Osseoentegre implantlarda; implant boyu ve çapının stres dağılımı üzerine etkisinin 3 boyutlu sonlu elemanlar stres analizi yöntemi ile incelenmesi

Abstract

Branemark’ın osseointegrasyon kavramını ortaya attığı 1969 yılından günümüze kadar geçen sürede, implantların oral ve maksillofasiyal rehabilitasyonda klinik olarak kullanımı oldukça yaygın hale gelmiştir. İmplant tedavilerinin başarısında biyomekanik faktörler çok önemli rol oynamaktadır. Oklüzal kuvvet uygulamaları, implant-protez kompleksindeki stres ve gerinim miktarını arttırır ve implant etrafındaki kemik remodelasyonunu etkiler. İmplant destekli protezlerde en uygun biyomekanik koşulları sağlamak için, protezin başarısını etkileyen biyomekanik faktörleri en iyi şekilde organize etmek, temel zorunluluktur. Diş hekimliğinde, kemik içi stres ve gerinim seviyeleri invivo olarak ölçülemediği için, biyomekanik kuralların kullanıldığı birçok invitro çalışma yapılmaktadır. Çalışmamızda; 3 farklı çapta (3,25 mm, 4 mm, 5mm) ve bu çaplara ait 3 farklı uzunlukta (8,5 mm, 10 mm, 11,5 mm) toplam 9 adet dental implant seçilmiştir. Bu 9 farklı boyuttaki dental implant, tek tek, 3 farklı rezorpsiyon derecesine sahip kemik modellerine sanal ortamda yerleştirilerek, toplam 27 adet model elde edilmiştir. Tüm implantlara abutment ve metal destekli seramik kuron yine sanal ortamda yerleştirilmiş ve metal destekli seramik kuronların belirli noktalarından dik ve oblik yönde kuvvet ayrı ayrı uygulanarak, toplam 54 adet çalışma grubu elde edilmiştir. Uygulanan kuvvetler sonucunda kortikal ve spongioz kemikte oluşan maksimum ve minimum asal gerilme değerlerine ve implantlarda meydana gelen Von Mises gerilme değerlerine; implant çapı, implant uzunluğu ve kemik tipinin etkisi 3 boyutlu sonlu eleman analiz yöntemi kullanılarak incelenmiştir. Bu çalışmanın sınırları içerisinde, elde edilen sayısal değerler, implant tasarımının (çap, boy), kortikal kemik varlığı ve geometrisinin yük transfer mekanizmalarını etkilediğini göstermiştir. İmplant çapının stres miktarlarının azalmasında ve homojen dağılımında uzunluktan daha etkili olduğu tespit edilmiştir. Kortikal kemik mevcudiyetinde, implant tarafından kemiğe transfer edilen yüklerin çoğunu kortikal kemik karşılayarak, spongioz kemiğe çok daha düşük miktarlarda stres iletilmesine neden olmaktadır. Ancak, kortikal kemiğin rezorpsiyonu durumunda; hem implatlarda hem de kemikteki stres miktarlarında artış meydana gelmiştir. Kortikal kemiğin mevcut olmadığı durumda ise; yüklerin kemik üzerinde ve implantlarda oluşturduğu stress kritik sınırlara ulaşmış ve olası implant komplikasyonlarına ve kemik dokusunda rezorpsiyona sebep olabilecek bir durum gözlenmiştir. Klinik olarak implant endikasyonu konmuş vakalarda, yeterli kortikal kemik mevcudiyeti, mümkün olan en geniş çapta implant yerleştirilmesi ve kuvvetlerin implantların uzun aksı boyunca yönlendirilmesi; hem biyomekanik açıdan avantaj, hem de implant tedavisinin uzun dönemde başarısını sağlayacaktır. Her ne kadar yüksek stres seviyeleri rezorpsiyon ve remodelasyon gibi biyolojik cevapları fiilen doğursa da bu konu kapsamlı bir şekilde bilinmemektedir. İmplant biyomekaniği ile ilgili yapılan sonlu eleman analizlerinin hiçbiri, tüm kemik ve implant parametrelerinin kombinasyonlarında meydana gelen stres karakterlerinin değerlendirilmesinde tam olarak yol gösterici olamamıştır. Bu nedenle, sonlu elemen analizi ile elde edilen verilerin klinik araştırmalarla desteklenmesi gerekmektedir.