Dental İmplantolojide Sonlu Elemanlar Analizi

FEM, diş hekimliğindeki uygulamalarında büyük bir çok yönlülük göstermiştir. Herhangi bir yapının karmaşık geometrisi, düğümler aracılığıyla birbirine bağlanan “sonlu elemanlar”a bölünür. Elemanların türü, düzenlenmesi ve toplam sayısı sonuçların doğruluğunu etkiler. İmplantlar, abutmentler ve restorasyonlar gibi mekanik yapılar ayrıntılı olarak analiz edilebilir ve  hesaplanan gerilim ve zorlanma değerlerini önemli ölçüde etkileyebilir. Bu malzemeler, daha önce belirlenmiş izotropik, ortotropik ve/veya anizotropik özellikler kullanılarak FEA çalışmalarında dijital olarak modellenebilir. 

İmplantlar ve çene kemiğinin kendisi oldukça karmaşık yapılardır.  FEA çalışmalarında yaygın olarak kullanılan malzemeler implant, peri-implant kemik (kortikal ve spongioz) olarak sınıflandırılabilir. FEM, kuvvetlerin sistemdeki belirli noktalara uygulanmasına ve peri-implant bölgesinde ve çevreleyen yapılarda stres analizine olanak tanır. Hem iki boyutlu hem de üç boyutlu modeller oluşturulabilmesine rağmen, iki boyutlu modeller üç boyutlu yapıların davranışını gerçekçi bir şekilde simüle edemez ve bu nedenle  çalışmaların çoğu 3D modellemeye odaklanmıştır.

Ön işleme, geometrik modelin sonlu elemanlar modeline dönüştürülmesi, montaj/malzeme özellik veri gösterimi, sınır koşullarının tanımlanması, yükleme konfigürasyonu, işleme ve son işleme, FEA’nın gerçekleştirilmesinde yer alan temel adımlardır.

Sonlu eleman analizi, çeşitli diş implantı tasarımlarının biyomekanik performansını tahmin etmek için yaygın olarak kullanılmaktadır ve implantların tasarım felsefesi, uzunluğu, çapı ve şekli üzerine araştırmalar yürütülektedir. Bu tür çalışmalar esas olarak diş implantları yapmak için en biyo uyumlu malzemeleri bulmaya yönelik olmuştur. FEM ayrıca implantın yüzey pürüzlülüğünün çevredeki çene kemiğinde üretilen gerilme profili üzerindeki etkisini değerlendirmek için de kullanılmaktadır.

Normal biyolojik gerilmenin değişmesiyle oluşan kemik yeniden şekillenmesi, implant başarısızlığına neden olan en önemli faktörlerden biridir. Buna gerilme kalkanlama etkisi denir. FEM ve parametrelendirilmiş optimum tasarım tekniği kullanılarak, implantın çok parametreli optimizasyonu gerçekleştirilerek gerilme kalkanlama etkisi en aza indirilebilir ve böylece prosedürün başarısı garanti altına alınabilir.

Sonlu elemanlar analizi çalışmalarının klinik, klinik öncesi ve in vitro çalışmalara göre birçok avantajı vardır. En önemlisi, hastalar daha önce test edilmemiş yeni malzemelerin ve tedavi yöntemlerinin uygulanmasından zarar görmeyecektir. Hayvanlar bu biyomekanik çalışmalardan zarar görmeyecektir. Ancak, klinisyenler tüm bu uygulamaların bir bilgisayarda gerçekleştirildiğinin ve sonuçların gerçek bir senaryoya uygulanabilirliğini açıkça etkileyecek kritik sınırlamalar ve varsayımlar olduğunun farkında olmalıdır. FEA sonuçlarını mekanik testler, geleneksel klinik model analizi ve klinik öncesi testlerle doğrulamak esastır. Simüle edilmiş modellerden sonuç elde etmek için gelişmiş bilgisayar teknolojisi kullanılmasına rağmen, implant makro ve mikro tasarımı, malzeme özellikleri, yükleme koşulları ve sınır koşulları gibi klinik özellikleri etkileyen birçok faktör ihmal edilmekte veya göz ardı edilmektedir. Bu nedenle, FEA sonuçlarını klinik öncesi ve uzun vadeli klinik çalışmalarla ilişkilendirmek araştırma modellerini doğrulamaya yardımcı olabilir.

Bu teknolojiyi günlük tasarım görevlerine uygulamanın maliyetleri düşerken, sunulan yetenekler genişliyor. Teknikte eğitim ve ticari yazılım paketlerinin serbestçe kullanılabilir hale gelmesiyle, yöntem yetenekli bir analist tarafından uygulandığı takdirde, daha kısa bir tasarım döngüsünde daha  kaliteli ürünler sunma kapasitesine sahip ve sahada hata olasılığı daha düşüktür.

Firmamız bu alanda geometri tasarlama, nokta bulutu geometri oluşturma, CAD datasının sorunsuz şekilde FEA analizlerine uygun hale getirilmesi konusunda oldukça tecrübelidir ve bir çok referansa sahiptir.

Aşağıda görülen resimler bir All-On-Four prosedürünün analiz çalışmalarına aittir. Sadece dış yapı değil kemik içi boşluklar ve katmanlarda doğru şekilde modellenerek sonlu elemanlar analiz çalışmaları yapılmıştır. Bu örnek yaptığımız çalışmalara sadece bir örnek teşkil etmektedir. Daha fazlası için bizimle iletişime geçebilir ve deneyimlerimizden faydalanabilirsiniz.