TY  - JOUR
TT  - BIOMECHANICAL COMPARISON OF STRESSES GENERATED THROUGH TWO DIFFERENT DENTAL IMPLANT DESIGNS TO BE APPLIED IN AUGMENTED MAXILLARY SINUS
AU  - Ademhan, Onur
AU  - Küçükkurt, Sercan
AU  - Çetiner, Sedat
PY  - 2017
DA  - December
DO  - 10.17567/ataunidfd.381325
JF  - Atatürk Üniversitesi Diş Hekimliği Fakültesi Dergisi
JO  - Ata Diş Hek Fak Derg
PB  - Ataturk University
WT  - DergiPark
SN  - 1300-9044
SP  - 154
EP  - 160
VL  - 27
IS  - 3
LA  - en
KW  - Dental implants
KW  - Finite element analysis
KW  - Implant design
N2  - ABSTRACTAim: The purpose of this study is to compare the stress formations of twodifferent implant designs in augmented maxillary sinuses using thethree-dimensional (3D) finite elements analysis method.Material andMethods: A 3D model of atrophic posterior maxilla involvingthe maxillary sinus was created with computer software by using a computerizedtomography image of a real patient. Similarly, implants in two differentdesigns, prosthetic superstructures, and graft applied maxillary sinus weresimulated. Four groups were obtained in total with two types of implants(Ankyos: A, Xive: X) with different designs, and two different scenerariosincluding control models (A1 and X1) without maxillary sinuses and maxillamodels with grafted maxillary sinuses (A2 and X2). In these groups, stressanalysis on cortical bone, trabecular bone and graft material were conductedunder the forces close to real masticatory forces. Results: Tension-type stressesin cortical bone as a result of vertical loading, was lower in X Groups. Whencontrol group models were compared with maxillar sinus augmentation (MSA)models, no significant difference was revealed. In trabecular bone and graftmaterial, no significant difference was revealed except for the A2 model whichgenerated lower stresses. Compression-type stresses in cortical bone as aresult of vertical loading, less stress formation was observed in Group Amodels. When MSA models were compared, X2 group caused more stress formation.In control groups the results were similar. In trabecular bone and graftmaterial, no significant difference was found. Tension-type stresses incortical bone as a result of oblique loading, no significant differences wererevealed. In trabecular bone and graft material, in all models, Group A causedsignificantly less stress. Compression-type stresses in cortical bone as aresult of oblique loading, significantly less stress formation was measured inGroup A models. When MSA models were compared, the implant in the X2 group ledto more stress formation. In the control groups, the results were similar. Inthe tension-type stresses in trabecular bone and graft material, no significantdifference was revealed except for the A2 model which led to less stress. Thestress values formed on the graft material were quite close. Conclusion: Implant design with “V” shaped thread (Group X) caused more stressformation in almost all conditions, except vertical compression stresses causedby vertical loadings, in comparison to the models with square shaped threadform implants (Group A).Keywords: Dental implants; Finite element analysis; Implant design; Sinus flooraugmentationOGMENTE MAKSİLLER SİNUS BÖLGESİNE UYGULANANIKI FARKLI IMPLANT TASARIMININ OLUŞTURDUĞU STRESLERIN BIYOMEKANIK OLARAKKARŞILAŞTIRILMASIÖZAmaç: Bu çalışmanın amacı 3 boyutlu (3D) sonluelemanlar stres analizi yöntemini kullanarak, posterior maksiller bölgede greftkullanılarak sinüs tabanı yükseltilmesi yapılmış örneklerde iki farklı implanttasarımının stres oluşumuna etkilerini karşılaştırmaktır. Gereç Ve Yöntem: Gerçek bir hastaya ait bilgisayarlıtomografi görüntüsü kullanılarak maksiller sinüsü de içeren atrofik posteriormaksillanın 3D modeli bilgisayar yazılımları ile oluşturulmuştur. Benzerşekilde iki farklı tasarımda implant modelleri, protetik üst yapılar vemaksiller sinüse uygulanmak üzere greft materyali canlandırılmıştır. Farklıtasarıma sahip iki tip implant (Ankyos: A, Xive: X), maksiller sinüsün ihmaledildiği kontrol modellerine (A1 ve X1) ve içerisine greft materyali yerleştirilensinuse sahip maksilla modellerine yerleştirilerek (A2 ve X2) toplamda 4 grupelde edilmiştir. Oluşturulan bu gruplarda, teknik olanakların elverdiği ölçüdegerçek yaşamdaki çiğneme kuvvetlerine benzer kuvvetler altında kortikal,trabeküler ve greft materyali üzerinde oluşan streslerin analizi yapılmıştır. Bulgular: Vertikal kuvvetler karşısında kortikalkemikte oluşan gerilme stresleri X gruplarında daha düşük bulunmuştur. Kontrolgrupları ile sinus ogmentasyonu (SO) grupları karşılaştırıldığında anlamlı birfark oluşmamıştır. Trabekuler kemik ve greft materyalinde daha düşük stressoluşturan A2 modeli hariç diğer modellerde anlamlı fark oluşmamıştır. Vertikalkuvvetlere karşı oluşan sıkışma streslerinde, kortikal kemikte A gruplarındadaha düşük stresler ölçülmüştür. SO gruplarında X2 modelinde daha yüksek stressoluşmuştur. Kontrol gruplarında ise fark gözlenmemiştir. Trabeküler kemik vegreft materyalinde ise bir fark gözlenmemiştir. Oblik kuvvetler sonucu oluşangerilme steslerinde, kortikal kemikte bir fark bulunamamıştır. Trabeküler kemikve greft materyalinde ise A grubunda düşük stress değeleri oluşmuştur. Oblikkuvvetlere karşı oluşan sıkışma tipi streslerde, kortikal kemikte A gruplarındadüşük stresler gözlenmiştir. SO gruplarında X2 modeli daha yüksek stressoluşturmuştur. Kontrol grupları arasında ise fark bulunamamıştır. Oblikkuvvetlere karşı oluşan gerilme streslerinde, trabeküler kemik ve greftmateryalinde, daha düşük stresler oluşan A2 modeli haricinde farkgözlenmemiştir. Sonuç: Üçgen yiv tasarımlı implantlara (Grup X)sahip modellerde, kare yiv tasarımında implantlara (Grup A) sahip modelleregöre, vertikal kuvvetler sonucu oluşan sıkışma stresleri dışında, neredeyse herkoşulda daha fazla stres oluşumu gözlenmiştir. AnahtarKelimeler: Dentalimplant; Implant tasarımı; Sinüs taban yükseltmesi; Sınırlı eleman analizi
CR  - 1.	Steigenga JT, al-Shammari KF, Nociti FH, Misch CE, Wang HL. Dental implant design and its relationship to long-term implant success. Implant Dent. 2003;12:306-17.
CR  - 2.	Jung UW, Hong JY, Lee JS, Kim CS, Cho KS, Choi SH. A hybrid technique for sinus floor elevation in the severely resorbed posterior maxilla. J Periodontal Implant Sci. 2010;40:76-85.
CR  - 3.	Sahin S, Cehreli MC, Yalcin E. The influence of functional forces on the biomechanics of implant-supported prostheses--a review. J Dent. 2002;30:271-82.
CR  - 4.	Bozkaya D, Muftu S, Muftu A. Evaluation of load transfer characteristics of five different implants in compact bone at different load levels by finite elements analysis. J Prosthet Dent. 2004;92:523-30.
CR  - 5.	Nelson SJ, Ash MM. Wheeler's Dental Anatomy, Physiology and Occlusion. 9 ed: Saunders; 2009.
CR  - 6.	Huang HL, Fuh LJ, Ko CC, Hsu JT, Chen CC. Biomechanical effects of a maxillary implant in the augmented sinus: a three-dimensional finite element analysis. Int J Oral Maxillofac Implants. 2009;24:455-62.
CR  - 7.	Tepper G, Haas R, Zechner W, Krach W, Watzek G. Three-dimensional finite element analysis of implant stability in the atrophic posterior maxilla: a mathematical study of the sinus floor augmentation. Clin Oral Implants Res. 2002; 13:657-65.
CR  - 8.	Fanuscu MI, Vu HV, Poncelet B. Implant biomechanics in grafted sinus: a finite element analysis. J Oral Implantol. 2004;30:59-68.
CR  - 9.	Fanuscu MI, Iida K, Caputo AA, Nishimura RD. Load transfer by an implant in a sinus-grafted maxillary model. Int J Oral Maxillofac Implants. 2003;18:667-74.
CR  - 10.	Geng JP, Xu DW, Tan KB, Liu GR. Finite element analysis of an osseointegrated stepped screw dental implant. J Oral Implantol. 2004;30:223-33.
CR  - 11.	Geramy A, Morgano SM. Finite element analysis of three designs of an implant-supported molar crown. J Prosthet Dent. 2004;92:434-40.
CR  - 12.	Ramoğlu S, Ozan O. Finite element methods in dentistry. J Dent Fac Atatürk Uni. 2014;Supplement: 9:175-80.
13.	Trivedi S. Finite element analysis: A boon to dentistry. J Oral Biol Craniofac Res. 2014;4:200-3.
CR  - 14.	Szwedowski TD, Whyne CM, Fialkov JA. Toward characterization of craniofacial biomechanics. J Craniofac Surg. 2010;21:202-7.
CR  - 15.	Lundgren S, Rasmusson L, Sjostrom M, Sennerby L. Simultaneous or delayed placement of titanium implants in free autogenous iliac bone grafts. Histological analysis of the bone graft-titanium interface in 10 consecutive patients. Int J Oral Maxillofac Surg. 1999;28:31-7.
CR  - 16.	Tatum H, Jr. Maxillary and sinus implant reconstructions. Dent Clin North Am. 1986;30:207-29.
CR  - 17.	Al-Nawas B, Schiegnitz E. Augmentation procedures using bone substitute materials or autogenous bone - a systematic review and meta-analysis. Eur J Oral Implantol. 2014;7 Suppl 2:S219-34.
CR  - 18.	Akpinar I, Anil N, Parnas L. A natural tooth's stress distribution in occlusion with a dental implant. J Oral Rehabil. 2000;27:538-45.
CR  - 19.	Chowdhary R, Halldin A, Jimbo R, Wennerberg A. Evaluation of stress pattern generated through various thread designs of dental implants loaded in a condition of immediately after placement and on osseointegration--an FEA study. Implant Dent. 2013;22:91-6.
CR  - 20.	Geng JP, Ma QS, Xu W, Tan KB, Liu GR. Finite element analysis of four thread-form configurations in a stepped screw implant. J Oral Rehabil. 2004;31:233-9.
UR  - https://doi.org/10.17567/ataunidfd.381325
L1  - https://dergipark.org.tr/en/download/article-file/407659
ER  -