Experimental methodology for analysis of influence of dental implant design on load transfer
Eksperimentalna metodologija za određivanje uticaja dizajna dentalnih implanata na prenos opterećenja
Апстракт
Deformations in the vicinity of dental implants are affected by their design and if threshold level of 0.3 % is surpassed, bone resorption could occur. The goal of this study is to present a novel experimental approch for the analysis of effect od dental implant geometry on the surrounding structure strain values. A bone block model, with dimensions of 68x25x9 mm, was made from polymethyl-methacrylate. 3D printed block mold also provided a fixture for vertically placed Strauman ø4.0x12 mm. The sample was loaded in a three-point bending setup. The axial force of 600 N was applied on the dental implant. The Digital Image Correlation method was used for strain and displacement measurement. The highest von Mises strain of 0.7 % is located in the area of implant neck. The maximum displacement value in loading direction was 0.466 mm. Surface strain and displacement are correlated with implant geometry. This experimental methodology can be utilized to estimate dental implant load transfer cha...racteristics.
Dizajn dentalnih implanata utiče na vrednosti deformacija koje nastaju u njihovoj okolini, i ako se pređe granična vrednost od 0.3 %, može doći do resorpcije kosti. Cilj ove studije je da predstavi novi eksperimentalni pristup za analizu uticaja geometrije dentalnih implanata na deformacije okolne strukture. Model kosti, sa dimenzijama od 68h25h9 mm, je napravljen od polimetil-metakrilata. Kalup za model koji je napravljen pomoću tehnike 3D štampe, je takođe služio i kao fiksator položaja za vertikalno postavljeni implant Štrauman ø4.0x12 mm. Uzorak je opterećen na savijanje u tri tačke. Aksijalna sila od 600 N je primenjena na dentalni implant. Za merenje deformacija i pomeraja je korišćena metoda Digitalne korelacije slika. Najveće vrednosti Von Mizesovih deformacija od 0.7 % su izmerene u području vrata implanta. Maksimalne vrednosti pomeraja u pravcu opterećenja su iznosile 0.466 mm. Površinska deformacija i pomeraji su povezani sa geometrijom implanata. Ova eksperimentalna metodol...ogija se može koristiti u cilju određivanja karakteristika prenosa opterećenja dentalnih.
Кључне речи:
dental implant / von Mises strain / displacement / axial loading / digital image Correlation methodИзвор:
FME Transactions, 2018, 46, 2, 266-271Издавач:
- Univerzitet u Beogradu - Mašinski fakultet, Beograd
Финансирање / пројекти:
- Развој и примена метода и лабораторијске опреме за оцењивање усаглашености техничких производа (RS-MESTD-Technological Development (TD or TR)-35031)
- Развој савремених метода дијагностике и испитивања машинских структура (RS-MESTD-Technological Development (TD or TR)-35040)
- Развој нових метода и техника за рану дијагностику канцера грлића материце, дебелог црева, усне дупље и меланома на бази дигиталне слике и ексцитационо-емисионих спектара у видљивом и инфрацрвеном домену (RS-MESTD-Integrated and Interdisciplinary Research (IIR or III)-41006)
- Функционализација наноматеријала за добијање нове врсте контактних сочива и рану детекцију дијабетеса (RS-MESTD-Integrated and Interdisciplinary Research (IIR or III)-45009)
DOI: 10.5937/fmet1802266S
ISSN: 1451-2092
WoS: 000437022100017
Scopus: 2-s2.0-85041736400
Колекције
Институција/група
Stomatološki fakultetTY - JOUR AU - Šarac, Dušan AU - Mitrović, Nenad AU - Tanasić, Ivan AU - Tihaček-Šojić, Ljiljana PY - 2018 UR - https://smile.stomf.bg.ac.rs/handle/123456789/2336 AB - Deformations in the vicinity of dental implants are affected by their design and if threshold level of 0.3 % is surpassed, bone resorption could occur. The goal of this study is to present a novel experimental approch for the analysis of effect od dental implant geometry on the surrounding structure strain values. A bone block model, with dimensions of 68x25x9 mm, was made from polymethyl-methacrylate. 3D printed block mold also provided a fixture for vertically placed Strauman ø4.0x12 mm. The sample was loaded in a three-point bending setup. The axial force of 600 N was applied on the dental implant. The Digital Image Correlation method was used for strain and displacement measurement. The highest von Mises strain of 0.7 % is located in the area of implant neck. The maximum displacement value in loading direction was 0.466 mm. Surface strain and displacement are correlated with implant geometry. This experimental methodology can be utilized to estimate dental implant load transfer characteristics. AB - Dizajn dentalnih implanata utiče na vrednosti deformacija koje nastaju u njihovoj okolini, i ako se pređe granična vrednost od 0.3 %, može doći do resorpcije kosti. Cilj ove studije je da predstavi novi eksperimentalni pristup za analizu uticaja geometrije dentalnih implanata na deformacije okolne strukture. Model kosti, sa dimenzijama od 68h25h9 mm, je napravljen od polimetil-metakrilata. Kalup za model koji je napravljen pomoću tehnike 3D štampe, je takođe služio i kao fiksator položaja za vertikalno postavljeni implant Štrauman ø4.0x12 mm. Uzorak je opterećen na savijanje u tri tačke. Aksijalna sila od 600 N je primenjena na dentalni implant. Za merenje deformacija i pomeraja je korišćena metoda Digitalne korelacije slika. Najveće vrednosti Von Mizesovih deformacija od 0.7 % su izmerene u području vrata implanta. Maksimalne vrednosti pomeraja u pravcu opterećenja su iznosile 0.466 mm. Površinska deformacija i pomeraji su povezani sa geometrijom implanata. Ova eksperimentalna metodologija se može koristiti u cilju određivanja karakteristika prenosa opterećenja dentalnih. PB - Univerzitet u Beogradu - Mašinski fakultet, Beograd T2 - FME Transactions T1 - Experimental methodology for analysis of influence of dental implant design on load transfer T1 - Eksperimentalna metodologija za određivanje uticaja dizajna dentalnih implanata na prenos opterećenja VL - 46 IS - 2 SP - 266 EP - 271 DO - 10.5937/fmet1802266S ER -
@article{ author = "Šarac, Dušan and Mitrović, Nenad and Tanasić, Ivan and Tihaček-Šojić, Ljiljana", year = "2018", abstract = "Deformations in the vicinity of dental implants are affected by their design and if threshold level of 0.3 % is surpassed, bone resorption could occur. The goal of this study is to present a novel experimental approch for the analysis of effect od dental implant geometry on the surrounding structure strain values. A bone block model, with dimensions of 68x25x9 mm, was made from polymethyl-methacrylate. 3D printed block mold also provided a fixture for vertically placed Strauman ø4.0x12 mm. The sample was loaded in a three-point bending setup. The axial force of 600 N was applied on the dental implant. The Digital Image Correlation method was used for strain and displacement measurement. The highest von Mises strain of 0.7 % is located in the area of implant neck. The maximum displacement value in loading direction was 0.466 mm. Surface strain and displacement are correlated with implant geometry. This experimental methodology can be utilized to estimate dental implant load transfer characteristics., Dizajn dentalnih implanata utiče na vrednosti deformacija koje nastaju u njihovoj okolini, i ako se pređe granična vrednost od 0.3 %, može doći do resorpcije kosti. Cilj ove studije je da predstavi novi eksperimentalni pristup za analizu uticaja geometrije dentalnih implanata na deformacije okolne strukture. Model kosti, sa dimenzijama od 68h25h9 mm, je napravljen od polimetil-metakrilata. Kalup za model koji je napravljen pomoću tehnike 3D štampe, je takođe služio i kao fiksator položaja za vertikalno postavljeni implant Štrauman ø4.0x12 mm. Uzorak je opterećen na savijanje u tri tačke. Aksijalna sila od 600 N je primenjena na dentalni implant. Za merenje deformacija i pomeraja je korišćena metoda Digitalne korelacije slika. Najveće vrednosti Von Mizesovih deformacija od 0.7 % su izmerene u području vrata implanta. Maksimalne vrednosti pomeraja u pravcu opterećenja su iznosile 0.466 mm. Površinska deformacija i pomeraji su povezani sa geometrijom implanata. Ova eksperimentalna metodologija se može koristiti u cilju određivanja karakteristika prenosa opterećenja dentalnih.", publisher = "Univerzitet u Beogradu - Mašinski fakultet, Beograd", journal = "FME Transactions", title = "Experimental methodology for analysis of influence of dental implant design on load transfer, Eksperimentalna metodologija za određivanje uticaja dizajna dentalnih implanata na prenos opterećenja", volume = "46", number = "2", pages = "266-271", doi = "10.5937/fmet1802266S" }
Šarac, D., Mitrović, N., Tanasić, I.,& Tihaček-Šojić, L.. (2018). Experimental methodology for analysis of influence of dental implant design on load transfer. in FME Transactions Univerzitet u Beogradu - Mašinski fakultet, Beograd., 46(2), 266-271. https://doi.org/10.5937/fmet1802266S
Šarac D, Mitrović N, Tanasić I, Tihaček-Šojić L. Experimental methodology for analysis of influence of dental implant design on load transfer. in FME Transactions. 2018;46(2):266-271. doi:10.5937/fmet1802266S .
Šarac, Dušan, Mitrović, Nenad, Tanasić, Ivan, Tihaček-Šojić, Ljiljana, "Experimental methodology for analysis of influence of dental implant design on load transfer" in FME Transactions, 46, no. 2 (2018):266-271, https://doi.org/10.5937/fmet1802266S . .