Geleneksel yöntem ve dijital yöntemler kullanılarak farklı materyallerden yapılan yer tutucuların bağlantı dayanımı ve stres dağılımlarının 3 boyutlu sonlu elemanlar analizi kullanılarak değerlendirilmesi
Evaluation of the bond strength and stress distribution of space maintainers fabricated from different materials using conventional and digital methods by three-dimensional finite element analysis
- Tez No: 970407
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ ÖMER FARUK GÜDÜK
- Tez Türü: Diş Hekimliği Uzmanlık
- Konular: Diş Hekimliği, Dentistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Karadeniz Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Diş Hekimliği Fakültesi
- Ana Bilim Dalı: Pedodonti Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
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.
Özet (Çeviri)
Primary teeth play an important role both functionally and aesthetically, while also maintaining the arch space for permanent teeth. Premature loss of primary teeth may lead to problems such as eruption and positional anomalies in permanent dentition, as well as arch asymmetry. To prevent such complications, space maintainers are used to preserve the arch length. The present thesis study was conducted in collaboration between the Faculty of Dentistry, Karadeniz Technical University (KTÜ), and the KTÜ Medical Device Design and Manufacturing Application and Research Center (METAM). The aim of this study was to evaluate the stress distribution on ten experimental groups, created from four different materials and cemented with three types of dental cements, using finite element analysis (FEA). Three-dimensional models were generated from the data obtained by scanning the study model. Space maintainers fabricated from polyetheretherketone (PEEK), composite resin, titanium, and stainless steel were cemented with glass ionomer, resin-modified glass ionomer, and resin cements, and the stress accumulation resulting from masticatory forces was analyzed using FEA. During the process of generating the anatomical geometry for finite element analysis, Materialise Mimics and Materialise 3-matic (Materialise, Leuven, Belgium) software were utilized. The completed designs were exported from Materialise 3-Matic as“.stl”surface model files. To ensure mesh quality and uniformity, initial refinement and adjustments were performed using Nomad Sculpture software. The files were then transferred to Hypermesh for detailed mesh optimization. The maximum element aspect ratio was kept below 2.5, triangular angles were arranged between 30° and 120°, the Jacobian value was maintained above 0.8, and the skew value below 40. After the mesh structure was generated in Hypermesh, it was exported to LS-DYNA in“.k”key file format for analysis. Since the study focused only on the linear elastic behavior region, material properties were defined using the MAT_001-ELASTIC card in LS-DYNA. This card allowed for the definition of essential mechanical properties for each material, such as Young's modulus and Poisson's ratio. As a boundary condition in the analysis, both the occlusal contact area with the opposing dentition and the basal surface of the model were fixed. For the force application, in order to achieve a more realistic simulation, instead of an idealized single-point load, loading was performed by considering multiple contact areas that occur during mastication. This approach aimed to obtain a stress distribution closer to actual clinical conditions. The total applied load was 150 N (Newtons), and this load was distributed to the contact points on both the tooth and the space maintainer. In all material and cement combinations, the stresses generated in the cortical and cancellous bone remained nearly constant; approximately 20 MPa in the cortical bone and around 3 MPa in the cancellous bone. When evaluating the stresses occurring in the abutment tooth, stainless steel space maintainers exhibited the lowest stress values at 41 MPa, suggesting that metallic space maintainers producing lower stresses would be more appropriate to minimize potential damage to tooth structure. When comparing adhesive cement types, resin-modified glass ionomer cement exhibited the lowest stress values with all space maintainer materials, while glass ionomer cement produced the highest stress values. Based on the findings of the present study, to achieve the lowest stress on the abutment tooth and the most homogeneous stress distribution in the supporting tooth, stainless steel space maintainers should be preferred. Furthermore, the lowest stress within the adhesive layer was observed when resin-modified glass ionomer cements were used.
Benzer Tezler
- Harita okur yazarlığı konusunun öğretiminde dijital oyunlaştırmanın öğrencilerin akademik başarıları üzerine etkisi
The effect of digital gamification on students' academic achievement in teaching the topic of map literacy
COŞKUN ALKAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
CoğrafyaAtatürk ÜniversitesiTürkçe ve Sosyal Bilimler Eğitimi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HALİL KOCA
- Experimental and numerical analysis of the thermoelectric cooling of photovoltaic panels
Fotovoltaik panellerin termoelektrik ile soğutulmasının deneysel ve sayısal analizi
ALI TALIB DAKHAL
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
EnerjiAtatürk ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KENAN YAKUT
- Parafonksiyonel alışkanlık varlığında Le Fort I osteotomisi sonrası maksiller fiksasyonda kişiye özel titanyum ve CFR-PEEK miniplakların stres dağılımının sonlu elemanlar analizi ile değerlendirilmesi
Evaluation of stress distribution of custom-made titanium and CFR-peekminiplates in maxillary fixation after Le Fort I osteotomy in the presence of parafunctional habits using finite element analysis
DUYGU SARITEMUR
Doktora
Türkçe
2026
Diş Hekimliğiİstanbul Aydın ÜniversitesiAğız, Diş ve Çene Cerrahisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET KAĞAN DEĞERLİYURT
- Experimental investigation of plugging fractures with calcium carbonate
Çatlak tıkamanın kalsiyum karbonat ile deneysel olarak incelenmesi
HAKMYRAT ATAYEV
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Petrol ve Doğal Gaz Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiPetrol ve Doğal Gaz Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÜRŞAT ALTUN
- İmplant destekli tam ark sabit protezlerde farklı üretim yöntemleri kullanılarak üretilen farklı alt yapı materyallerinin uyumlarının karşılaştırılması
Comparison of the fit of various framework materials manufactured through different production methods in implant supported complete-arch fixed prostheses
EYLÜL TÜRSEN
Diş Hekimliği Uzmanlık
Türkçe
2023
Diş HekimliğiEge ÜniversitesiProtetik Diş Tedavisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BÜLENT GÖKÇE