INTRODUCTION: The aim of the study is to calculate the stresses under vertical and oblique loadings in 3-unit fixed partial dentures using finite element analysis (FEA) and to evaluate the biomechanical behavior.
METHODS: 3-unit fixed partial dentures were designed as implant-supported and tooth-supported. Zirconia, lithium disilicate, and zirconia-reinforced lithium silicate were defined in geometric models. Occlusal forces of 400 N were applied vertically and 45° obliquely on the models, and the von Misses stresses occurring in the models were calculated with FEA. The safety factors of the materials were calculated and compared.
RESULTS: A higher amount of stress occurred in the models under 45° oblique loading compared to vertical loading. Under both loading conditions, it was observed that the stresses in implant-supported restorations were greater than the stresses in tooth-supported restorations. When the materials were compared, the high elastic modulus increased the value of stress and the highest safety factor belonged to zirconia.
DISCUSSION AND CONCLUSION: The stresses occurring in fixed prosthetic restorations are affected by factors such as the direction of the force and the support of the restoration by the implant or prepared tooth. High elastic modulus increased the stress in the restoration, but the higher the bending strength value, the higher the safety factor.
GİRİŞ ve AMAÇ: Çalışmanın amacı; zirkonya ile güçlendirilmiş lityum silikat seramikten üretilen 3 üyeli sabit bölümlü protezlerde vertikal ve oblik okluzal kuvvetler altında oluşan streslerin sonlu elemanlar analizi (FEA) ile hesaplanması ve materyalin biyomekanik davranışının değerlendirilmesidir.
YÖNTEM ve GEREÇLER: Çalışmada 3 üyeli sabit bölümlü protezler implant destekli ve diş destekli olarak tasarlanarak geometrik modeller elde edilmiştir. Geometrik modellere zirkonya, lityum disilikat ve zirkonya ile güçlendirilmiş lityum silikat materyalleri tanımlanmıştır. Modeller üzerine 400 N’luk okluzal kuvvetler vertikal ve 45° oblik olarak uygulanmış ve modellerde oluşan von Misses stresleri FEA ile hesaplanmıştır. Materyalde oluşan en yüksek von Mises stres değerinin materyalin bükülme dayanımına oranlanarak hesaplanan güvenlik katsayısı (safety factor) elde edilerek malzemelerin güvenlikleri karşılaştırılmıştır.
BULGULAR: Vertikal yükleme koşullarına kıyasla 45° oblik okluzal yükleme altında modellerde daha yüksek miktarda stres oluşmuştur. Her iki yükleme koşulu altında, implant destekli restorasyonlarda oluşan streslerin diş destekli restorasyonlarda oluşan streslerden fazla olduğu görülmüştür. Materyaller karşılaştırıldığında yüksek elastik modulü, oluşan stresin rakamsal değerini artırmıştır ve en yüksek güvenlik katsayısı zirkonyaya ait olmuştur.
TARTIŞMA ve SONUÇ: Sabit protetik restorasyonlarda oluşan stresler, kuvvetin yönü ve restorasyonun implant yada prepare edilmiş diş tarafından desteklenmesi faktörinlerden etkilenmiştir. Yüksek elastik modülü restorasyonda oluşan stresi artırmıştır ancak bükülme dayanım değeri ne kadar yüksekse güvenlik katsayısı da o kadar yüksek bulunmuştur.