İMPLANTÜSTÜ PROTEZ KONSTRUKSİYASININ YÜKLƏNMƏSİ ZAMANI İMPLANTATLAR ƏTRAFINDA QEYDƏ ALINAN SPONGİOZ GENİŞLƏNMƏ STRESİ

07-06-2022

Açar sözlər: implant, stress, sonlu elementlər üsulu, spongioz genişlənmə

Ключевые слова: имплантат, стресс, метод конечных элементов, спонгиозное расширение.

Key words: implant, stress, finite element method, cancellous expansion

İmplantın birincili stabilliyi dedikdə implantın uzununa və ya istiqamətdə yüklənməyə qarşı davamiyyəti nəzərdə tutulur. İlkin stabillik zamanı implant yerləşdirildikdən sonra implantı əhatə edən sümüklə mexaniki qarşılıqlı münasibətində sümüyün keyfiyyətinin mühüm rolu vardır. İlkin yaxud birincili implant stabilliyinin implantasiyanın uğuru üçün mühüm əhəmiyyətə malikdir. İkincili stabillik isə implantla sümüyün arasəthində sümüyün yenidən qurulması ilə əlaqədardır. Sümük-implant arasəthindəki stress göstəricilərinin öyrənilməsi implantüstü yüklənmənin ümumi analizində vacib mərhələni təşkil edir [1,2, 3, 4]. Hal-hazırda implantologiyada müvəffəqiyyətsizliklərə çox rast gəlinir. Bu halların əsas səbəblərindən biri kimi bədən üçün yad cisim hesab edilən implant yerləşdirilmiş toxuma daxilində funksiyaların normal həyata keçə bilməmələridir. İmplanın səthindəki material ideal vəziyyətdə bioloji uyğunluq, sərtlik, davamlılıq, korroziyaya qarşı davamlılıq kimi məziyyətlərə malik olmalıdır. Müvafiq məziyyətlərə malik bir növ material demək olar ki, mövcud olmadığından implantların səthi əksər hallarda xüsusi örtüklə əhatə edilir. Əksər implantların səthi hidroksiapatit materialla örtülmüş şəkildədir. Hidroksiapatit orqanizmə bioloji baxımdan uyğun olmaqla yanaşı həm də bioloji aktivdir [5, 6]. Bu örtük materialı implantın ətrafındakı sümük toxumasında yeni sümük toxumasının yaranmasını stimulyasiya edir.

Tədqiqatın məqsədi.Model sistemində implantüstü protez konstruksiyasının müxtəlif nahiyyədən yüklənməsi zamanı implantatlar ətrafında qeydə alınan spongioz genişlənmə stresi göstəricilərinin təyini.

Material və metodlar.Tədqiqat işi Azərbaycan Tibb Universitetinin Ortopedik Stomatologiya kafedrası və “AY-Tasarım” MMC-nin laboratoriyasında həyata keçirilmişdir. Yekun olaraq aşağı çənədə kortikal və spongioz sümük, implantlar, ataçment sistemi və implantüstü çıxan protez həqiqi morfologiyalarına uyğun şəkildə model üzrəində bütövləşdirilmişdir.  Modellərin xarakteristikası: götürdüyümüz süni aşağı çənədə orta xəttdən müxtəlif məsafədə A, B, D və E implantı, B implantatları yerləşdirilir. İmplantların sümük toxumasında yüksəklik səviyyələri əsasən eynidir, yerləşmə bucaqları isə 17, 30 və 90 dərəcə olmuşdur. Bar ataçmentin konsol uzunluğu 5 və 10 mm-dir.

Tədqiqat zamanı istifadə ediləcək 3D rəqəmsal modellərin hazırlanması, homogen hala gətirilməsi və sonlu elementlər stess analiz üsulunun tətbiq edilməsi üçün İntel Xeon CPU 3,30 GHz prosessor, 500 GB Hard Disk, 14 GB RAM ilə təchiz edilmiş və Windows 7 Ultimate Version Service Pack1  əməliyyat sistemi olan kompüterdən, Activity 880 (Smart optics sensortechnik GmbH, Sinterstrasse 8, D-44795, Boxhum, Almaniya) optik skayner ilə 3 ölçülü skandan, Rhinoceros 4,0 (3670 Woodland Park Avenue Seattle, WA 98103 VSA) 3 ölçülü model hazırlama proqram təminatından, VRMesh (VirtualGird Inc, Bellevue City, WA, USA) Algor Fempro (ALGOR, Inc. 150 BetaDrivePittsburgh, PA 15238-2932 USA) analiz proqramların-dan istifadə edilmişdir. Modellər VRMesh proqramı ilə həndəsi olaraq formalaşdırıldıqdan sonra analizə hazır hala gətirilməsi üçün stl. formatında Alger Fempro (Algor Inc. USA) proqramına yüklənilmişdir.

Tədqiqatın nəticələri. Sistemi sağ-posterior nahiyyədən çeynəmə qüvvəsilə yükləndikdə A implantı ətrafında formalaşan spongioz genişlənmə göstəricisi bu istqamətdən yüklənmə zamanı qüeydə alınan maksimal göstəricisini nümayiş etdirməkə 1,11009 MPa təşkil etmişdir. Buna baxmayaraq, sistemin B, D və E kimi digər implantları ətrafında bu istqamətdən yüklənmə zamanı müşahidə edilən spongioz genişlənmə göstəriciləri ardıcıl olaraq, 0,19880 MPa, 0,02152 MPa və 0,01522 MPa olmuşdur.

 

 

Diaqram-1. Anterior nahiyyədən yüklənmə zamanı spongioz sümükdə baş verən genişlənmə stressi göstəriciləri.

 

Model-6 sisteminin implantüstü konstruksiyasının sol-posterior nahiyyəsinin çeynəmə qüvvəsilə yüklənməsi nəticəsində A və B implantları ətrafında müşahidə edilən spongioz genişlənmə göstəriciləri uyğun olaraq, 0,025797 MPa və 0,078475 MPa olsa da, sistemin sol tərəfində yerləşdirilmiş D və E implantları ətrafında bu göstəricilər ardıcıl olaraq, 0,176586 MPa və 1,140148 MPa qeydə alınmışdır.

Detalları material və metodlar fəslində verilmiş model-7 sistemində implantüstü protez konstruksiyasının anterior nahiyyədən yüklənməsi zamanı A implantı ətrafında qeydə alınan spongioz genişlənmə stresi göstəricisi 0,143996 MPa olmasına baxmayaraq, sistemin B implantı tərafında bu göstərici bir qədər yüksək, 0,507135 MPa aşkarlanmışdır. Sistemin sol tərəfində yerləşdirilmiş D və E implantları ətrafında yaranan spongioz genişlənmə təzyiqi göstəriciləri 0,298392 MPa və 0,087189 MPa aşkar edilmişdir.

Model-7 sisteminin sağ-posterior tərəfdən yüklənməsi zamanı A  implantı ətrafında meydana gələn spongioz genişlənmə təzyiqi göstəricisi 0,62879 MPa müəyyənləşdirilsə də, sistemin B, D və E implantları ətrafında uyğun göstəricilər nisbətən aşağı, ardıcıl olaraq, 0,2629 MPa, 0,06554 MPa və 0,03982 MPa aşkar edilmişdir (diaqram 2).

 

Diaqram-2. Sağ-posterior nahiyyədən yüklənmə zamanı spongioz sümükdə baş verən genişlənmə stressi göstəriciləri.

Model-7 sisteminin sol-posterior istiqamətdən çeynəmə qüvvələri ilə yüklənməsi zamanı A, B və D implantları ətrafındakı spongioz sümük təbəqəsində formalaşan genişlənmə təzyiqi göstəriciləri ardıcıl olaraq, 0,022468 MPa, 0,054417 MPa və 0,187524 MPa aşkar edilsə də, E implantı ətrafında bu göstərici bir qədər yüksək, 0,434797 MPa qeydə alınmışdır.

Model-8 sisteminin implanüstü konstruksiyasını anterior nahiyyədən süni çeynəmə qüvvəsilə yüklədikdə implantlar ətrafında yaranan spongioz sümük genişlənməsi təzyiqlərini öyrəndiyimiz tədqiqat mərhələsində A implantı ətrafında qeyd edilən təzyiq göstəricisi 0,164659 MPa və B implantı ətrafında 0,481983 MPa aşkar edilsə də, sistemin əks tərəfində D və E implantlarının anooloji göstəriciləri müvafiq olaraq, 0,519937 MPa və 0,172111 MPa təşkil etmişdir.

Model-8 isteminin implantüstü protezinin sağ-posterior tərəfdən çeynəmə qüvvələri ilə yüklənildiyi tədqiqat mərhələsində A implantı ətrafında spongioz genişlənmə göstəricisi 0,94282 MPa olsa da, sistemin B, D və E kimi digər implantları ətrafında bu göstərici ardıcıllığa uyğun olaraq, 0,18292 MPa, 0,08642 MPa və 0,0151 MPa kimi aşkar edilmişdir.

Model-8 sisteminin implantüstü konstruksiyasının sol-posterior nahiyyəsin-dən çeynəmə qüvvələrinin tətbiqi həyata keçirilmiş tədqiqat mərhələsində sistemin A, B və D implantları ətrafındakı spongioz sümük təbəqəsində müşahidə etdiyimiz genişlənmə təzyiqi göstəriciləri müvafiq olaraq, 0,024799 MPa, 0,078364 MPa və 0,130903 MPa olsa da, E implantı ətrafında bu göstərici digərləri ilə müqayisədə yüksək, 0,91131 MPa aşakr edilmişdir (diaqram 3).

 

 

Diaqram-3.Sol-posterior nahiyyədən yüklənmə zamanı spongioz sümükdə baş verən genişlənmə stressi göstəriciləri.

 

Tədqiqatın model-9 sisteminin implantüstü protez konstruksiyasını anterior, sağ- və sol-posterior nahiyyələrdən çeynəmə qüvvələri ilə yüklədikdə impantətrafı süngər sümükdə baş verən genişlənmə stresi göstəricilərini öyrəndiyimiz tədqiqat mərhələsində öndən qüvvənin tətbiq zamanı sistemin A implantı ətrafında yaranan spongioz genişlənmə təzyiqi göstəricisi 0,150667 MPa müəyyən edildiyi halda, sistemin B və D implantları ətrafında meydana gələn anoloji təzyiq səviyyələri müvafiq olaraq, 0,518381 MPa və 0,519096 MPa aşkar edilmişdir. Uyğun nahiyyədən çeynəmə qüvvəsinin tətbiq zamanı E implantı ətrafında ortaya çıxan spongioz genişlənmə stresi səviyyəsi isə 0,131696 MPa olmaqla, əsasən A implantının anoloji göstəricisinə yaxın olmuşdur. Tədqiqatın model-9 sisteminin implantüstü konstruksiyasının sağ-arxa nahiyyəsinə çeynəmə qüvvələrinin tətbiqi zamanı ortaya çıxan implantətrafı spongioz genişlənmə təzyiqi səviyyəsi göstəricilərini müəyyənləşdirdiyimiz mərhələsi zamanı a implantı ətrafında qeyd edilən göstərici 1,35034 MPa aşkar edildiyi halda, sistemin B, D və E implantları ətrafında bu göstəricilər uyğun olaraq, 0,22926 MPa, 0,08283 MPa və 0,03288 MPa olmaqla aşağı olmuşdur.

Model-9 sisteminin implantlarüstü portezinə sol-posterior nahiyyədən qüvvə tətbiq edildikdə sistemin A, B və D implantları ətrafında aşkar edilmiş spongioz genişlənmə səviyyəsi göstəriciləri uyğun olaraq, 0,0254 MPa, 0,069075 MPa və 0,125876 MPa olduğu halda, sistemin E implantı ətrafında bu göstərici daha yüksək, 1,17173 MPa olmuşdur.

Tədqiqatın model-10 sisteminin implantüstü ortopedik konstruksiyasına anterior nahiyyəsinə çeynəmə qüvvəsinin tətbiqi zamanı implantətrafı spongioz genişlənmə göstəricini müəyyən etdiyimiz mərhələsi nəticəsində A və E implantları ətrafında spongioz genişlənmə təzyiqi səviyyələri 0,220003 MPa və 0,255653 MPa müəyyən edildiyi halda, B və D implantları ətrafında anoloji göstəricilər daha yüksək, uyğun olaraq, 0,566241 MPa və 0,58236 MPa qeydə alınmışdır.

Model-10 sisteminə sağ-posterior nahiyyədən implantüstü protezə çeynəmə qüvvəsi tətbiq edildikdə ən yüksək spongioz sümük genişlənməsi göstəricisi 1,17172 MPa olmaqla A implantı ətrafında müşahidə edilsə də, sistemin B, D və E implantları ətrafında qeydə alınmış spongioz genişlənmə təzyiqi göstəriciləri müvafiq olaraq 0,18827 MPa, 0,11727 MPa və 0,052941 MPa  olmuşdur. Model-10 sisteminə sol-arxa tərəfdən implantüstü konstruksiyaya çeynəmə qüvvələrinin tətbiqi zaman E implantı ətrafında 1,148143 MPa səviyyəsində spongioz sümük genişlənməsi təzyiqi qeydə alınsa da, sistemin A, B və D implantları ətrafında bu göstəricilər ardıcıllığa uyğun şəkildə 0,052941 MPa, 0,117048 MPa və 0,212425 MPa müəyyənləşdiril-mişdir.

 

ƏDƏBİYYAT - ЛИТЕРАТУРА– REFERENCES:

 

1.Grzeskowiak RM, Schumacher J, Dhar MS, et al., Bone and Cartilage Interfaces With Orthopedic Implants: // A Literature Review. Front. Surg. 7:601244. doi: 10.3389/fsurg.2020.601244
2.Mohamed, A.M.A., Askar, M.G. & El Homossany, M.EM.B. Stresses induced by one piece and two piece dental implants in All-on-4® implant supported prosthesis under simulated lateral occlusal loading: non linear finite element analysis study. BMC Oral Health (2022). 22, 196 https://doi.org/10.1186/s12903-022-02228-9
3.Oh WS, Saglik B, Bak SY. A Systematic Review and MetaAnalysis Bone Loss in the Posterior Edentulous Mandible with Implant-Supported Overdentures vs Complete Dentures. Int J Prosthodont. 2020 Mar/Apr; 33 (2): 184-91. Doi: 10.11607/ijp.6636.
4.Panika A, Bhardwaj A, Raturi S, et al., Stress evaluation during simultaneous intrusion and retraction of maxillary anteriors with mini-implants: A finite element analysis. J Contemp Orthod 2022;6(2):55-59.
5.De Sousa Ferreira V.C., Lopes A.P., Alves N.M., et al., Goes Bisphosphonate-related osteonecrosis induced change in alveolar bone architecture in rats with participation of Wnt signaling Clin Oral Investig., (2021), 25 (2) pp. 673-682
6.Reda, R.; Zanza, A.; Galli, M.; et al., Applications and Clinical Behavior of BioHPP in Prosthetic Dentistry: A Short Review. // J. Compos. Sci. 2022, 6, 90. https://doi.org/ 10.3390/jcs6030090