Farklı kafes yapılar ile gözenekli dental implant tasarımı ve biyomekanik davranışlarının sonlu elemanlar yöntemi ile incelenmesi
Porous dental implant design with different lattice structures and investigation of biomechanical behaviors by finite element method
- Tez No: 775663
- Danışmanlar: DOÇ. DR. HÜCCET KAHRAMANZADE
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Biyomühendislik, Diş Hekimliği, Mechanical Engineering, Bioengineering, Dentistry
- Anahtar Kelimeler: Dental implantasyon, Dental implantlar, Gözeneklilik, Kafes yapılar, Minimal yüzeyler, Dental implantation, Dental implants, Porosity, Truss structures, Minimal surfaces
- Yıl: 2022
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Karadeniz Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Günümüzde vücutta eksilen doku ve organların yerine implantlar ve protezlerin kullanımı oldukça yaygındır. Bu doğrultuda vücuda yerleştirilen implantların gerek malzeme gerek ise mekanik anlamda vücut ile uyumlu çalışması gerekmektedir. Son yıllarda gözenekli yapıların implant tasarımlarında kullanımı oldukça popüler çalışma konusu olarak literatürde göze çarpmaktadır. Bu çalışmada hücre boyutu 0,5 mm olacak şekilde %50, 65 ve 80 gözenekliliğe sahip 'Primitive Schwarz (P)', 'Gyroid (G)' ve 'Diamond (D)' kafes yapıları tasarlanmıştır. Mono blok diş implant modelleri %50, 65 ve 80 gözenekli kafes yapılar ile 0,4, 0,8 ve 1,2 mm çaplı çekirdek, ayrıca çekirdeksiz şekilde tasarlanmıştır. Gözenekli diş implant modelleri ile birlikte kortikal ve trabeküler kemik bileşenleri içeren kemik içi implant montaj modelleri SolidWorks 2021 yazılımı kullanılarak elde edilmiştir. Elde edilen farklı kafes yapılara sahip kemik içi implant montaj modelleri, katı implant montaj modeli ve birim kafes yapıların sonlu elemanlar analizi Ansys Workbench yazılımı ile gerçekleştirilmiştir. Gözenekliliğin artışıyla birlikte kafes yapıların efektif elastisite modülünde %84'lere varan azalma gözlemlenmiştir. P kafes yapısı diğer kafes yapı modellerine göre daha rijit davranış sergilemiştir. G80_0,0, G80_0,4, P80_0,0 ve P80_0,4 implant modellerinde yüklemeye bağlı kemik atforbisi ile rezorbsiyon mekanizmalarının oluşmaması gözlemlenmiştir. P80_0,4 implanta sahip trabeküler kemik en düşük von-Mises gerilme, deformasyon ve gerinim davranışı sergilemiştir. Bununla birlikte implant modellerine eklenen çekirdeklerin, eğilmeye karşı direnci artırdığı ve implantın daha rijit olmasını sağladığı da göz önüne alındığında, P80_0,4 implant modeli kemik replasmanlarında kullanılabilir en uygun implant modeli olarak belirlenmiştir.
Özet (Çeviri)
Nowadays use of implants and prostheses instead of missing tissues and organs in the body is quite common. In this manner, implants placed in the body are supposed to work in accordance with the body in terms of material and mechanic. In recent years, the use of porous structures in implant designs has been a very popular subject in the literature. In this study, 'Primitive Schwarz (P)', 'Gyroid (G)' and 'Diamond (D)' lattice structures were designed with 50, 65 and 80 % porosity with 0.5 mm of cell size. Additionally, monoblock dental implant models are designed with 50, 65 and 80 % porous lattice structures and 0.4, 0.8, and 1.2 mm diameter cores, as well as coreless. Intraosseous implant assembly models containing cortical and trabecular bone components along with porous dental implant models were obtained using SolidWorks 2021 software. Finite element analysis of the obtained intraosseous implant assembly models with different lattice structures, solid implant assembly model and unit lattice structures were performed with Ansys Workbench software. With the increase in porosity, a decrease of up to 84 % in the effective elastic modulus of lattice structures was observed. P lattice structure exhibited more rigid behavior compared to other lattice structure models. In G80_0,0, G80_0,4, P80_0,0, and P80_0,4 implant models, it has been observed that bone atphoria and resorption mechanisms do not occur due to loading. Trabecular bone with P80_0,4 implant exhibited the lowest von-Mises stress, deformation and strain behavior. However, considering that the cores added to the implant models increase the resistance against bending and make the implant more rigid, the P80_0,4 implant model has been determined as the most suitable implant model that can be used in bone replacements.
Benzer Tezler
- İmplant malzemesi olarak kullanılan Ti-6Al-4V alaşımında korozyon direncinin deneysel olarak incelenmesi
Experimental investigation of corrosion resistance in the Ti-6Al-4V alloy used as a dental implant material
MUSTAFA CULFA
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Mühendislik BilimleriRecep Tayyip Erdoğan ÜniversitesiEnerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. VAGİF NEVRUZOĞLU
- Metal organik kafes yapılar (MOF) ile polimer nanokompozit membranların hazırlanması ve gaz ayırma performansının değerlendirilmesi
Preperation of metal organic frameworks (MOFs) and polymeric nanocomposite membranes and evaluation of their gas permeability properties
GÖKÇE PINAR HEKİMOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Kimya MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. SENNUR DENİZ
- Mechanical behaviour of polymeric lattice structures produced by additive manufacturing
Eklemeli imalat ile üretilen polimer kafes yapıların mekanik davranışı
ŞÜKRÜ GÜRAY KALAYCIOĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SEZER ÖZERİNÇ
- Metal-organic framework/graphene oxide derived porous carbons for platinum based electrocatalysts for oxygen reduction reaction
Metal-organik kafes/grafen oksit türevli gözenekli karbonların platin bazlı oksijen indirgenme reaksiyonu elektrokatalizörlerinde kullanımı
EMRE BURAK BOZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Mühendislik BilimleriSabancı ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SELMİYE ALKAN GÜRSEL
- Additive manufacturing of inherently porous polymers: Polymerized high internal phase emulsion (polyHIPE) structures via vat photopolymerization
Doğal olarak gözenekli polimerlerin eklemeli imalatı: Tekne fotopolimerizasyonu yoluyla polimerize edilmiş yüksek iç fazlı emülsiyon (polyHIPE) yapılar
NİHAN ŞENGÖKMEN ÖZSÖZ
Doktora
İngilizce
2024
Polimer Bilim ve TeknolojisiThe Unıversıty Of SheffıeldMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FREDERİK CLAEYSSENS