Araştırma Makalesi
BibTex RIS Kaynak Göster

TAM KONTÜR ZİRKONYA RESTORASYONLARIN FARKLI ALL ON FOUR MANDİBULAR İMPLANT MODELLERİNDE BİYOMEKANİK DAVRANIŞLARI: 3 BOYUTLU SONLU ELEMANLAR STRES ANALİZİ ÇALIŞMASI

Yıl 2020, Cilt: 30 Sayı: 3, 424 - 433, 15.07.2020
https://doi.org/10.17567/ataunidfd.554400

Öz



Amaç: Aşırı rezorbe
mandibular tam dişsizlik; implant uygulamaları, oklüzyonun sağlanması ve hareketli
protez kullanımı yaygın gözlenen problemlerdir. Mandibular 4 implant üzerine
yapılan sabit tam ark protetik restorasyonlar alternatif bir metod
sağlamaktadır. İmplant sayısının az olması, cerrahi işlemlerin kısa sürmesi ve
sabit protez yapılması bu yöntemin özellikleridir. Bu çalışmanın amacı estetik
ve son teknoloji ürünü olan monolitik zirkonya CAD-CAM seramik materyallerin
farklı mandibuler all on four implant tasarımlarında uygulanmasının biyomekanik
özellikler bakımından değerlendirilmesidir.



Materyal ve
metod:

Katana CAD-CAM monolitik zirkonya tam ark sabit restorasyon, Biomed implant ve
abutment materyalleri kullanıldı. 4 adet mandibuler all on four implant tasarımlı
model hazırlandı. 1. model; anterior implantlar vertikal ve posterior
implantlar 150 açılı, kantilever 5 mm, (Z-15,5); 2. model;
kantilever 9 mm (Z-15,9); 3. model anterior implantlar vertikal posterior
implantlar 300 açılı, kantilever 5 mm (Z-30,5); 4.model; kantilever
9 mm (Z-30,9). Yükleme koşulu; 1. molar yüklemesi sağ kantilever uzantısının
merkezinden oklüzyon düzlemine 30o açılı ve 150 N kuvvet uygulandı.
Üç boyutlu sonlu elemanlar stres analiz yöntemi ile mandibular kortikal ve spongioz
kemik, implant ve protetik restorasyonlardaki biyomekanik stres dağılımı
ölçüldü. Statik lineer analiz yapıldı.



Bulgular: Bütün
parametreler birlikte değerlendirildiği zaman CAD-CAM seramik materyal,
kantilever uzunluğu ve stres dağılımının tipleri arasında önemli bağlantılar olduğu
tespit edildi. Kantilever uzunluğu 5 mm’ den 9 mm’ ye çıktığı zaman kortikal ve
trabeküler kemikte maksimum ve minimum asal gerilme stres değerleri 15’ den 32 MPa
değerine yükseldi.
Posterior
implant açılanması 150’ den 300 ‘ye çıktığı zaman
implantlarda von Mises değerleri azaldı.



Sonuç: Monolitik
zirkonya restorasyon 30o posterior implant açılanması ve 5 mm
kantilever uzantısı biyomekanik olarak kullanılabilir. Mandibuler all on four
implant destekli tam ark sabit estetik CAD-CAM restorasyonlarda biyomekanik ve
klinik açıdan kantileverin kısaltılması implant açısının arttırılması ve rijit
tek tabaka restorasyonların yapılması önerilebilir.



Anahtar
kelimeler:
monolitik
zirkonya, üç boyutlu sonlu elemanlar stres analizi, all on four implant
tasarımı



  

Biomechanical behaviors of full countor
zirconia restorations on different all on four mandibular implant models: A 3
dimensional finite element stress analysis study



 



ABSTRACT



Aim: Extremely
resorbed mandibular total edentulism is most commonly seen with implant
applications, occlusion and moving prosthetic use. The fixed whole arch
prosthetic restorations on the mandibular 4 implant provide an alternative
method. The low number of implants, short duration of surgical procedures,
and fixed prosthesis are the characteristics of this method. The aim of
this study is to evaluate the application of aesthetic& state of the art
technology product of monolithic zirconia CAD-CAM ceramic materials in
different mandibular "all four implant" designs in terms of
biomechanical properties.



Material&Method: Katana
CAD-CAM monolithic zirconia full-arc fixed restoration, Biomed implant and
abutment materials were used. 4 models of mandibular "all-on-four
implants" were prepared. 1. model; anterior implants vertical and 150
angled posterior implants,  cantilever 5 mm, (Z-15,5); 2. model;
cantilever 9 mm (Z-15,9), 3. model; anterior implants vertical 300 angled
posterior implants, cantilever 5 mm (Z-30,5); 4. model; cantilever 9 mm
(Z-30,9). Loading condition; The 1st molar loading was applied from the
center of the right cantilever extension to the occlusion plane with an angle
of 30 degrees and a force of 150 N. Biomechanical stress distribution of
mandibular cortical and spongious bone, implant and prosthetic restorations
were measured by three dimensional finite element stress analysis method.
Static linear analysis was performed.



Results: When all
parameters were evaluated together, it was found that there were significant
connections between the types of CAD-CAM ceramic material, the length of the
cantilever and the types of stress distribution. When cantilever length
was increased from 5 mm to 9 mm, maximum and minimum principal stress values in
cortical and trabecular bone were increased from 15 to 32 MPa. When Posterior
implant angles increased from 15 to 30 degrees, the von Mises values of the
implants decreased.



Conclusion: Monolithic
zirconia restoration can be used biomechanically with 30 degree posterior
implant angle and 5 mm cantilever extension. Biomechanically shortening
cantilever, increasing implant angle and  rigid monolithic restorations
can be suggested on Mandibular "all-on-four implant" supported
full-arc fixed aesthetic CAD-CAM restorations



Key words: monolithic
zirconia, three dimensional finite element stress analysis, all on four implant
design



Kaynakça

  • 1. Durkan R., Deste G., Şimşek H. Monolitik zirkonya seramik sistemlerinin üretim tipleri ile aşınma, optik ve estetik özellikleri. Atatürk Üniv. Diş Hek. Fak. Derg. 2018:28; 263-270.
  • 2. Sulaiman, TA., Abdulmajeed, AA., Donovan, TE., Ritter, AV., Lassila, LV., Vallittu, PK., Närhi, TO. Degree of conversion of dual-polymerizing cements light polymerized through monolithic zirconia of different thicknesses and types. J Prosthet Dent., 2015:114; 103-8.
  • 3. Zhang, F., Vanmeensel, K., Batuk, M., Hadermann, J., Inokoshı, M., Van Meerbeek, B., Naert, I., Vleugels, J. Highly-translucent, strong and aging-resistant 3Y-TZP ceramics for dental restoration by grain boundary segregation. Acta Biomater., 2015:16; 215-22.
  • 4. Ilie, N., Stawarczyk, B. Quantification of the amount of blue light passing through monolithic zirconia with respect to thickness and polymerization conditions. J Prosthet Dent., 2015:113; 114-21.
  • 5. Ueda, K., Guth, J. F., Erdelt, K., Stimmelmayr, M., Kappert, H., Beuer, F. Light transmittance by a multi-coloured zirconia material. Dent Mater J., 2015:34; 310-4.
  • 6. Katana. Multilayered zirconia now available in new shades. www.dentalproductsreport.com. (2015). Erişim tarihi:4.08.2016.
  • 7. Misch, C.E. Dental İmplant Protezler. (Çev. Kutay Ö.). 1. Basım, İstanbul, Nobel Matbaacılık, 2009:32; 253-254.
  • 8. Van Lierde, K. M., Browaeys, H., Corthals, P., Matthys, C., Mussche, P., Van Kerckhove, E., De Bruyn, H. Impact of fixed implant prosthetics using the ‘all-onfour’ treatment concept on speech intelligibility, articulation and oromyofunctional behaviour. Int. J Oral Maxillofac Surg., 2012:41; 1550-7.
  • 9. Spinelli, D., Ottria, L., De Vico, G., Bollero, R., Barlattani, A., Bollero, P. Full rehabilitation with Nobel clinician ® and procera implant bridge ®: Case report. Oral Implantol (Rome)., 2013: 6; 25-36.
  • 10. Ehsani, S., Siadat, H., Alikhasi, M. Comparative evaluation of impression accuracy of tilted and straight implants in All-on-Four technique. Implant Dent., 2014:23; 225-30.
  • 11. Dellavia, C., Francetti L., Rosati R., Corbella, S., Ferrario, VF., Sforza, C. Electromyographic assessment of jaw muscles in patients with All-on-Four fixed implant-supported prostheses. J Oral Rehabil., 2012:39; 896-904.
  • 12. Taruna, M., Chittaranjan, B., Tella, S., Abuusaad, MD. Prosthodontic perspective to all-on-4 concept for dental implants. Journal of Clinical and Diognostic Research, 2014:8; 16-19.
  • 13. Jensen, OT., Adams, MW., Cottam, JR., Parel, SM., Phillips, WR. The all on 4 shelf: Mandible. Journal of Oral and Maxillofacial Surgery, 2011:69; 175-181.
  • 14. Kurşunoğlu, S. (2011). İmplant boyu ve çapının yükleme sonrası oluşan rezorpsiyona etkisinin 3 boyutlu sonlu eleman stres analiz yöntemi ile incelenmesi. Doktora tezi, Ankara Üniversitesi Sağlık Bilimleri Enstitüsü.
  • 15. Adıgüzel, Ö. Sonlu elemanlar analizi: Derleme. Dicle Diş hekimliği Dergisi. 2010:11; 18-23.
  • 16. Öztürk, B. (2015). Farklı implant-abutment bağlantı tasarımlarında oluşan streslerin ve hareket serbestliğinin; 3 boyutlu sonlu elemanlar stres analiz yöntemi ile incelenmesi. Doktora Tezi, Ankara Üniversitesi Sağlık Bilimleri Enstitüsü.
  • 17. Ha, S.R. Biomechanical three-dimensional finite element analysis of monolithic zirconia crown with different cement type. J Adv Prosthodont., 2015:7; 475-83.
  • 18. de Kok, P., Kleverlaan, C.J., de Jager, N., Kuijs, R., Feilzer, A.J. Mechanical performance of implant-supported posterior crowns. J Prosthet Dent., 2015:114; 59-66.
  • 19. Chang, C.H., Chen, C S., Hsu, M.L., Dent, M. Biomechanical effect of platform switching in implant dentistry: A three-dimensional finite element analysis. Int. J. Oral Maxilofac. Implants., 2010:25; 295-304.
  • 20. Pessoa, R.S., Muraru, L., Júnior, E.M., Vaz, L.G., Sloten, J.V., Duyck, J., Jaecques, S.V. Influence of implant connection type on the biomechanical environment of immediately placed implants - CT-based nonlinear, three-dimensional finite element analysis. Clin Implant Dent Relat Res., 2010:12; 219-34.
  • 21. Baggi, L., Cappelloni, I., Girolama M.D., Maceri, F., Vairo, G. The influence of implant diameter and length on stress distribution of osseointegrated implants related to crestal bone geometry: A three-dimensional finite element analysis. J. Prosthet. Dent., 2008:100; 422-431.
  • 22. Fanuscu MI, Iida K, Caputo AA, Nishimura RD. Load transfer by an implant in a sinus-grafted maxillary model. Int J Oral Maxillofac Implants. 2003;18(5):667-74.
  • 23. Fanuscu MI, Vu HV, Poncelet B. Implant biomechanics in grafted sinus: a finite element analysis. J Oral Implantol. 200430; 59-68.
  • 24. Huang HL, Fuh LJ, Ko CC, Hsu JT, Chen CC. Biomechanical effects of a maxillary implant in the augmented sinus: a three-dimensional finite element analysis. Int J Oral Maxillofac Implants. 2009;24(3):455-62.
  • 25. Ferrario VF, Sforza C, Serrao G, Dellavia C, Tartaglia GM. Single tooth bite forces in healthy young adults. J Oral Rehabil. 2004;31(1):18-22.
  • 26. Medetalibeyoğlu, F., Kaymaz, I., Korkmaz, I. H., Dağsuyu, I. M., Akpınar, N. Mini vida yerleştirilmiş mandibulada kortikal kemik kalınlığına bağlı olarak gerilmelerin incelenmesi. Sakarya Ü. Fen Bilimleri Enst Derg., 2012:16; 294-302.
  • 27. Doğan, D.O., Polat, N.T., Polat, S., Şeker, E., Gül, E.B. Evaluation of all on four concept and alternative design with 3D finite element analysis method. Clinical Implant Dent And Related Res., 2012:16; 501-10.
  • 28. Takahashi, T., Shimamura, I., Sakurai, K. Influence of number and inclination angle of implants on stress distribution in mandibular cortical bone with All-on-4 Concept. J Prosthodont Res., 2010:54; 179-84.
  • 29. Maló, P., De Araújo Nobre, M., Lopes, A., Moss, S.M., Molina, G.J. A longitudinal study of the survival of All-on-four implants in the mandible with up to 10 years of follow-up. The Journal of the American Dental Association, 2011:142; 310-320.
  • 30. Barão, V.A., Delben, J.A., Lima, J., Cabral, T., Assunção, W.G. Comparison of different designs of implant-retained overdentures and fixed full-arch implant-supported prosthesis on stress distribution in edentulous mandible--a computed tomography-based three-dimensional finite element analysis. J Biomech., 2013:46; 1312-20.
  • 31. Li, X., Cao, Z., Qıu, X., Tang, Z., Gong, L., Wang, D. Does matching relation exist between the length and the tilting angle of terminal implants in the all-on-four protocol? Stress distributions by 3D finite element analysis. J Adv Prosthodont., 2015:7; 240-8.
  • 32. Bellini C.M., Romeo, D., Galbusera, F., Taschieri, S., Raimondi, M.T., Zampelis, A., Francetti, L. Comparison of tilted versus nontilted implant-supported prosthetic designs for the restoration of the edentuous mandible: A biomechanical study. Int J Oral Maxillofac Implants, 2009:24; 511-7.
  • 33. Stegaroiu, R., Khraisat, A., Nomura, S., Miyakawa, O. Influence of superstructure materials on strain around an implant under 2 loading conditions: A technical investigation. Int J Oral Maxillofac Implants, 2004:19; 735–42.
  • 34. Zhao, K., Pan, Y., Guess, P.C., Zhang, X.P., Swain, M.V. Influence of veneer application on fracture behavior of lithium-disilicate-based ceramic crowns. Dental Materials, 2012:28; 653-660.
  • 35. Bhering, C.L., Mesquita, M.F., Kemmoku, D.T., Noritomi, P.Y., Consani, R.L., Barão, V.A. Comparison between all-on-four and all-on-six treatment concepts and framework material on stress distribution in atrophic maxilla: A prototyping guided 3D-FEA study. Mater Sci Eng C Mater Biol Appl., 2016:69; 715-25.
  • 36. Maló, P., Rangert, B., Nobre, M. All-on-Four” immediate-function concept with Brånemark system implants for completely edentulous mandibles: a retrospective clinical study. Clin Implant Dent Relat Res., 2003:5; 2-9.
  • 37. Agliardi, E., Panigatti, S., Clericò, M., Villa, C., Malò, P. Immediate rehabilitation of the edentulous jaws with full fixed prostheses supported by four implants: Interim results of a single cohort prospective study. Clin Oral Implants Res., 2010:21; 459-65.
  • 38. Meijer, H.J., Kuiper, J.H., Starmans, F.J., Bosman, F. Stress distribution around dental implants: influence of superstructure, length of implants and height of mandible. J. Prosthet. Dent., 1992:68; 96-102.
  • 39. Geng, J.P., Tan, K.B., Liu, G.R. Application of finite element analysis in implant dentistry: A review of the literature. The Journal of Prosthetic Dentistry, 2001:85; 585598.
  • 40. Zampelis, A., Rangert, B., Heijl, L. Tilting of splinted implants for improved prosthodontic support: A two-dimensional finite element analysis. J Prosthet Dent., 2007:97; 35–43
Toplam 40 adet kaynakça vardır.

Ayrıntılar

Birincil Dil Türkçe
Konular Diş Hekimliği
Bölüm Araştırma Makalesi
Yazarlar

Gonca Deste Bu kişi benim 0000-0002-5481-0063

Rukiye Durkan 0000-0002-3381-4073

Yayımlanma Tarihi 15 Temmuz 2020
Yayımlandığı Sayı Yıl 2020 Cilt: 30 Sayı: 3

Kaynak Göster

APA Deste, G., & Durkan, R. (2020). TAM KONTÜR ZİRKONYA RESTORASYONLARIN FARKLI ALL ON FOUR MANDİBULAR İMPLANT MODELLERİNDE BİYOMEKANİK DAVRANIŞLARI: 3 BOYUTLU SONLU ELEMANLAR STRES ANALİZİ ÇALIŞMASI. Atatürk Üniversitesi Diş Hekimliği Fakültesi Dergisi, 30(3), 424-433. https://doi.org/10.17567/ataunidfd.554400
AMA Deste G, Durkan R. TAM KONTÜR ZİRKONYA RESTORASYONLARIN FARKLI ALL ON FOUR MANDİBULAR İMPLANT MODELLERİNDE BİYOMEKANİK DAVRANIŞLARI: 3 BOYUTLU SONLU ELEMANLAR STRES ANALİZİ ÇALIŞMASI. Ata Diş Hek Fak Derg. Temmuz 2020;30(3):424-433. doi:10.17567/ataunidfd.554400
Chicago Deste, Gonca, ve Rukiye Durkan. “TAM KONTÜR ZİRKONYA RESTORASYONLARIN FARKLI ALL ON FOUR MANDİBULAR İMPLANT MODELLERİNDE BİYOMEKANİK DAVRANIŞLARI: 3 BOYUTLU SONLU ELEMANLAR STRES ANALİZİ ÇALIŞMASI”. Atatürk Üniversitesi Diş Hekimliği Fakültesi Dergisi 30, sy. 3 (Temmuz 2020): 424-33. https://doi.org/10.17567/ataunidfd.554400.
EndNote Deste G, Durkan R (01 Temmuz 2020) TAM KONTÜR ZİRKONYA RESTORASYONLARIN FARKLI ALL ON FOUR MANDİBULAR İMPLANT MODELLERİNDE BİYOMEKANİK DAVRANIŞLARI: 3 BOYUTLU SONLU ELEMANLAR STRES ANALİZİ ÇALIŞMASI. Atatürk Üniversitesi Diş Hekimliği Fakültesi Dergisi 30 3 424–433.
IEEE G. Deste ve R. Durkan, “TAM KONTÜR ZİRKONYA RESTORASYONLARIN FARKLI ALL ON FOUR MANDİBULAR İMPLANT MODELLERİNDE BİYOMEKANİK DAVRANIŞLARI: 3 BOYUTLU SONLU ELEMANLAR STRES ANALİZİ ÇALIŞMASI”, Ata Diş Hek Fak Derg, c. 30, sy. 3, ss. 424–433, 2020, doi: 10.17567/ataunidfd.554400.
ISNAD Deste, Gonca - Durkan, Rukiye. “TAM KONTÜR ZİRKONYA RESTORASYONLARIN FARKLI ALL ON FOUR MANDİBULAR İMPLANT MODELLERİNDE BİYOMEKANİK DAVRANIŞLARI: 3 BOYUTLU SONLU ELEMANLAR STRES ANALİZİ ÇALIŞMASI”. Atatürk Üniversitesi Diş Hekimliği Fakültesi Dergisi 30/3 (Temmuz 2020), 424-433. https://doi.org/10.17567/ataunidfd.554400.
JAMA Deste G, Durkan R. TAM KONTÜR ZİRKONYA RESTORASYONLARIN FARKLI ALL ON FOUR MANDİBULAR İMPLANT MODELLERİNDE BİYOMEKANİK DAVRANIŞLARI: 3 BOYUTLU SONLU ELEMANLAR STRES ANALİZİ ÇALIŞMASI. Ata Diş Hek Fak Derg. 2020;30:424–433.
MLA Deste, Gonca ve Rukiye Durkan. “TAM KONTÜR ZİRKONYA RESTORASYONLARIN FARKLI ALL ON FOUR MANDİBULAR İMPLANT MODELLERİNDE BİYOMEKANİK DAVRANIŞLARI: 3 BOYUTLU SONLU ELEMANLAR STRES ANALİZİ ÇALIŞMASI”. Atatürk Üniversitesi Diş Hekimliği Fakültesi Dergisi, c. 30, sy. 3, 2020, ss. 424-33, doi:10.17567/ataunidfd.554400.
Vancouver Deste G, Durkan R. TAM KONTÜR ZİRKONYA RESTORASYONLARIN FARKLI ALL ON FOUR MANDİBULAR İMPLANT MODELLERİNDE BİYOMEKANİK DAVRANIŞLARI: 3 BOYUTLU SONLU ELEMANLAR STRES ANALİZİ ÇALIŞMASI. Ata Diş Hek Fak Derg. 2020;30(3):424-33.

Bu eser Creative Commons Alıntı-GayriTicari-Türetilemez 4.0 Uluslararası Lisansı ile lisanslanmıştır. Tıklayınız.