Geri Dön

Farklı seviyelerdeki mandibula kondil fraktürlerinde, standart ve topoloji optimizasyonlu fiksasyon plaklarının biyomekanik performansı: Sonlu elemanlar analizi ile değerlendirilmesi

Biomechanical performance of standard and topology-optimized fixation plates in mandibular condylar fractures at different levels: A finite element analysis

  1. Tez No: 1024081
  2. Yazar: ÜMİT GÜLSEVİNÇ
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. ERTAN YALÇIN
  4. Tez Türü: Diş Hekimliği Uzmanlık
  5. Konular: Diş Hekimliği, Dentistry
  6. Anahtar Kelimeler: Topoloji optimizasyonu, sonlu eleman analizi, biyomekanik analiz, kondil fraktürü, stres, yer değiştirme, Topology optimization, finite element analysis, biomechanical analysis, condylar fracture, stress, displacement
  7. Yıl: 2026
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Atatürk Üniversitesi
  10. Enstitü: Diş Hekimliği Fakültesi
  11. Ana Bilim Dalı: Ağız, Diş ve Çene Cerrahisi Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.

Özet

Amaç: Bu biyomekanik çalışmanın amacı, mandibular kondil fraktürlerinin tedavisinde kullanılan konvansiyonel plak tasarımları ile topoloji optimizasyonu kullanılarak geliştirilen plakların biyomekanik performanslarını karşılaştırmak ve gelecekte hasta spesifik plakların kullanım potansiyelini değerlendirmektir. Materyal ve metod: Mandibula kemik modeli, anonimleştirilmiş BT görüntülerine ait DICOM verileri kullanılarak oluşturulmuş ve Embodi3D platformundan temin edilmiştir. Model, kesi, plak ve montaj tasarımlarının hazırlanması için AutoDesk Fusion yazılımına aktarılmıştır. Hazırlanan modeller, Parasolid (.x_t) formatında ANSYS Workbench ortamına aktarılarak sonlu eleman analizine tabi tutulmuştur. Topoloji optimizasyonunda, gereksiz malzeme kullanımını azaltmak ve optimum geometriyi elde etmek amacıyla deterministik topoloji optimizasyonu yaklaşımı uygulanmıştır. Bulgular: Sonlu eleman analizinde, plaklar üzerindeki maksimum von Mises stres değerlerinin kırık hattına yakın bölgelerde yoğunlaştığı belirlendi. En yüksek plak stresi 3D plak modelinde, en düşük ise topoloji optimizasyonu uygulanmış plak modelinde elde edildi. Aynı kırık seviyesinde çift düz plak sistemleri, 3D plağa kıyasla daha düşük stres değerleri gösterdi. Kemikte maksimum von Mises stresinin proksimal segmentte, vidalarda ise kırık hattına yakın posterior vidalarda yoğunlaştığı saptandı. Fraktür hattındaki yer değiştirme miktarı kondil taban kırığı modellerinde daha yüksek, kondil boyun kırığı modellerinde ise daha düşük bulundu. Aynı kırık geometrisinde topoloji optimizasyonu uygulanmış plaklar, standart plaklara göre daha düşük yer değiştirme gösterdi. Sonuç: Topoloji optimizasyonu ile geliştirilen plakların, daha düşük hacimle yeterli biyomekanik dayanım sağladığı, stres dağılımını iyileştirdiği ve yer değiştirme miktarını azalttığı belirlendi. Tüm plak sistemlerinin biyomekanik açıdan kabul edilebilir sınırlar içinde olduğu saptandı. Topoloji optimizasyonunun, gelecekte hasta spesifik osteosentez sistemlerinin geliştirilmesine katkı sağlayabileceği değerlendirildi.

Özet (Çeviri)

Objective: The aim of this biomechanical study was to compare the biomechanical performance of conventional fixation plate designs with topology-optimized plates used in the treatment of mandibular condylar fractures and to evaluate their potential for future patient-specific applications. Materials and Methods: A mandibular bone model was generated from anonymized computed tomography (CT) DICOM data obtained from the Embodi3D platform. The model was transferred to Autodesk Fusion for the preparation of osteotomy, plate, and assembly designs. The completed models were exported in Parasolid (.x_t) format and analyzed using ANSYS Workbench through finite element analysis. A deterministic topology optimization approach was employed to reduce unnecessary material while obtaining an optimal geometry with improved load-bearing efficiency. Results: Finite element analysis demonstrated that the maximum von Mises stresses in the plates were concentrated near the fracture line. The highest plate stress was observed in the 3D plate model, whereas the lowest was recorded in the topology-optimized plate model. At the same fracture level, double straight plate systems exhibited lower stress values than the 3D plate. In the bone, maximum von Mises stress was concentrated in the proximal segment, while in the fixation system it was concentrated in the posterior screws adjacent to the fracture line. Interfragmentary displacement was greater in condylar base fracture models than in condylar neck fracture models. For the same fracture geometry, topology-optimized plates exhibited lower displacement than conventional plates. Conclusion: Topology-optimized plates provided adequate biomechanical strength with reduced volume, improved stress distribution, and decreased interfragmentary displacement. All plate systems evaluated in this study remained within acceptable biomechanical limits. Topology optimization may contribute to the future development of patient-specific osteosynthesis systems.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    1022344

    Gebelerde doğum öncesi ve sonrası havayolu değişikliklerinin ultrasonografi ile değerlendirilmesi

    Evaluation of prenatal and postnatal airway changes in pregnant women with ultrasonography

    TUBA DİNCER

    Tıpta Uzmanlık

    Türkçe

    Türkçe

    2026

    Anestezi ve ReanimasyonEskişehir Osmangazi Üniversitesi

    Anesteziyoloji ve Reanimasyon Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. AYTEN BİLİR

  2. Tez No

    194075

    İki farklı aparey ile yapılan distraksiyon osteogenezis alt çene genişletmesinin dentofasiyal yapılara etkilerinin incelenmesi

    Effects of mandibular midline distractionosteogenesis on the dento-facial structures withusing two different appliances

    MEHMET BAYRAM

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2005

    Diş HekimliğiOndokuz Mayıs Üniversitesi

    Ortodonti Ana Bilim Dalı

    Y.DOÇ.DR. METE ÖZER

  3. Tez No

    390754

    Üç farklı niti kök kanal şekillendirme sisteminin kök kanalı anatomisi üzerine etkisinin mikro-bilgisayarlı tomografi ile değerlendirilmesi

    The micro-ct evaluation of the effects of three different niti root canal shaping system on root canal anatomy

    BANU UYSAL

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2014

    Diş HekimliğiErciyes Üniversitesi

    Diş Hastalıkları ve Tedavisi Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. BURAK SAĞSEN

  4. Tez No

    963775

    Periodontitis hastalarında alt 1.molar dişlerin kök yüzey alanı ve hacminin 3D Doctor yazılımı ile değerlendirilmesi ve kök morfolojisi ile periodontal yıkım düzeyi arasındaki ilişkinin konik ışınlı bilgisayarlı tomografi görüntüleri ile değerlendirilmesi

    Evaluation of root surface area and volume of mandibular first molars in periodontitis patients using 3D Doctor software and assessment of the relationship between root morphology and periodontal destruction level through cone-beam computed tomography images

    ALP CAN DULDA

    Diş Hekimliği Uzmanlık

    Türkçe

    Türkçe

    2025

    Diş HekimliğiHacettepe Üniversitesi

    Periodontoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ABDULLAH CEVDET AKMAN

  5. Tez No

    673747

    Maksiller darlığa sahip bireylerde uygulanan farklı üst çene genişletme apareylerinin dentofasiyal yapılar üzerine etkilerinin ultrasonografi ve ultra düşük doz konik ışınlı bilgisayarlı tomografi ile değerlendirilmesi

    Evaluation of the effects of different maxillary expansion appliances on dentofacial structures using ultrasonography and ultra low dose cone beam computed tomography in individuals with maxillary transversal deficiency

    SİMGE SOYDAN

    Diş Hekimliği Uzmanlık

    Türkçe

    Türkçe

    2021

    Diş HekimliğiEskişehir Osmangazi Üniversitesi

    Ortodonti Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. RIDVAN OKŞAYAN

    DOÇ. DR. İBRAHİM ŞEVKİ BAYRAKDAR

Geri Dön