Derin Kapanışlı Olguların Çekimli Tedavisinde Kanin Eksen Eğiminin Düzeltilmesi Amacıyla İki Farklı Tel Kalınlığında Uygulanan Bir Mekaniğin Dişlere Uyguladığı Kuvvetin Sonlu Elemanlar Analizi ile Değerlendirilmesi

Abstract

Bu tez Aydın Adnan Menderes Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Birimi tarafından DHF-18002 proje numarası ile desteklenmiştir.Derin kapanış, ortodontik olarak kesicilerin intrüzyonu ve/veya proklinasyonu, bukkal segmentlerin ekstrüzyonu veya pasif erüpsiyonuyla ya da bunların kombinasyonu ile tedavi edilebilir. Ortodontik tedavilerde kullanılan sabit mekaniklerin uyguladıkları kuvvetler bazı durumlarda beklenen sonuçları vermemekte ve istenmeyen diş hareketleri oluşabilmektedir. Uygulanan mekaniğin dişin hangi bölgelerine ne şekilde kuvvetler uyguladığının bilinmesi, istenmeyen etkilerin önüne geçerek tedavi sonuçlarının öngörülebilmesini ve planlanan tedavi sonuçlarına en kısa zamanda ulaşılarak etkin tedavi yapılabilmesini sağlayabilecektir. Bu çalışmanın amacı, derin kapanışlı olgularda mandibular 1. küçük azı diş çekimiyle planlanan ortodontik tedavilerde kanin diş eksen eğimini değiştirmek için uygulanan farklı kalınlıklardaki ‘L loop’ mekaniğin kuvvet ilk uygulandığı anda çevre diş ve dokularda oluşturduğu etkileri değerlendirmektir. Bu amaçla 0,016x0,022 inç TMA ark teli (1. model) ve 0,019x0,025 inç TMA ark telinden (2. model) 2 farklı L loop mekaniği 3D olarak bilgisayarda oluşturularak 100 g kuvvet uygulanmış ve mekaniğin diş ve çevre dokulardaki etkileri, sonlu elemanlar analizi ile değerlendirilmiştir. Bu çalışmanın sonuçlarına göre; her iki modelde tellerdeki gerilmelerin yoğunlaştıkları bölgeler aynıdır ancak değerler farklı ölçülmüştür. 1. modelde kanin diş ve 2. küçük azı braketlerindeki gerilme değerleri 2. modele kıyasla daha yüksektir. 2. modelde de 1. büyük azı ve 2. büyük azı braketlerindeki gerilme değerleri, 1. modele kıyasla daha yüksek ölçülmüştür. 2. modelde loopun 2. küçük azı diş tarafındaki vertikal köşesinde az miktarda gözlenen bukkale ve distale yer değiştirme, 1. modelde gözlenmemektedir. Her iki modelde de meydana gelen gerilmelerin kanin ve 1. küçük azı dişlerde (kaninde en fazla olmak üzere) 1. ve 2. büyük azı dişlere kıyasla çok daha fazla olduğu görülmektedir. Transversal yönde ikinci modelde 2. küçük azı bukkal tüberkülü hariç tüm tüberküllerde yerdeğiştirme daha fazladır. 2. modelde sagittal yönde kanin tüberkül tepesi hariç tüm tüberküllerde yerdeğiştirme daha fazladır. Vertikal yönde 1. modelde kanin tüberkül tepesi, 1. küçük azı dişin bukkal ve lingual tüberkülleri ve 1. büyük azı dişin meziobukkal, meziolingual ve bukkal tüberküllerinde vertikal yerdeğiştirme 2. modele göre daha fazladır. Bu tez çalışmasında derin kapanışlı olgularda mandibular 1. küçük azı diş çekimiyle planlanan ortodontik tedavilerde kanin diş eksen eğimini değiştirmek için uygulanan farklı kalınlıklardaki ‘L loop’ mekaniğin kuvvet ilk uygulandığı anda diş ve çevre dokularda oluşturduğu etkiler sonlu elemanlar analizi kullanılarak değerlendirilmiştir.KABUL VE ONAY……………………………………………………………………… i TEŞEKKÜR……………………………………………………………………………… ii İÇİNDEKİLER…………………………………………………………………………… iii KISALTMALAR DİZİNİ………………………………………………………………… vii ŞEKİLLER DİZİNİ……………………………………………………………………… ix TABLOLAR DİZİNİ……………………………………………………………………… xiii ÖZET……………………………………………………………………………………… xiv ABSTRACT……………………………………………………………………………… xvi 1. GİRİŞ…………………………………………………………………………………… 1 2. GENEL BİLGİLER…………………………………………………………………… 3 2.1. Ortodontik Diş Hareketi, Ortodontik Kuvvet………………………………………… 3 2.1.1. Diş Hareketi Teorileri……………………………………………………………… 4 2.1.1.1. Piezoelektrik (Biyolojik, Biyoelektrik) Teori …………………………………… 4 2.1.1.2. Basınç Gerilim Teorisi…………………………………………………………… 4 2.1.2. Ortodontik Diş Hareketi Tipleri…………………………………………………… 5 2.1.2.1. Devrilme………………………………………………………………………… 5 2.1.2.1.1. Kontrolsüz Devrilme…………………………………………………………… 5 2.1.2.1.2. Kontrollü Devrilme …………………………………………………………… 5 2.1.2.2. Paralel Hareket (Translasyon) …………………………………………………… 5 2.1.2.3. Tork……………………………………………………………………………… 5 2.1.2.4. Rotasyon………………………………………………………………………… 6 2.1.2.5. Ekstrüzyon………………………………………………………………………… 6 2.1.2.6. İntrüzyon………………………………………………………………………… 6 2.2. Ortodontide Diş Çekimi……………………………………………………………… 6 2.3. Derin Kapanış………………………………………………………………………… 7 2.3.1. Derin Kapanış Tedavisi……………………………………………………………… 9 2.3.1.1. Derin Kapanışın Çekimli Tedavisi………………………………………………… 10 2.4. Ortodontide Bazı Biyomekaniksel Kavramlar………………………………………… 11 2.5. Loop Bükümleri……………………………………………………………………….. 13 2.5.1. Loop Bükümlerinde Moment Kuvvet Oranı ………………………………………… 14 2.6. Gerilme Analiz Yöntemleri …………………………………………………………… 15 2.6.1. Gerinim Ölçer ile Yapılan Kuvvet Analizi ………………………………………… 16 2.6.2. Lazer Işınlı (Holografik İnterferometre) Gerilme Analiz Yöntemi ………………… 16 2.6.3. Fotoelastik Kuvvet Analiz Yöntemi………………………………………………… 16 2.6.4. Kırılgan Vernikle Kaplama Yöntemi……………………………………………… 17 2.6.5. Termografik Stres Analiz Yöntemi………………………………………………… 17 2.6.6. Radyotelemetri ile Kuvvet Analiz Yöntemi ……………………………………… 17 2.6.7. Sonlu Elemanlar Stres Analiz Yöntemi …………………………………………… 18 2.6.7.1. Sonlu Elemanlar Analizi Yöntemi, Uygulanışı ve Terminolojisi………………… 18 2.6.7.2. Sonlu Elemanlar Analizinde Kullanılan Temel Terimler………………………… 19 2.6.7.2.1. Gerilme………………………………………………………………………… 19 2.6.7.2.2. Gerinim ………………………………………………………………………… 19 2.6.7.2.3. Elastisite-Viskoelastisite-Plastisite……………………………………………… 20 2.6.7.2.4. Hooke Kanunu…………………………………………………………………… 20 2.6.7.2.5. Elastiklik Modülü (Young Modülü) ……………………………….…………… 20 2.6.7.2.6. Poisson Oranı……………………………………………………….…………… 21 2.6.7.2.7. İzotropi-Anizotropi-Ortotropi…………………………………………………… 22 2.6.7.2.8. Homojen Cisim………………………………………………………………… 22 2.6.7.2.9. Eleman…………………………………….……………………… …………… 22 2.6.7.2.10. Düğüm………………………………………………………………………… 23 2.6.7.2.11. Ağ Yapısı……………………………………………………………………… 24 2.6.7.2.12. Sınır Şartları…………………………………………………………………… 24 2.6.7.2.13. Asal Gerilmeler………………………………………………………………… 24 2.6.7.2.14. Von Mises Gerilmesi ………………………………………………………… 25 2.6.7.3. Sonlu Elemanlar Metodunun Uygulanması……………………………………… 26 2.6.7.3.1. Üç Boyutlu Modelleme ve Ağ Yapının Oluşturulması ………………………… 26 2.6.7.3.2. Sınır Koşullarının Tanımlanması ……………………………………………… 27 2.6.7.3.3. Materyal Özelliklerinin Sisteme Entegrasyonu ………………………………… 27 2.6.7.3.4. Analizin Sonuçlandırılması ve Sonuçların Değerlendirilmesi ………………… 28 2.6.7.4. Sonlu Elemanlar Analizinin Avantajları ………………………………………… 29 2.6.7.5. Sonlu Elemanlar Analizinin Dezavantajları ……………………………………… 30 3. GEREÇ VE YÖNTEM…………………………………………………….…………… 32 3.1. Geometrik Modellerinin Oluşturulması ……………………………………………… 32 3.2. Malzeme Özelliklerinin Tanımlanması ……………………………………………… 38 3.3. Ağ Yapının Oluşturulması……………………………………………….…………… 39 3.4. Sınır Koşullarının Tanımlanması …………………………………………………… 41 4. BULGULAR…………………………………………………………………………… 44 4.1. Birinci Modele (0,016x0,022 inç TMA Ark Teli) Ait Bulgular……………………… 45 4.1.1. Genel Yapıdaki von Mises Stres Dağılımları ………………………….…………… 45 4.1.2. Dişler Üzerindeki von Mises Stres Dağılımları ……………………………………… 46 4.1.3. Dişler Üzerinde Maksimum Asal Stres Dağılımları (Gerilme)……………………… 49 4.1.4. Dişler Üzerinde Minimum Asal Stres Dağılımları (Sıkışma) ……………………… 50 4.1.5. Dişler Üzerinde Oluşan Bileşke Yer Değiştirme Değerleri…………….…………… 51 4.1.5.1. Transversal Yöndeki Yer Değiştirmeler ………………………………………… 52 4.1.5.2. Sagittal Yöndeki Yer Değiştirmeler ……………………………………………… 53 4.1.5.3. Vertikal Yöndeki Yer Değiştirmeler ……………………………………………… 54 4.1.6. Kortikal Kemikteki von Mises Stres Dağılımları …………………………………… 55 4.1.7. Kortikal Kemikteki Maksimum Asal Stres Dağılımları …………………………… 57 4.1.8. Kortikal Kemikteki Minimum Asal Stres Dağılımları ……………………………… 58 4.1.9. Spongiyoz Kemikteki von Mises Stres Dağılımları ………………………………… 60 4.1.10. Spongiyoz Kemikteki Maksimum Asal Stres Dağılımları ………………………… 61 4.1.11. Spongiyoz Kemikteki Minimum Asal Stres Dağılımları ………………………… 63 4.1.12. Braketler ve Tel Üzerindeki von Mises Stres Dağılımları………………………… 64 4.1.13. Telde Oluşan Bileşke Yer Değiştirme Değerleri…………………………………… 67 4.1.13.1. Transversal Yöndeki Yer Değiştirmeler ………………………………………… 67 4.1.13.2. Sagittal Yöndeki Yer Değiştirmeler …………………………………………… 68 4.1.13.3. Vertikal Yöndeki Yer Değiştirmeler…………………………………………… 69 4.2. İkinci Modele (0,019x0,025 inç TMA Ark Teli) Ait Bulgular ……………………… 70 4.2.1. Genel Yapıdaki von Mises Stres Dağılımları ……………………………………… 70 4.2.2. Dişler Üzerindeki von Mises Stres Dağılımları ………………………….………… 71 4.2.3. Dişler Üzerindeki Maksimum Asal Stres Dağılımları………………….…………… 74 4.2.4. Dişler Üzerindeki Minimum Asal Stres Dağılımları………………………………… 75 4.2.5. Dişlerdeki Bileşke Yer Değiştirmeler……………………………………………… 76 4.2.5.1. Transversal Yöndeki Yer Değiştirmeler ………………………………………… 77 4.2.5.2. Sagittal Yöndeki Yer Değiştirmeler ……………………………………………… 78 4.2.5.3. Vertikal Yöndeki Yer Değiştirmeler ……………………………………………… 79 4.2.6. Kortikal Kemikteki von Mises Stres Dağılımları …………………………………… 80 4.2.7. Kortikal Kemikteki Maksimum Asal Stres Dağılımları ……………………………… 82 4.2.8. Kortikal Kemikteki Minimum Asal Stres Dağılımları ……………………………… 83 4.2.9. Spongiyoz Kemikteki von Mises Stres Dağılımları ………………………………… 85 4.2.10. Spongiyoz Kemikteki Maksimum Asal Stres Dağılımları ………………………… 86 4.2.11. Spongiyoz Kemikteki Minimum Asal Stres Dağılımları ………………………… 88 4.2.12. Braketler ve Tel Üzerindeki von Mises Stres Dağılımları………………………… 89 4.2.13. Tele Ait Bileşke Yer Değiştirme Değerleri………………………………………… 92 4.2.13.1. Transversal Yöndeki Yer Değiştirmeler ………………………………………… 92 4.2.13.2. Sagittal Yöndeki Yer Değiştirmeler …………………………………………… 93 4.2.13.3. Vertikal Yöndeki Yer Değiştirmeler …………………………………………… 94 5. TARTIŞMA…………………………………………………………………………… 96 5.1. Gereç ve Yöntemin Tartışılması……………………………………………………… 96 5.2. Bulguların Tartışılması……………………………………………………………… 108 5.2.1. Birinci Modelin Bulgularının Tartışılması………………………………………… 108 5.2.1.1. Birinci Modelde Tel ve Braketlerde Oluşan Değişikliklerin Tartışılması ……… 108 5.2.1.2. Birinci Modelde Dişlerde Oluşan Değişikliklerin Tartışılması………………… 109 5.2.1.3. Birinci Modelde Kemik Yapıda Oluşan Değişikliklerin Tartışılması ………… 111 5.2.2. İkinci Modelin Bulgularının Tartışılması………………………………………… 112 5.2.2.1. İkinci Modelde Tel ve Braketlerde Oluşan Değişikliklerin Tartışılması……… 112 5.2.2.2. İkinci Modelde Dişlerde Oluşan Değişikliklerin Tartışılması…………………… 113 5.2.2.3. İkinci Modelde Kemik Yapıda Oluşan Değişikliklerin Tartışılması…………… 115 5.2.3. Modellerin Bulgularının Karşılaştırılmalı Olarak Tartışılması ……….………… 115 5.2.3.1. Tellerde Oluşan Değişikliklerin Karşılaştırmalı Olarak Tartışılması ..………… 115 5.2.3.2. Dişlerde Oluşan Değişikliklerin Karşılaştırmalı Olarak Tartışılması .. ………… 116 5.2.3.3. Kemik Yapıda Oluşan Değişikliklerin Karşılaştırmalı Olarak Tartışılması …… 118 6. SONUÇLAR VE ÖNERİLER………………………………………………………… 120 6.1. Sonuçlar …………………………………………………………………………… 120 6.2. Öneriler…………………………………………………………………………… 120 KAYNAKLAR…………………………………………………………………………… 122 ÖZGEÇMİŞ……………………………………………………………………………… 14