بررسي ايمپلنت هاي دنداني از ديدگاه هندسي در راستاي بهينه سازي آن

كارشناسي ارشد

هندسه ايمپلنت در سه مدل اصلي موجود مي باشندكه امروزه از ايمپلنت شكل رزوه استفاده مي شود. در تحقيقات يك دهه اخير از ديدگاه بيومكانيك در زمينه ايمپلنت هاي دنداني، بيشترين توجه به افزايش عملكرد و بازدهي ايمپلنت نمونه پيچي با تغيير در پارامترهاي پيچ مثل گام، قطر،شكل رزوه ها و ... بوده است، اما اين بهينه سازي داراي نقاط ضعفي مي باشد كه با تغييراين پارامتر ها نمي توان اين نقاط ضعف را از بين برد. براي حل اين نقاط ضعف به رويكرد جديدي نياز مي باشد. اين پايان نامه به منظور بهبود عملكرد ايمپلنت هاي دندان با استفاده از تغييرات در هندسه ايمپلنت و بهينه سازي هندسي آن انجام گرفته است. هدف اين مطالعه بررسي مشكلات ايمپلنت هاي دنداني و تلاش براي رفع نقايص آنها مي باشد. ابتدا توزيع تنش ايمپلنت هاي دندان از ديدگاه هندسي مورد توجه قرار گرفت. با تحقيقات و پيدا شدن نقص هاي ايمپلنت هاي رزوه دار و پركاربرد امروزي، نياز به يك طراحي كاملاً جديد براي حل اين مشكلات نياز بود. بعد از تحقيقات حدود يك ساله انواع ايمپلنت هاي دنداني، تارخچه و اختراعات موجود در دنيا به يك ايده و طرح نو با نام ايمپلنت دنداني HOSSAD طراحي شد كه اختراع نويسنده اين پايان نامه، مي باشد. ايده ابتدايي اين موضوع وجود نيروي برشي بالا در نمونه پيچي و تلاش در كاهش آن به علت مقاومت پايين استخوان نسبت به نيروهاي برشي، شكل گرفت. اين ايمپلنت از نقطه نظر مسائل بيولوژيكي بررسي شده است. پس از آن توزيع تنش و نيرو ها در ايمپلنت و استخوان بهينه سازي شده و با نمونه پيچي با روش المان محدود از ديدگاه مكانيكي مقايسه شده است. در آناليز عددي ابتدا پارامتر هاي طراحي، ايمپلنت طراحي شده، مشخص براي رسيدن به حالت ايده آل استخراج شده و مورد آناليز قرار گرفت تا به هندسه بهينه دست يافته شود، پس از آن اين هندسه با نمونه ايمپلنت ITI كه به طور گسترده در ايران و جهان استفاده مي شود، مقايسه شد. براي اين مقايسه ابتدا هندسه ايمپلنت ITI مدل سازي شده و پس از آن با يك آناليز تجربي به روش فتوالاستيك اعتبار سنجي شد. پس از ايمپلنت ITI در هندسه رزوه ها بهينه سازي شد و سرانجام با حالت بهينه ايمپلنت HOSSAD مورد مقايسه قرار گرفت. پس از مقايسه اين دو ايمپلنت مشاهده شد كه حداكثر مقدار تنش ايمپلنت ITI در حدود 2.1 برابر حداكثر مقدار تنش ايمپلنت طراحي شده بوده است. . در تمامي اين آناليز ها جنس مواد از نوع ايزونترپيك بوده و تماس استخوان و ايمپلنت از نوع استئواينتگريشن كامل انجام در نظر گرفته شده است. اين كاهش حداكثر تنش، مي تواند به دليل توزيع بهتر تنش و نيروها، كاهش تمركز تنش و تبديل بيشتر نيرو هاي برشي به نيروهاي فشاري در ايمپلنت دنداني طراحي شده نسبت به ايمپلنت دنداني ITI باشد كه باعث كاهش جابجايي هاي مخرب، آسيب هاي مكانيكي مي شود. اين بهينه سازي و ممكن است منجر به كاهش زمان درمان و همچنين افزايش ميزان استخوان سازي شود كه مي تواند باعث موفقيت درمان بيشتر در بيماران پوكي استخوان و مصرف مزمن استروئيد شود.

191908

دانشگاه علم و صنعت ايران

دكتر هاشمي نسب

مهندسي پزشكي

دكتر حق پناهي