and eight variations, in which four different resorption depths (1-2-4-6 mm) were combined with two horizontal (2-4 mm) resorption. Axial and buccolingual forces were applied 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, the characterization of the stresses is similar and the stresses are localized in the angular bone layer around the implant neck. The stresses in the spongiose bone are very low in models in which the defect margin remains within the cortical bone. This indicates that presence of cortical bone contacting the implant, even in a bone defect, improves the biomechanical performance of implants. But stress in cortical bone is lower in models with defect margin in spongiose bone. In order to maintain the balance, it was observed that the stresses in the spongiose bone increased significantly and so on this condition may cause progressive marginal bone loss. Both loading conditions, in the models where the defect margin is at the cortical-spongiose bone junction, it is seen that the increase in defect width increases the stress in cortical, spongious bone and implants. Conclusion: As bone resorption progresses, the increasing stresses in the cancellous bone and implant under lateral load may result in implant failure.