3 boyutlu dijital tasarım programları ile tasarlanan farklı fiziksel parametrelere sahip sabit bant-loop yer tutucuların sonlu elemanlar analizi metoduyla kıyaslanması

Bu çalışmanın amacı, farklı fiziksel parametrelerle dijital olarak tasarlanmış sabit bant-loop yer tutucuların, sonlu elemanlar analiz (SEA) yöntemiyle mekanik dayanıklılık ve gerilme dağılımı açısından değerlendirilmesidir. Mandibulada ikinci süt azı dişi eksikliğini simüle eden modeller kullanılarak üç farklı bant kalınlığı (0.076mm (0.003 inch), 0.127mm (0.005 inch) ve 0.177mm (0.007 inch)) ve iki farklı bant yüksekliği (standart ve 2 mm kısa) ile toplam 12 farklı model oluşturulmuştur. Modeller üzerinde 45° ve 90° açılarla yaklaşık 245 N'luk çiğneme kuvveti uygulanmış ve elde edilen Von Mises gerilme ile toplam deformasyon değerleri değerlendirilmiştir. Analizlerde, daha kalın ve yüksek bant yapılarının hem stres birikimini hem de deformasyon miktarını anlamlı düzeyde azalttığı görülmüştür Ayrıca, bandın dişe göre daha servikale veya oklüzale yerleştirilmesinin gerilme dağılımı üzerinde önemli etkiler yarattığı görülmüştür. Kullanılan tüm modeller titanyum bazlı metal materyaliyle oluşturulmuş olup yüksek biyomekanik dayanıklılık göstermiştir. Sonuçlar, dijital tasarım ve sonlu elemanlar analiz yönteminin sabit yer tutucuların biyomekanik performansının optimize edilmesinde etkili bir araç olduğunu göstermektedir. Klinik uygulamalarda, hastaya özgü anatomik ve fonksiyonel koşullar dikkate alınarak bant-loop tasarım parametrelerinin dikkatle seçilmesi önerilmektedir.

The aim of this study was to evaluate the mechanical strength and stress distribution of digitally designed fixed band-loop space maintainers with different physical parameters using the Finite Element Analysis (FEA) method. A total of 12 different models simulating the absence of the second primary molar in the mandible were created by varying band thickness (0.076 mm (0.003 inch), 0.127 mm (0.005 inch), and 0.177 mm (0.007 inch)) and band height (standard and 2 mm shorter). A masticatory force of approximately 245 N was applied to the models at angles of 45° and 90°, and von Mises stress and total deformation values were analyzed. The analysis revealed that thicker and taller band structures significantly reduced both stress accumulation and the amount of deformation. Additionally, it was observed that the positioning of the band on the tooth—whether cervically or occlusally—had a notable effect on stress distribution. All models were constructed using titanium material and demonstrated high biomechanical durability. The findings indicate that digital design and FEA are effective tools for optimizing the biomechanical performance of fixed space maintainers. In clinical practice, it is recommended that band-loop design parameters be carefully selected by considering the patient's individual anatomical and functional conditions.