بررسی دینامیکی اثر افزایش ارتفاع عمودی تاج روی تنش ایجاد شده در پیچ اباتمنت و استخوان اطراف ایمپلنت دندانی کوتاه در خلف مندیبل به روش آنالیز اجزای محدود

مقدمه: ایمپلنت های کوتاه معمولا در خلف مندیبل که استخوان ناکافی است، کاربرد دارند. در این موارد اغلب تاج کلینیکی برای هماهنگی با سطح اکلوزال، بلند ساخته می‌شود. درنتیجه، طول بازوی‌ اهرم و تنش وارد بر مجموعه ایمپلنت و استخوان زیاد شده که می‌تواند منجر به بروز مشکلات بیومکانیکی منجرگردد. هدف از این مطالعه، بررسی دینامیکی اثر افزایش ارتفاع عمودی تاج بر حداکثر تنش در پیچ اباتمنت و استخوان اطراف ایمپلنت های کوتاه در ناحیه خلف مندیبل به روش آنالیز اجزای محدود بود. مواد و روش ها: در این مطالعه ی تجربی آزمایشگاهی، استخوان تحلیل یافته خلف مندیبل، پره مولر دوم با سه طول تاج 8/8، 2/11 و 6/13 میلی متر، دو ایمپلنت mm4 و mm8، دو اباتمنت و دو پیچ اباتمنت با استفاده از نرم افزار solidworks مدل سازی شد. برای بازسازی دینامیکی سفت کردن پیچ و وارد کردن نیروی خارجی با زاویه 8/75 درجه نسبت به سطح اکلوزال از نرم افزار abaqus استفاده شد. مقادیر استرس به پیچ، اباتمنت، فیکسچر و استخوان محاسبه شد. یافته ها: در هر دو ایمپلنت، با افزایش ارتفاع عمودی تاج، تنش پیچ کاهش و تنش اباتمنت و فیکسچر افزایش یافت. مقادیر تنش پیچ در هر سه ارتفاع، برای ایمپلنت mm4 کمتر از mm8 بود. مقادیر تنش اباتمنت و فیکسچر در هر سه ارتفاع، برای ایمپلنت mm4 بیشتر از mm8 بود. با افزایش ارتفاع عمودی تاج، تنش فشاری و کششی در استخوان اطراف هر دو ایمپلنت افزایش یافت که مقادیر این تنش ها در ایمپلنت mm4 بیشتر از mm8 بود. نتیجه گیری: اگرچه افزایش ارتفاع عمودی تاج و نسبت طول تاج به ایمپلنت، تنش وارد بر پیچ اباتمنت را به عنوان ضعیف ترین عضو مجموعه ی ایمپلنت کاهش می دهد اما ممکن است موجب افزایش احتمال شکست ناشی از خستگی در اباتمنت و فیکسچر و نیز تحلیل استخوان اطراف گردد.

Dynamic Analysis on the Effect of the Increased Vertical Height of the Crown on the Maximum Stress Imposed on the Abutment Screw and the Bones Surrounding Short Implants in the Posterior Mandibular Region: A Finite Element Analysis

Introduction: Short implants are used in the posterior mandible where the bone is insufficient. In these cases, the clinical crown is often made to match the level of the occlusal. As a result, the length of the lever arm and the stress of the implant complex, as well as the surrounding bone, are increased leading to the biomechanical problems. The purpose of this study was to evaluate dynamically the effect of increasing crown height space on the maximum stress induced in the abutment screw and the surrounding bone of the short dental implants in the posterior mandible using finite element analysis. Materials and Methods: Mandibular bone resorption in the posterior region, second premolar with threecrown lengths of 8.8, 11.2, and 13.6, two implants of 4 and 8 mm, two abutments, and two abutment screws were modeled using Solidworks software in this laboratory experimental study. In addition, Abacus software was used to the dynamic reconstruction of screw tightening and external load at an angle of 75.8 degrees with the occlusal plane. The stress values were calculated for the screw, abutment, fixture, and bone. Results: In both 4 and 8mm implants, the increased vertical height of the crown decreased the stress on the abutment screw and increased the stress on the abutment and fixture. For a 4mm implant, the stress to the abutment screw at all three heights was less than 8 mm. At all heights, the stress values to the abutment and the fixture were more than 8mm for the 4mm implant. The increased vertical height of the crown resulted in an increase in compressive and tensile stress in the surrounding bone for both 4mm and 8mm implants. The magnitude of these stresses in the 4mm implant was more than 8 mm. Conclusions:  Increased vertical height of the crown and crowntoimplant ratio reduced the stress on abutment screws as the weakest member of the implant. However, it probably increased the failure due to fatigue in the abutment and fixture as well as bone resorption.