Investigation of ultrasonic vibration-assisted drilling methods in dental implant procedures: A comparative study on reducing force and thermal effects

Diş implantolojisi, başarılı osseointegrasyon ve implant ömrünün sağlanabilmesi için osteotomi sırasında mekanik ve termal yüklerin hassas bir şekilde kontrol edilmesini gerektirir. Konvansiyonel Delme (CD) teknikleri genellikle yüksek itme kuvvetleri ve aşırı ısı üretimi ile ilişkilendirilmekte olup, bu durum kemik dokusunda mikro hasar ve termal nekroza yol açabilmektedir. Ultrasonik Destekli Delme (UAD) ise, kesme hareketine yüksek frekanslı titreşimlerin entegre edilmesiyle bu sorunlara yönelik umut verici bir alternatif sunmaktadır. Bu çalışma, UAD ve CD performansını karşılaştırmak amacıyla deneysel olarak doğrulanmış bir bağlı termomekanik sonlu elemanlar modeli (FEM) sunmaktadır. Elde edilen sonuçlar, UAD'nin itme kuvvetini %30–35 oranında ve maksimum sıcaklığı %25–30 oranında azalttığını ve sıcaklık değerlerini kemik canlılığı için kritik eşik olan 47°C'nin altında tuttuğunu ortaya koymuştur. Rotasyonel hız, titreşim genliği ve frekans üzerindeki duyarlılık analizi, bu parametrelerin termal ve mekanik performans üzerindeki bireysel ve birleşik etkilerini ortaya koymuştur. Ayrıca, kuvvet ve sıcaklığın en aza indirilmesi amacıyla bu parametreleri optimize etmek için bir tepki yüzeyi modeli (RSM) oluşturulmuştur. Bulgular, UAD'nin hem mekanik hem de termal riskleri anlamlı şekilde azalttığını göstermekte ve dental delme uygulamalarında güvenlik ve verimliliği artırmaya yönelik kanıta dayalı parametre rehberliği sunmaktadır.