ΕΙΣΑΓΩΓΗ
Η παθητική εφαρμογή των κοχλιούμενων επιεμφυτευματικών αποκαταστάσεων πολλαπλών μονάδων θεωρείται μια από τις πιο κρίσιμες προϋποθέσεις για τη διατήρηση της υγιούς διεπαφής οστού-εμφυτεύματος. Σύμφωνα με τη σύγχρονη βιβλιογραφία, η απόλυτη παθητική εφαρμογή των κοχλιούμενων αποκαταστάσεων είναι δύσκολο να επιτευχθεί ειδικά στην περίπτωση αποκλινόντων ή συγκλινόντων εμφυτευμάτων. Αναφορικά με την εφαρμογή επιεμφυτευματικών αποκαταστάσεων, υπάρχει εξαιρετικά περιορισμένη έρευνα που εξετάζει την επίδραση της διεπαφής εμφυτεύματος-διαβλεννογόνιου στηρίγματος και της κλίσης των εμφυτευμάτων στη φορά ένθεσης των κοχλιούμενων αποκαταστάσεων. Σκοπός της παρούσας μελέτης ήταν η διερεύνηση των μηχανικών φαινομένων ακίνητων επιεμφυτευματικών αποκαταστάσεων 3 οδοντικών μονάδων (FDP) σε σχέση με τη γωνία σύνδεσης εμφυτεύματος-διαβλεννογόνιου στηρίγματος και την κλίση των εμφυτευμάτων.
ΥΛΙΚΑ ΚΑΙ ΜΕΘΟΔΟΣ
Για την επίτευξη του σκοπού της παρούσας διπλωματικής εργασίας πραγματοποιήθηκε τρισδιάστατη in silico ανάλυση πεπερασμένων στοιχείων με μη γραμμικό δυναμικό τύπο ανάλυσης προκειμένου να προβλεφθούν διαφορετικά πιθανά μηχανικά χαρακτηριστικά και να μελετηθούν μηχανικά φαινόμενα στα επιμέρους μέρη του προς μελέτη δομικού μοντέλου. Επιλέχθηκαν και εξετάστηκαν δύο τύποι εμφυτεύματος: ο πρώτος τύπος ήταν εμφύτευμα εσωτερικής εξαγωνικής σύνδεσης, διαμέτρου 3,75 mm και μήκους 10 mm και ο δεύτερος τύπος ήταν ένα εμφύτευμα εσωτερικής κωνικής σύνδεσης, διαμέτρου 3,75 mm και μήκους 10 mm. Τα ψηφιακά μοντέλα εμφυτευμάτων (Paltop, Ariston Dental, Ελλάδα) αποτελούσαν αρχεία .stl (Standard Tessellation Language) των δύο τύπων εμφυτευμάτων. Για κάθε εμφύτευμα επιλέχθηκαν τα αντίστοιχα ti-bases διαβλεννογόνια στηρίγματα χωρίς αντιπεριστροφικό μηχανισμό. Στο SolidWorks 2020 (Dassault Systems, Παρίσι, Γαλλία) σχεδιάστηκε υπερκατασκευή τριών τεμαχίων για κάθε τύπο εμφυτεύματος, η οποία αντιστοιχούσε στην περιοχή των προγομφίων και των γομφίων, με εμβαδόν διατομής 20mm2. Στη συνέχεια, τα αρχεία stl καθώς και τα μοντέλα υπερκατασκευής, εισήχθησαν στο λογισμικό ABAQUS (Dassault Systems, 2020) όπου πραγματοποιήθηκε η διακριτοποίηση της γεωμετρίας τους και η ανάλυση. Κάθε μοντέλο υποβλήθηκε σε ένα φορτίο με τη μορφή δύναμης εφελκυσμού κάθετα προς το μέσο τμήμα της υπερκατασκευής. Ως «απόλυτη επαφή» αποδόθηκε η επαφή μεταξύ του διαβλεννογόνιου στηρίγματος και της υπερκατασκευής ενώ ως «επιφάνεια με επιφάνεια» αποδόθηκε η επαφή μεταξύ του εμφυτεύματος και του διαβλεννογόνιου στηρίγματος και ο συντελεστής τριβής ορίστηκε ως 0,35. Οι παράμετροι που άλλαζαν ήταν ο τύπος διεπαφής εμφυτεύματος-διαβλεννογόνιου στηρίγματος, εσωτερική εξαγωνική σύνδεση και κωνική σύνδεση και η κλίση των εμφυτευμάτων (0o/0o, 0o/10o, 0o/25o, 10o/10o). Η ανάλυση πεπερασμένων στοιχείων πραγματοποιήθηκε ως παράλληλη διαμόρφωση, σε σχέση με τη μέγιστες τάσεις Von Mises στην περιοχή του διαβλεννογόνιου στηρίγματος, της υπερκατασκευής και στην περιοχή σύνδεσης των δύο. Πραγματοποιήθηκε στατιστική ανάλυση, χρησιμοποιήθηκε η μέθοδος σύγκρισης ανά ζεύγη για την προβολή της επίδρασης κάθε ανεξάρτητης μεταβλητής, χρησιμοποιήθηκε one way ANOVA και Post Hoc Tukey HSD για τη σύγκριση των τάσεων σε διαφορετικές περιοχές του δομικού μοντέλου και το Shapiro – Wilk για την αξιολόγηση της κατανομής.
ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ
Στατιστικά σημαντικές διαφορές στις τάσεις σημειώθηκαν μεταξύ των περιοχών ενδιαφέροντος. Η γωνίωση των εμφυτευμάτων φάνηκε να επηρεάζει το μέγεθος των τάσεων όταν αυτή αυξανόταν σε κάθε συνδυασμό. Η αλλαγή της γωνίωσης από 10° σε 25° έδειξε διαφορά στις τάσεις που δεν έφτασαν ωστόσο τα επίπεδα στατιστικής σημαντικότητας. Ο τύπος σύνδεσης εμφυτεύματος-διαβλεννογόνιου στηρίγματος φάνηκε να επηρεάζει το μέγεθος των τάσεων.
ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ
Εντός των περιορισμών της παρούσας μελέτης, η περιοχή του διαβλεννογόνιου στηρίγματος και της σύνδεσης με την υπερκατασκευή θεωρήθηκαν ως οι περιοχές με τη μεγαλύτερη συσσώρευση τάσεων. Η γωνίωση των εμφυτευμάτων φάνηκε να έχει επίδραση στις προκαλούμενες τάσεις σε σχέση με την ομάδα ελέγχου, ενώ η παρουσία ενός ήδη κεκλιμένου εμφυτεύματος κατά 10o δεν φάνηκε να διαφέρει από τις περιπτώσεις ενός εμφυτεύματος με κλίση 25o ή από την περίπτωση των αμφοτερόπλευρων κεκλιμένων εμφυτευμάτων όσον αφορά την συσσώρευση τάσεων. Ο τύπος σύνδεσης εμφυτεύματος-διαβλεννογόνιου στηρίγματος φάνηκε να επηρεάζει τις τάσεις στο διαβλεννογόνιο στήριγμα και στο μεσαίο τμήμα της υπερκατασκευής, αλλά δεν φάνηκε να επηρεάζει τις τάσεις στην περιοχή σύνδεσης μεταξύ της υπερκατασκευής και των διαβλεννογόνιων στηριγμάτων.
(EL)
INTRODUCTION
The passive fit of screw retained multi-unit restorations is presumed as one of the most critical prerequisites for the maintenance of sound bone-implant interface. On the basis of authoritative literature, the absolute passive fit of screw-retained restorations is difficult to be obtained especially in case of angulated implants. Thus far, there has been extremely limited research examining the implant-abutment interface configuration and the inclination of the implants that affect the path of insertion of the restorations. The purpose of this study was to investigate the mechanical phenomena of 3 unit implant-supported fixed dental prostheses (FDP) in relation to the connection angle of implant-abutment configuration and their inclination.
MATERIALS AND METHOD
In order to achieve the purpose of this thesis, an in silico three-dimensional analysis of finite elements was carried out with the non-linear dynamic type of analysis in order to predict different possible mechanical characteristics and to study mechanical phenomena in the individual parts of the structural model. Two types of implant were selected and tested: the first type was an internal hexagonal connection implant, of a 3.75mm diameter and 10mm length, and the second type was an internal conical connection implant, of a 3.75mm diameter and 10mm length. The digital implant models (Paltop, Ariston Dental, Greece) are the .stl files (Standard Tessellation Language) of the two types of implants. The corresponding non engaging ti-bases abutments were chosen for each implant. Α three-piece screw-retained implant superstructure was designed in SolidWorks 2020 (Dassault Systems, Paris, France) which corresponds to the area of the premolars and molars, with a 20mm2 cross-sectional area. The stl files as well as the superstructure model, were then imported into ABAQUS software (Dassault Systems, 2020) where the discretization of the geometry and the analysis was carried out. Each model was subjected to a load in the form of tensile force perpendicular to the mid-section of the superstructure. An "absolute contact" was attributed between the abutment and the superstructure while a "surface-to-surface" condition was attributed between the implant and the abutment with a coefficient of friction of 0.35. The parameters change include the type of the implant-abutment interface configuration, internal hexagonal connection and conical connection and the inclination of the implants (0o/0o, 0o/10o, 0o/25o, 10o/10o). The mesh convergence study was performed in the parallel configuration, with respect to the maximum Von Mises stress in the abutment, superstructure and connection area of these. Α statistical analysis was conducted, the pairwise comparison test was utilized to project the effect of each independent variable, one way ANOVA and Post Hoc Tukey HSD was utilized to compare the strains in different areas of the structural model and Shapiro – Wilk to evaluate the distribution.
RESULTS
Statistical significant differences in stresses occurred between the areas of interest. Implant angulation seemed to affect the magnitude of stresses when this increased in every combination. The change of angulation from 10° to 25° demonstrated a difference in stresses which did not reach the levels of statistical significance. The type of implant-abutment angulation seemed to affect the magnitude of stresses.
CONCLUSIONS
Within the limitations of the present study, the abutment and connection area were considered to be the areas with the highest stress accumulation. Implant angulation seemed to have an effect to the induced stresses in relation to the control group, whereas the presence of an already inclined implant of 10o did not seem to differ from the cases of an implant inclined to 25o or the case of both inclined implants. The type of implant-abutment connection affect the stresses on the abutment and the middle part of the superstructure but did not seem to affect the stresses on the connection area between the superstructure and the abutments.
(EN)
Εθνικό και Καποδιστριακό Πανεπιστήμιο Αθηνών
