İmplant destekli hareketli bölümlü protezlerde ana bağlayıcı ve tutucunun strese etkisi: sonlu eleman analizi

Abstract

İmplant destekli hareketli bölümlü protezler (İDHBP), dişsiz sonlanan vakalarda hareketli bölümlü protezlerin, implant ile tutuculuğunun arttırıldığı bir tedavi yaklaşımıdır. İmplant yerleşimi ile retansiyon ve stabiliteye katkı sağlanırken, implant çevresi kemiğin korunması ve hasta konforunun artması gibi avantajları da mevcuttur. Ancak bu tarz protezlerde dişsizliğe komşu son dayanak dişte ve implant çevresinde stres oluşumu görülecektir. İDHBP’lerde ana bağlayıcı rijitliğinin ve tutucu tipi değişiminin destek dokularda oluşan stresi etkileyeceği düşünülmektedir. Çalışmamızın amacı İDHBP’lerde ana bağlayıcı ve tutucu tipi değişimi ile implant ve çevreleyen kemikte, son dayanak dişte, periodontal ligamentinde ve çevreleyen kemikte oluşan stres dağılımının incelenmesidir. Sağ, sol kesici ve kanin dişlerin mevcut olduğu çift taraflı dişsiz sonlanan bir üst çene modeli planlanmış, her iki tarafta birinci büyük azı diş bölgelerine implant yerleşimi ile İDHBP tasarlanmıştır. Ana bağlayıcı olarak U plak ve anterior posterior palatal bant (APPB), tutucu olarak Novaloc ve top başlı tutucu sistem kullanılmıştır. İki farklı ana bağlayıcı ve iki farklı tutucu tipi ile toplam dört farklı modelde 200 N vertikal ve 200 N oblik yük uygulanarak, son dayanak diş olan kanin diş, kanin dişin periodontal ligamenti ve implantta oluşan von Mises stres değerleri, diş ve implantı çevreleyen kortikal ve spongioz kemikte oluşan minimum ve maksimum principle stres değerleri ve dağılımı incelenmiştir. Araştırma üç boyutlu sonlu elemanlar stres analiz yöntemi ile statik lineer analiz yapılarak gerçekleştirilmiştir. Kullanılan ana bağlayıcılar kıyaslandığında çalışmamızın sonuçlarına göre; vertikal ve oblik yükler altında kanin dişte oluşan von Mises stres değerleri incelendiğinde, U plak kullanımında dişte daha çok stres oluşumu gözlenmiştir. İmplantta oluşan von Mises stres değerlerini incelendiğinde, vertikal ve oblik yükler altında APPB kullanımında implantta daha çok stres oluşumu gözlenmiştir. Kortikal ve spongioz kemikte oluşan minimum ve maksimum principle stres değerleri incelendiğinde ise ana bağlayıcılar arasında belirgin farklılık bulunmamıştır. Kullanılan tutucu sistemler kıyaslandığında çalışmamızın sonuçlarına göre; implant ve implantı çevreleyen kortikal kemikte oluşan stres değerleri Novaloc tutucu sistem kullanımında daha yüksek tespit edilirken, diş, periodontal ligament ve çevreleyen kemikte oluşan stresler Novaloc ve top başlı tutucu sistemde belirgin farklılık göstermemektedir. Ayrıca bu çalışmanın sınırları dahilinde, oblik kuvvetlerin vertikal kuvvetlere karşı daha yıkıcı etkiye sahip olduğu gözlenmektedir. Biyomekaniğin daha iyi anlaşılabilmesi amacıyla implant çevresindeki kemiğin mekanik özellikleri, protezleri destekleyen mukozanın özellikleri ve ağızda oluşan kuvvetler gibi, laboratuvar koşullarında taklit edilmesi zor değişkenlerin etkilerinin incelendiği uzun dönem klinik çalışmaların yapılması gereklidir. Implant supported removable partial dentures (ISRPD) is a treatment approach in which the retention of removable partial dentures is increased with the implant in free end cases. While implant placement contributes to retention and stability, it also has advantages such as protecting bone around the implant and improving patient comfort. However, in such prostheses, stress formation will be seen in the final abutment teeth and adjacent implant. It is thought that rigidity of framework and change of attachment type in ISRPDs will affect stress in supporting tissues. The aim of this study was to investigate distribution of stress on the implant, bone surrounding the implant, final abutment tooth, periodontal ligament of final abutment tooth and and bone surrounding the tooth with the change of the framework design and attachment type in ISRPD. Three-dimensional models of a bilateral distal extension partially edentulous maxilla containing anterior teeth were formed. The ISRPD was designed with implant placement on first molar area of both side. U plate and anterior posterior palatal band (APPB) were used as framework, Novaloc and ball attachment were used as attachment. 200 N vertical and 200 N oblique loads were applied in four different models with two different framework design and two different attachment types. Von Mises stress values and distributions in canine tooth, periodontal ligament of canine tooth and implant, minimum and maximum principle stress values and distribution in the cortical and cancellous bone surrounding tooth and implant were investigated. Three dimensional finite element stress analysis and static linear analysis were carried out with in scope of this study. Comparing the frameworks, when the von Mises stress values in the canine tooth under vertical and oblique loads were examined, more stress was observed in the tooth with the use of U plate. More von Mises stress values in implant were observed when APPB was used under vertical and oblique loads. When the minimum and maximum principle stress values in cortical and cancellous bone were examined, no significant difference was found between the frameworks. When attachment systems were compared, it was observed that stress values in implant and cortical bone surrounding implant were higher with the use of Novaloc attachment system while stresses in the tooth, periodontal ligament and surrounding bone were not significant between attachment systems. In addition, within the limitations of this study, it was concluded that oblique forces have a more destructive effect against vertical forces. In order to have a better understanding on biomechanics, long-term clinical studies to examine the effects of variables that are difficult to imitate in laboratory conditions, such as the mechanical properties of the bone around the implant, the properties of the mucosa supporting prosthesis and the forces occurring in the mouth should be supported.