Restoratif vida ve materyallerin mekanik davranışlarının sonlu elemanlar analizi ile değerlendirilmesi
Evaluation of the mechanical behavior of restorative screws and materials using finite element analysis
- Tez No: 1014307
- Danışmanlar: PROF. DR. BÜLENT GÖKÇE
- Tez Türü: Diş Hekimliği Uzmanlık
- Konular: Diş Hekimliği, Dentistry
- Anahtar Kelimeler: Direkt vidalanabilir restorasyon, sonlu elemanlar analizi, Ti-base abutment, şaft uzunluğu, biyomekanik, yorulma güvenliği, sistem minimum güvenlik faktörü, Direct screw-retained restoration, finite element analysis, Ti-base abutment, shaft length, biomechanics, fatigue safety, system minimum safety factor
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Ege Üniversitesi
- Enstitü: Diş Hekimliği Fakültesi
- Ana Bilim Dalı: Protetik Diş Tedavisi Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Protetik Diş Tedavisi Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
ÖZET Restoratif Vida ve Materyallerin Mekanik Davranışlarının Sonlu Elemanlar Analizi İle Değerlendirilmesi Amaç: Vida tutuculu restorasyonlarda kullanılan restoratif vidanın şaft uzunluğunun ve buna bağlı olarak arayüz zirkonyum kalınlığının arttırılmasının, ti-base kullanılan yada doğrudan vidalanan tek, üç ve 4 üyeli restorasyonların maksimum çiğneme ve oklüzal yükleme senaryoları altında biyomekanik davranışlarının ve yorulma performanslarının sonlu elemanlar analizi ile değerlendirilerek ti‑base kullanımının elimine edilip edilemeyeceğini araştırmaktır. Gereç ve Yöntem: Multi unit abutment seviyesi, tibase ve şaft uzunluığu 0.5mm 1mm ve 1,5mm artılmış üç direk vidalanabilir üç konfigürasyon (üç boyutlu sonlu elemanlar modelleri oluşturuldu. Protetik bileşenlerin biyomekanik davranışları üzerinde etkili olabilecek biyolojik ve yapısal değişkenleri standardize edebilmek amacıyla analiz modelleri multi unit abutment analoğu ile sınırlandırıldı ve rijit ankraj koşulu uygulandı. Bileşenler arası yük aktarım mekanizmasını ikincil değişkenlerden arındırarak değerlendirebilmek için tüm temas yüzeyleri idealize temas koşulları altında“bonded”olarak tanımlandı. Restoratif vidalara 150 N ön yükleme uygulandı. Statik ve yorulma analizleri, anatomik dağıtılmış maksimum çiğneme (600 N aksiyal + 200 N lateral) ve tek noktaya lokalize maksimum oklüzal (600 N aksiyal + 200 N lateral) yükleme senaryolarında ANSYS Student 2025 R2 yazılımıyla gerçekleştirildi. Metalik bileşenlerde von Mises eşdeğer gerilme, eşdeğer alternatif gerilme ve minimum güvenlik faktörü; zirkonya üst yapıda ise maksimum asal gerilme, maksimum eşdeğer gerilme ve minimum güvenlik faktörü parametreleri esas alındı. Bulgular: Restoratif vida şaft uzunluğunun sistem minimum güvenlik faktörü, arayüz gerilmeleri ve anterior–posterior yük paylaşımı üzerinde doğrudan belirleyici olduğu saptandı. Ti-base içeren HYB-CTRL grubu, tek üyeli ve üç üyeli restorasyonlarda zirkonya üst yapıyı koruyucu bir profil sergiledi; üç üyeli modelde maksimum çiğneme yüklemesi altında zirkonya minimum güvenlik faktörü 3.33 olarak bulundu. Ancak dört üyeli uzun açıklıklı modelde bu avantajını kaybederek yükü anterior vidaya yığdı ve maksimum oklüzal yükleme altında sistem minimum güvenlik faktörü 1.29'a düştü. DSR-0.6 konfigürasyonu restoratif vidayı yüksek güvenlik marjıyla korurken (dört üyeli modelde maksimum oklüzal yükleme altında anterior II vida minimum güvenlik faktörü 3.36), vida–zirkonya arayüzünde belirgin gerilme yoğunlaşmasına (posterior arayüz 128.09 MPa) yol açarak maksimum oklüzal yükleme altında sistem minimum güvenlik faktörünü 1.66'ya indirdi. DSR-1.6 konfigürasyonu çiğneme yüklemesinde zirkonya üst yapıyı en iyi koruyan grup olarak belirlenirken (dört üyeli modelde minimum güvenlik faktörü 2.78), üç üyeli modelde maksimum çiğneme yüklemesi altında anterior vida minimum güvenlik faktörü 3.64, posterior vida minimum güvenlik faktörü ise 2.23 olarak hesaplandı; anterior–posterior dayanaklar arasında belirgin asimetri oluştu. DSR1.1 konfigürasyonu ise tüm modellerde en dengeli anterior–posterior yük paylaşımını (üç üyeli modelde 2.28–2.35; dört üyeli modelde 2.35–2.44) ve en düşük, stabil eşdeğer alternatif gerilme değerlerini (tek üyeli modelde 156.09 MPa; üç üyeli modelde 213.80/212.38 MPa; dört üyeli modelde 212.43/211.87 MPa) sağlayarak en tutarlı biyomekanik performansı sergiledi. Sonuç: Restoratif vida şaft uzunluğu, implant üstü doğrudan vidalanabilir restorasyonların biyomekanik davranışını ve yorulma güvenliğini doğrudan etkilemektedir. Çok üyeli ve uzun köprü restorasyonlarda anterior–posterior yük dengesi, eşdeğer alternatif gerilme ve sistem minimum güvenlik faktörü birlikte değerlendirilmelidir. Bu bağlamda, 1.1 mm şaft uzunluğuna sahip konfigürasyon, farklı restorasyon ölçeklerinde ve yükleme tiplerinde en dengeli, en öngörülebilir ve sistem bütünlüğünü en iyi koruyan tasarım olarak öne çıkmaktadır.
Özet (Çeviri)
ABSTRACT Evaluation of the Mechanical Behavior of Restorative Screws and Materials Using Finite Element Analysis Objective: The aim of this study was to investigate whether increasing the shaft length of the restorative screw—and, consequently, the interfacial zirconia thickness—in screw-retained restorations could eliminate the necessity for Ti-base components in single-, three-, and fourunit implant-supported restorations. This objective was pursued by evaluating the biomechanical behavior and fatigue performance of Ti-base-assisted and directly screwretained configurations under maximum masticatory and occlusal loading scenarios using three-dimensional finite element analysis. III Materials and Methods: Three screw-retained configurations were generated in which the multi-unit abutment level, Ti-base, and shaft length were increased by 0.5 mm, 1 mm, and 1.5 mm, respectively. Three-dimensional finite element models were constructed accordingly. To standardize the biological and structural variables that could potentially influence the biomechanical behavior of the prosthetic components, the analysis models were confined to the multi-unit abutment analogue, and a rigid anchorage condition was applied. All contact interfaces were defined as“bonded”under idealized contact conditions in order to isolate and evaluate the load-transfer mechanism between components without interference from secondary variables. A preload of 150 N was applied to the restorative screws. Static and fatigue analyses were performed using ANSYS Student 2025 R2 software under two distinct loading scenarios: (1) anatomically distributed maximum masticatory loading (600 N axial + 200 N lateral) and (2) single-point localized maximum occlusal loading (600 N axial + 200 N lateral).For the metallic components, the von Mises equivalent stress, equivalent alternating stress, and minimum safety factor were evaluated. For the zirconia superstructure, the maximum principal stress, maximum equivalent stress, and minimum safety factor were assessed as the primary outcome parameters. Results: The restorative screw shaft length was found to have a decisive influence on the system minimum safety factor, interface stresses and anterior-posterior load sharing. The Ti-base containing HYB-CTRL group exhibited a protective profile for the zirconia superstructure in the S1 and B3 restorations; in the B3 model under maximum chewing loading, the zirconia minimum safety factor was 3.33. However, in the long-span B4 model this advantage was lost, leading to load concentration on the anterior screw and a drop of the system minimum safety factor to 1.29 under maximum occlusal loading. The DSR-0.6 mm configuration protected the restorative screw with a high safety margin (anterior screw minimum safety factor 3.36 in the B4 model under maximum occlusal loading) but caused pronounced stress concentration at the screw-zirconia interface (posterior interface 128.09 MPa), reducing the system minimum safety factor to 1.66 under the same loading. The DSR-1.6 mm configuration best protected the zirconia superstructure under chewing loading (B4 model minimum safety factor 2.78) yet created a marked asymmetry between the anterior-posterior abutments in the B3 model (anterior screw safety factor 3.64, posterior screw 2.23 under maximum chewing loading). In contrast, the DSR-1.1 mm configuration provided the most balanced anterior-posterior load sharing across all models (B3: 2.28–2.35; B4: 2.35– 2.44) and the lowest, most stable equivalent alternating stress values (S1: 156.09 MPa; B3: IV 213.80/212.38 MPa; B4: 212.43/211.87 MPa), demonstrating the most consistent biomechanical performance. Conclusion: Restorative screw shaft length directly affects the biomechanical behavior and fatigue safety of direct screw-retained implant-supported restorations. In multi-unit and long-span restorations, the anterior-posterior load balance, equivalent alternating stress and system minimum safety factor must be evaluated together. Within this framework, the configuration with a 1.1 mm shaft length stands out as the most balanced, predictable and system-integrity-preserving design across different restoration scales and loading types.
Benzer Tezler
- İmplant destekli vida tutuculu restorasyonlarda restoratif vida ve materyallerin mekanik davranışlarının incelenmesi
Mechanical behavior of restorative screws and materials in implant supported screw-retained restorations
ADİL İSMAİL SOYKASAP
Doktora
Türkçe
2025
Diş HekimliğiEge ÜniversitesiProtetik Diş Tedavisi Ana Bilim Dalı
PROF. BÜLENT GÖKÇE
- Farklı implant dayanakları ile desteklenen tam seramik kronların kırılma dayanımlarının karşılaştırılması
Comparison of fracture resistance of all ceramic crowns supported by different abutment types
RUMEYSA YILDIRIM
Diş Hekimliği Uzmanlık
Türkçe
2026
Diş HekimliğiGazi ÜniversitesiProtetik Diş Tedavisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. IŞIL ÇEKİÇ NAGAŞ
- Farklı materyal ve dayanaklarla üretilen hibrit restorasyonların mekanik özelliklerinin karşılaştırılması
Comparison of mechanical properties of hybrid restorations fabricated with different materials and abutments
ZÜLİYE KURULTAY
Diş Hekimliği Uzmanlık
Türkçe
2025
Diş HekimliğiAtatürk ÜniversitesiProtetik Diş Tedavisi Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ RÜŞTÜ ERSOY SAKARYA
- Farklı açıda yerleştirilmiş implantlarda ölçü hassasiyetinin değerlendirilmesi
Evaluation of impression accuracy for implants at different angulations
HANDE ÇITIR YÜCEL
Diş Hekimliği Uzmanlık
Türkçe
2017
Diş HekimliğiSelçuk ÜniversitesiProtetik Diş Tedavisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖZGÜR İNAN
- Farklı implant üstü restoratif materyallerin implant kemik ara yüzeyine dinamik kuvvetler altında ilettiği streslerin incelenmesi
Investigation of stresses transmitted by different superstructure restorative materials to implant bone interface under dynamic loads
TOLGA AKOVA
Doktora
Türkçe
2002
Diş HekimliğiÇukurova ÜniversitesiProtetik Diş Tedavisi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HAKAN UYSAL