Porovnání napětí mezi implantáty se třmeny a bez třmenů pomocí QCT/FEA

Kód výsledku v IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F68407700%3A21110%2F23%3A00368761" target="_blank" >RIV/68407700:21110/23:00368761 - isvavai.cz</a>

Výsledek na webu

—

DOI - Digital Object Identifier

—

Jazyk výsledku

čeština

Název v původním jazyce

Porovnání napětí mezi implantáty se třmeny a bez třmenů pomocí QCT/FEA

Popis výsledku v původním jazyce

Protetika na implantátech jsou běžným způsobem léčby pro pacienty, jejichž kvalita kosti je nedostačující či pro pacienty, kteří mají bukolinguální sklon alveolárního hřebene. Systém uchycení mezi protézou a implantáty může být buď se třmeny nebo bez třmenů. V literatuře, nicméně, není prozatím konsenzus, která ze zmíněných variant poskytuje lepší účinek. Pomocí metody QCT/FEA (Quantitative Computed Tomography-Based Finite Element Analysis) jsme analyzovali maxilu 76-letého muže. Potom byla provedena kontrola všech extraorálních a intraorálních požadavků pro umístění protézy. Následně byly pacientovi implantovány implantáty Straumann SLA RN SP Roxolid v místech s nejlepší kvalitou kosti a byl proveden 3D rentgenový snímek. Poté byla provedena QCT/FEA analýza na zrekonstruovaném modelu v programu Mechanical Finder. Po procesu rekonstrukce maxily z rentgenových snímků byly vymodelovány dvě varianty implantátů – se třmeny a bez třmenů. Model take obsahuje protézu z materiálu PEEK (polyetheretherketon). Simulace byly provedeny ve třech zatěžovacích stavech. Zatížení bylo simulováno silou s inklinací v bukolinguálním směru. V prvním zatěžovacím stavu měla síla sklon 35° a velikost 150 N a byla umístěna ve frontálním úseku na obou předních řezácích. Ve druhém zatěžovacím stavu byl zatížen distální úsek moláry silou 600 N se sklonem 5°. Ve třetím zatěžovacím stavu byla síla 600 N beze sklonu a umístěna na první premolár. Model byl fixován vetknutím plochy řezu maxily. Z výsledků QCT/FEA analýz je patrné, že varianta se třmeny způsobuje redukci vzniku koncentrací napětí a rozdělení napětí je pro ni výhodnější, než u varianty bez třmenů pro všechny zatěžovací stavy. Třmeny svou přidanou tuhostí pozitivně ovlivňují rozdělení napětí u protéz na implantátech. Tato simulace byla provedena na rentgenovém snímku, který je kvalitou horší než CT snímek, ale může stále poskytovat uspokojivé výsledky, pokud je rekonstrukce správně provedena. Modely těchto kostí a náhrad by vždy měly také obsahovat protézu, protože ta svojí přidanou tuhostí také ovlivňuje rozdělení napětí. Předmětem k diskuzi a dalšího vývoje v oblasti této problematiky je použitelnost těchto výpočtů v reálném čase pro lékaře a věrohodnost výsledků, které může špatná manipulace s daty či nastavením výpočtu výrazně ovlivnit.

Název v anglickém jazyce

Comparison of stress distributions between splinted and unsplinted implants by QCT/FEA

Popis výsledku anglicky

Prosthetics on implants are a common treatment method for patients with insufficient bone quality or those with a buccolingual inclination of the alveolar ridge. The attachment system between the prosthesis and implants can be either with bars or without bars. However, there is currently no consensus in literature on which of these variants provides a better outcome. Using the QCT/FEA (Quantitative Computed Tomography-Based Finite Element Analysis) method, we analyzed the maxilla of a 76-year-old man. Then, a check of all extraoral and intraoral requirements for prosthesis placement was performed. Subsequently, Straumann SLA RN SP Roxolid implants were placed in the areas with the best bone quality, and a 3D X-ray was taken. Then, a QCT/FEA analysis was performed on the reconstructed model in the Mechanical Finder program. After the process of maxillary reconstruction from X-ray images, two variants of implants were modeled—with bars and without bars. The model also includes a prosthesis made of PEEK (polyetheretherketone) material. Simulations were conducted in three loading conditions. The load was simulated by a force slanted in the buccolingual direction. In the first loading condition, the force had an angle of 35° and a magnitude of 150 N, and it was placed in the frontal section on both front incisors. In the second loading condition, the distal section of the molar was loaded with a force of 600 N at an inclination of 5°. In the third loading condition, the force was 600 N without inclination and was placed on the first premolar. The model was fixed by embedding the surface cutout of the maxilla. From the results of the QCT/FEA analyses, it is evident that the splinted variant reduces stress concentrations and has a more favorable stress distribution for all loading conditions compared to the unsplinted variant. The bars positively influence the stress distribution of the prosthesis due to their added stiffness. This simulation was performed on an X-ray image, which is of lower quality than a CT scan but can still provide satisfactory results if the reconstruction is done correctly. These models should always include the prosthesis, as its added stiffness also affects the stress distribution. The subject of discussion and further development in this area is the usability of these calculations in real-time for doctors and the veracity of the results, which can be significantly affected by improper data manipulation or calculation settings.

Druh

O - Ostatní výsledky

CEP obor

—

OECD FORD obor

30404 - Biomaterials (as related to medical implants, devices, sensors)

Projekt

—

Návaznosti

S - Specificky vyzkum na vysokych skolach

Rok uplatnění

2023

Kód důvěrnosti údajů

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů