Analysis of Stress Distribution of Prostheses Produced by Using 'All-On-Four', 'All-On-Five' And 'All-On-Six' Concept with Finite Elements Analysis Method


Leblebicioğlu Kurtuluş İ., Esim E., Kılıç D., Kılıç K.

Selçuk Üniversitesi Diş Hekimliği Fakültesi Dergisi, vol.8, no.3, pp.774-782, 2021 (Peer-Reviewed Journal)

Abstract

Background: The aim of this study was to evaluate the stress distrubution of 3D models of prostheses on bone, implant elements and prosthetic elements which were placed on implants according to All-on-Four, All-on-Five and All-on-Six concepts in a fully edentulous upper jaw. Methods: Three different treatment plans were created in completely edentulous atrophic maxilla according to the All-onFour, All-on-Five and All-on-Six concepts. The most posterior implants were positioned in the premolar region, inclined 30 degrees distally in all groups. Substructure was modeled in the form of prepared teeth from chrome-cobalt (Cr-Co) alloy, the superstructure was modeled separately as monolithic zirconia, then contact points were provided. The prosthetic cantilever length was kept constant at 10mm. Forces; in the palatobuccal direction with an angle of 45 °, to the teeth numbered 3,4,5,6 respectively; It has been applied double-sided as 100N, 150N, 150N, 200N. Von Misses, maximum principal stress and minimum principal stresses were obtained. Results: The All-on-Six concept showed lower maximum principal and minimum principal stress on cortical bone, implant and prosthetic elements and cancellous bone respectively. According to the results of the finite element analysis, the concept with the highest von Misses stress appears to be All-on-Four, except for the stress in the prosthetic substructure and the stress in the implants. Conclusion: The stress on the implant elements and prosthetic elements decreased, where as the number of implants increased; but the stress values did not exceed the bone resistance limits in all 3 treatment concepts investigated. It can be said that the Allon-Six treatment concept exhibits better biomechanical behavior in the rehabilitation of atrophic maxilla than the All-on-Four and All-on-Five concepts.

Amaç: Bu çalışmanın amacı; tam dişsiz üst çenede All-onFour, All-on-Five ve All-on-Six tekniğine göre yerleştirilmiş implantlar üzerine yapılan protezlerin 3 boyutlu modellerinin kemik, implant elemanları ve protetik elemanlar üzerinde oluşturduğu stresleri sonlu elemanlar analiz yöntemi ile değerlendirmektir. Gereç ve Yöntemler: Tamamen dişsiz atrofik maksillada, Allon-Four, All-on-Five ve All-on-Six konseptine göre üç farklı tedavi planı oluşturulmuştur. En posterior implantlar bütün gruplarda premolarlar bölgesinde, distale doğru 30 derece eğimli olarak konumlandırılmıştır. Alt yapı; krom-kobalt (Cr-Co) alaşımından kesilmiş diş formunda, üst yapı ise monolitik zirkonya olarak ayrı ayrı modellenmiş, daha sonra kontakt noktalarından temas sağlanmıştır. Protez kantilever uzunluğu 10mm olarak sabit tutulmuştur. Kuvvetler; palatobukkal yönde 45° açıyla, 3,4,5,6 no’lu dişlere sırasıyla; 100N, 150N, 150N, 200N olacak şekilde çift taraflı olarak uygulanmıştır. Von Misses, maksimum principal stres ve minimum principal stresler elde edilmiştir. Bulgular: All-on-Six konsepti sırasıyla kortikal kemikte, implant ve protetik elemanlar üzerinde ve spongiyöz kemikte daha düşük maksimum principal ve minimum principal stres göstermiştir. Sonlu elemanlar analizinin sonuçlarına göre bakılan tüm parametrelerde protez altyapısındaki stress ve implantlardaki stres dışında en fazla von Misses stresine sahip olan konsept All-on-Four olarak görünmektedir. Sonuç: İmplant sayısı arttıkça implant elemanları ve protetik elemanlarda görülen stres azalmıştır ancak araştırılan 3 tedavi konseptinde de stres değerleri kemik direnci sınırlarını aşmadı. All-on-Six tedavi konseptinin, atrofik maksillanın rehabilitasyonunda All-on-Four ve All-on-Five konseptlerine göre daha iyi biyomekanik davranış sergilediği söylenebilir