Geleneksel yöntem ve dijital yöntemler kullanılarak farklı materyallerden yapılan yer tutucuların bağlantı dayanımı ve stres dağılımlarının 3 boyutlu sonlu elemanlar analizi kullanılarak değerlendirilmesi

Süt dişleri fonksiyonel ve estetik açıdan önemli bir göreve sahipken, daimi dişler için de arkta boşluğu korumaktadırlar. Erken süt dişi kayıplarında daimi dişlerde sürme ve pozisyon anomalileri ve arkta asimetri gibi problemlerle karşılaşılabilmektedir. Bu durumun önüne geçmek adına yer tutucu apareylerle ark boyutu korunmaya çalışılmaktadır. Tez çalışmamız Karadeniz Teknik Üniversitesi Diş Hekimliği Fakültesi (KTÜ) ve KTÜ Medikal Cihaz Tasarım ve Üretim Uygulama ve Araştırma Merkezi (METAM) iş birliği ile yapılmıştır. Bu çalışmada, dört farklı materyal ve üç çeşit siman ile oluşturulan 10 grup üzerindeki stres dağılımlarının, sonlu elemanlar analizi kullanılarak değerlendirilmesi amaçlanmaktadır. Çalışma modeli taraması sonucu elde edilen verilerle üç boyutlu modeller oluşturulmuştur. Bu modeller üzerinde polietereterketon (PEEK), kompozit reçine, titanyum, paslanmaz çelik ile üretilen yer tutucular, cam iyonomer, rezin modifiye cam iyonomer ve rezin simanlarla yapıştırılmış ve çiğneme kuvveti sonucu oluşan stres birikimi sonlu elemanlar analizi kullanılarak değerlendirilmiştir. Sonlu elemanlar analizinde kullanılacak anatomik geometrinin oluşturulması sürecinde Materialise Mimics ve Materialise 3-matic (Materialise, Leuven, Belçika) yazılımlarından yararlanılmıştır. Tasarımı tamamlanan modeller, Materialise 3-Matic programından ". stl" uzantılı yüzey modeli dosyaları olarak dışa aktarılmıştır. Mesh kalitesinin ve ağ yapısının homojenliğinin sağlanabilmesi amacıyla, ilk iyileştirme ve düzenleme işlemleri Nomad Sculpture yazılımı kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Daha sonra dosyalar detaylı ağ düzenlemeleri için Hypermesh yazılımına aktarılmıştır. Elemanların maksimum oranı (aspect ratio) 2.5'in altında tutulmuş, üçgen açıları 30 ila 120 derece arasında olacak şekilde düzenlenmiş, Jacobian değeri 0.8'in üzerinde ve skew değeri 40'ın altında olacak biçimde yapılandırılmıştır Ağ yapısı, Hypermesh programı kullanılarak oluşturulduktan sonra, analizlerin gerçekleştirilmesi amacıyla LS-DYNA yazılımına ". k" uzantılı anahtar dosyası formatında aktarılmıştır. Çalışmada, yalnızca lineer elastik davranış bölgesi içerisinde kalınarak gerilme dağılımları incelendiğinden, malzeme tanımlamaları MAT_001-ELASTIC kartı üzerinden gerçekleştirilmiştir. Bu kart ile her bir malzeme için elastik modül (Young modülü) ve Poisson oranı gibi temel mekanik özellikler tanımlanmıştır. Analizde sınır şartı olarak, modelin karşıt dişle temas eden bölgesi ve modelin taban yüzeyi sabitlenmiştir. Kuvvet uygulamasında ise daha gerçekçi bir simülasyon elde edebilmek amacıyla, idealize edilmiş tek nokta yükü yerine, çiğneme sırasında oluşan çoklu temas bölgeleri dikkate alınarak yükleme yapılmıştır. Bu yaklaşım sayesinde klinik duruma daha yakın bir gerilme dağılımı elde edilmesi amaçlanmıştır. Toplam uygulanan kuvvet 150 N (Newton) olup, bu kuvvet hem diş üzerine hem de yer tutucu üzerindeki temas noktalarına dağıtılarak uygulanmıştır. Tüm malzeme ve siman kombinasyonlarında, kortikal ve kansellöz kemiklerde oluşan gerilmelerin neredeyse sabit kaldığı; kortikal kemikte yaklaşık 20 MPa (megapaskal), kansellöz kemikte ise 3 MPa civarında olduğu gözlemlenmiştir. Destek dişte oluşan gerilmeler değerlendirildiğinde ise paslanmaz çelik yer tutucular 41 MPa ile en düşük gerilimi göstermiştir, bu durum diş yapısına zarar verme potansiyelini en aza indirmek adına daha düşük gerilme oluşturan metalik yer tutucuların tercih edilmesinin daha uygun olacağını göstermektedir. Yapıştırıcı siman tipleri karşılaştırıldığında ise, rezin modifiye cam iyonomer siman, tüm yer tutucu malzemeleri ile en düşük gerilme değerlerini sergilerken; cam iyonomer siman, en yüksek gerilme değerlerini göstermiştir. Çalışmamızdan elde edilen verilere göre destek dişte en düşük gerilimi oluşturmak ve dayanak dişte en homojen gerilimi elde etmek adına paslanmaz çelik yer tutucuların tercih edilmesi gerektiği, yapıştırıcı tabakasında en düşük gerilimin ise rezin modifiye cam iyonomer simanların tercih edilmesi ile oluştuğu sonucuna varılmıştır.