Evaluation of wear characteristics and volumetric change in bi-layered hybrid PEEK/PEKK CAD-CAM implant supported fixed dental prostheses
İki katmanlı hibrit PEEK/PEKK CAD-CAM implant destekli sabit protezlerde aşınma karakterleri ve hacimsel değişimlerinin değerlendirilmesi
- Tez No: 955377
- Danışmanlar: PROF. DR. ENDER KAZAZOĞLU
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Diş Hekimliği, Dentistry
- Anahtar Kelimeler: Aşınma, PEKK, PEEK, Toronto Köprüsü, ISFDP, CAD/CAM, 4Y-TZP, Çiğneme simülasyonu, Polimer iskeletler, Lityum disilikat, breCAM HIPC, Hacimsel kayıp, Dikey yükseklik kaybı, Tam ark protezleri, Willytec CS-4.8, Wear, PEKK, PEEK, Toronto Bridge, ISFDP, CAD/CAM, 4Y-TZP, Chewing simulation, Chewing forces, Polymer frameworks, Lithium disilicate, breCAM HIPC, Volumetric loss, Vertical height loss, Full-arch prostheses, Willytec CS-4.8
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Yeditepe Üniversitesi
- Enstitü: Sağlık Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Sağlık Bilimleri Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Protetik Diş Tedavisi Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 262
Özet
Amaç: Bu çalışma, anatomik olarak doğru tasarlanmış tam ark örnekler kullanarak, polieter-eter-keton (PEEK) ve polieter-keton-keton (PEKK) gibi yüksek performanslı polimer iskeletlerin, iki farklı kaplama seçeneği ile (lityum disilikat seramik – IPS® e.max Press ve yüksek darbe dayanımlı polimer kompozit – breCAM®.HIPC) birlikte kullanıldığında aşınma davranışlarını değerlendirmeyi amaçlamıştır. Alt çenede Toronto tasarımı hibrit implant destekli sabit protezlerin (ISFDP) karşısında üst çenede tam anatomik monolitik zirkonya (DD cube ONE®, 4Y-TZP) protezler konumlandırılmıştır. Ayrıca, bu polimer bazlı sistemlerin aşınma performansları, zirkonya (ZIR) ve kobalt-krom (CoCr) gibi geleneksel materyallerle karşılaştırılarak iskelet ve kaplama malzemesi türünün uzun dönem dayanıklılık ve boyutsal stabilite üzerindeki etkileri değerlendirilmiştir. Gereç ve Yöntem: Toplam 84 adet CAD/CAM ile üretilmiş ISFDP protezi hazırlanmıştır: 42 alt çene hibrit iskeleti, 504 adet anatomik şekillendirilmiş IPS e.max Press veya HIPC kuronlarla kaplanmış; karşılık olarak 42 adet tam anatomik üst çene zirkonya protezi üretilmiştir. Alt çene örnekleri altı gruba ayrılmıştır (n = 7): PEKK\Comp, PEKK\Emax, PEEK\Comp, PEEK\Emax, ZIR\Emax ve CoCr\Comp. Tüm örnekler paslanmaz çelik ark modellerine vidalı sistemle ve epoksi reçine kullanılarak sabitlenmiş, ardından beş yıllık klinik işlevi simüle eden termo-mekanik yaşlandırmaya tabi tutulmuştur. Aşınma testi, termal çevrim ve mekanik yükleme (TCML) protokolü altında gerçekleştirilmiştir: 1.250.000 çiğneme döngüsü, 80 N yük, 1.2 Hz frekans, 1.0 mm lateral ve 2 mm vertikal hareket, 5/55 °C sıcaklık çevrimleri. Aşınma hacmi (ΔV), 3D lazer tarayıcı ve Avizo® yazılımı ile ölçülmüş; dikey yükseklik kaybı (ΔH), Willytec CS-4.8 çiğneme simülatörü aracılığıyla eş zamanlı olarak kaydedilmiştir. İstatistiksel analizler Kruskal–Wallis ve Dunn'ın post-hoc testleri ile gerçekleştirilmiştir (α = 0.05). Bulgular: En düşük ortalama hacim kaybı PEKK\Comp grubunda gözlenmiştir (0.222 ± 0.04 mm³), en yüksek değer ise CoCr\Comp grubunda ölçülmüştür (1.564 ± 0.14 mm³). PEKK tabanlı kombinasyonlar her iki aşınma metriğinde de istatistiksel olarak anlamlı derecede üstün performans sergilemiştir (p < 0.05). Dikey yükseklik kaybı 2 açısından da PEKK\Comp en düşük ortalama değeri göstermiştir (0.277 ± 0.03 mm), CoCr\Comp ise en yüksek değeri sunmuştur (0.643 ± 0.08 mm). ZIR\Emax grubu, PEEK\Emax ve CoCr\Comp gruplarına kıyasla istatistiksel olarak anlamlı şekilde daha düşük yükseklik kaybı sergilemiştir (p < 0.05). Tüm gruplarda, test süresince kırık, çatlak veya kaplama ayrılması gözlenmemiştir. Sonuç: PEKK\Emax kombinasyonu, hem ΔV hem de ΔH parametreleri arasında güçlü pozitif korelasyon (r = 0.893, p = 0.007) göstermesi sayesinde, en dengeli ve güvenilir performansı sergileyen grup olmuştur. Her ne kadar PEKK\Comp en düşük aşınma değerlerine sahip olsa da, PEKK\Emax grubu daha öngörülebilir bir aşınma profili sunmuştur. ZIR\Emax ve PEKK tabanlı gruplar genel olarak tutarlı ve istikrarlı aşınma davranışları göstermiştir. Bu bulgular, uygun şekilde eşleştirilen polimer bazlı iskeletlerin, belirli klinik koşullar altında geleneksel metal-seramik sistemlerle benzer veya daha iyi performans sergileyebileceğini göstermektedir. Çalışma, hem araştırma hem de klinik uygulamalar için önemli çıkarımlar sunmaktadır.
Özet (Çeviri)
Purpose: This study employed a technique-sensitive, anatomically precise full-arch design to investigate the wear behavior—specifically volumetric wear loss (ΔV) and vertical height loss (ΔH)—of two high-performance polymer frameworks: polyetheretherketone (PEEK) and polyetherketoneketone (PEKK), each veneered with either a lithium disilicate ceramic (IPS® e.max Press) or a high-impact polymer composite (breCAM®.HIPC). The lower hybrid Toronto-designed implant-supported fixed dental prostheses (ISFDPs) were evaluated in opposition to full-anatomy maxillary monolithic zirconia (DD cube ONE®, 4Y-TZP) restorations. The study also compared these polymer-based systems to traditional materials—zirconia (ZIR) and cobalt-chromium (CoCr)—to assess how framework type and veneering choice affect long-term dimensional stability and wear performance under simulated clinical loading. Materials and Methods: A total of 84 CAD/CAM-fabricated ISFDPs were produced: 42 mandibular hybrid frameworks veneered with 504 anatomically contoured lithium disilicate or HIPC coping crowns, and 42 opposing full-anatomy zirconia maxillary prostheses. The mandibular samples were evenly divided into six groups (n = 7): PEKK\Comp, PEKK\Emax, PEEK\Comp, PEEK\Emax, ZIR\Emax, and CoCr\Comp. All specimens were mounted on identical stainless-steel arch forms using screw-retained epoxy resin models and subjected to five years of simulated function through thermocycling and mechanical loading (TCML): 1,250,000 loading cycles at 80 N, 1.2 Hz, with lateral (1.0 mm) and vertical (2 mm) movements, and 5/55 °C thermal cycling. Volumetric wear loss (ΔV) was quantified via 3D laser scanning and Avizo® software, while vertical wear loss (ΔH) was recorded in real-time using the Willytec CS-4.8 chewing simulator. Data were statistically analyzed using the Kruskal–Wallis and Dunn's post-hoc tests (α = 0.05). Results: PEKK\Comp exhibited the lowest mean volume loss (0.222 ± 0.04 mm³), while CoCr\Comp showed the highest (1.564 ± 0.14 mm³). PEKK-based combinations outperformed other groups in both ΔV and ΔH metrics, with PEKK\Comp and xxvi PEKK\Emax demonstrating significantly lower wear than PEEK\Comp, PEEK\Emax, ZIR\Emax, and CoCr\Comp (p < 0.05), except PEKK\Emax vs. PEEK\Emax, which showed no statistically significant difference. For vertical height loss, PEKK\Comp recorded the lowest mean (0.277 ± 0.03 mm), and CoCr\Comp the highest (0.643 ± 0.08 mm). ZIR\Emax demonstrated intermediate performance and significantly outperformed both PEEK\Emax and CoCr\Comp (p < 0.05). No fractures, veneer chipping, or structural failures were observed in any group throughout the TCML simulation. Conclusions: PEKK\Emax emerged as the most promising material combination, exhibiting strong positive wear correlation (r = 0.893, p = 0.007) and balanced performance across both wear metrics. Although PEKK\Comp demonstrated the lowest absolute wear values, PEKK\Emax offered more predictable performance under stress. ZIR\Emax and PEKK-based combinations demonstrated consistent and favorable wear behavior, suggesting that under appropriate conditions, polymer-based frameworks—particularly those using PEKK—can rival or exceed the performance of traditional metal-ceramic ISFDPs. These findings offer valuable implications for clinical material selection and the advancement of metal-free full-arch prosthetic solutions.
Benzer Tezler
- Bazı katkılı ve katkısız polimerlerin çok düşük hızlarda sürtünme ve aşınma değerlerinin deneysel olarak tayini
Başlık çevirisi yok
ESRA SEVİNÇ
- Termal bariyer kaplamanın turbo doldurmalı bir dizel motorunun performansına etkileri
Başlık çevirisi yok
HALİT YAŞAR
Doktora
Türkçe
1997
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. VELİ ÇELİK
- In vitro evaluation of the surface roughness and wear behavior of occlusal splint materials produced by digital and conventional methods in gastric acid environment
Dijital ve konvansiyonel yöntemlerle üretilmiş oklüzal splint materyallerinin gastrik asit ortamında yüzey pürüzlülüğü ve aşınma davranışının in-vitro olarak incelenmesi
NİHAN CEYLAN
Doktora
İngilizce
2024
Diş HekimliğiYeditepe ÜniversitesiProtetik Diş Tedavisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. PINAR KURSOĞLU
- Dental restoratif CAD/CAM kompozitlerin optik ve mekanik özelliklerinin in-vitro değerlendirilmesi
In-vitro evaluation of mechanical and optical behavior of dental restorative CAD/CAM composites
EZGİ TÜTER BAYRAKTAR
Diş Hekimliği Uzmanlık
Türkçe
2019
Diş HekimliğiMarmara ÜniversitesiRestoratif Diş Tedavisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CAFER TÜRKMEN
- Makine öğrenmesi yöntemleri ile hibrit ve kompozit ZA-27 alaşımlarının aşınma davranışlarının karşılaştırmalı analizi
Comparative analysis of wear behavior of hybrid and composite ZA-27 alloys using machine learning methods
SENA NUR ADIYAMAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Endüstri ve Endüstri MühendisliğiSakarya ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÜLTEKİN ÇAĞIL