بهبود عملکرد ایمپلنتهای دندانی با در نظر گرفتن استخوانسازی اطراف آنها
General Material Designation
[پایاننامه]
Parallel Title Proper
Improvement of dental implants function by considering osseointegration
First Statement of Responsibility
/مهران اشرفی
.PUBLICATION, DISTRIBUTION, ETC
Name of Publisher, Distributor, etc.
: مهندسی پزشکی
Date of Publication, Distribution, etc.
، ۱۳۹۹
PHYSICAL DESCRIPTION
Specific Material Designation and Extent of Item
۱۶۳ص.
Other Physical Details
:
GENERAL NOTES
Text of Note
زبان: فارسی
Text of Note
زبان چکیده: فارسی
NOTES PERTAINING TO PUBLICATION, DISTRIBUTION, ETC.
Text of Note
چاپی - الکترونیکی
NOTES PERTAINING TO PHYSICAL DESCRIPTION
Text of Note
مصور، جدول، نمودار
DISSERTATION (THESIS) NOTE
Dissertation or thesis details and type of degree
دکتری
Discipline of degree
مهندسی پزشکی- بیومکانیک
Date of degree
۱۳۹۹/۰۲/۰۱
Body granting the degree
صنعتی سهند
SUMMARY OR ABSTRACT
Text of Note
ایمپلنتهای دندانی آمار موفقیت آمیزی را در بهبود و بازگردانی عمل کرد دندان از دست رفته نشان دادهاند، اما همچنان مسائل مهمی مانند استخوان جوشی ناکافی، آسیب در استخوان و از دست رفتن ایمپلنت در طولانی مدت وجود دارد .درک فرآیند بازسازی استخوان و پیش بینی تغییرات آن در طراحی ایمپلنتهای دندانی بهمنظور اجتناب از خرابی آنها مهم است .با وجود مدلهای بازسازی استخوان ارائه شده در مطالعات قبلی، همچنان عدم ارتباط بین نیروهای مکانیکی و فرآیندهای سلولی و بیوشیمیایی ایجادشده با کرنشهای مکانیکی در مدلهای ریاضی ارائه شده وجود دارد .نبود لیگامان پریودنتال در هنگام کاشت ایمپلنت که بهعنوان جاذب تنش عمل میکند، از مسائلی است که در رفتار ایمپلنت نصب شده و عدم موفقیت آن مهم بوده و طراحی ایمپلنتهای دارای جاذب تنش که رفتار لیگامان پریودنتال را تقلید کنند یکی از راه حلها برای جایگزینی دندان از دست رفته است .در این مطالعه چندین مدل المان محدود مرتبط با طراحیهای مختلف جاذب تنش( سیستم INRTI) بهمنظور مطالعه شرایط مکانیکی استخوان و ایمپلنت به همراه یک مدل بازسازی استخوان مکانوبیولوژیکال که تجمع و ترمیم آسیب در استخوان را در نظر میگیرد، مورد مطالعه قرار گرفته است .در این مطالعه علاوه بر بررسی مدل بازسازی استخوان مکانوبیولوژیکی، یک مدل کاملتر از رویکرد مکانوترنسداکشن بر اساس اثر کرنشها بر روی نرخهای رفت-برگشت واکنشهای گیرنده- لیگاندهایL/OPG - RANK/RANKارائه شده است .این مدل به استخوان دارای پوکی که دریافت کننده ایمپلنت دندانی بود اعمال شد، تا اثرات داروهای ضد جذب مختلف بر روی خصوصیات مکانیکی استخوان به کمک مدلهای سینتیک /دینامیک دارویی کوپل شده با روش المان محدود مورد بررسی قرار گیرد .نتایج حاصل از افزودن جاذب تنش نشان دادهاند که جاذبهای تنش با تقلید رفتار لیگامان پریودنتال میتوانند باعث کاهش تنش در استخوان اطراف ایمپلنت شده و آسیب در استخوان را کاهش دهند .علاوه بر این استفاده از ایمپلنتها با طراحی مناسب جاذبهای تنش از آسیب و سپر تنش کاسته و در نهایت از خرابی ایمپلنت جلوگیری میکند .مدل بازسازی استخوان ارائه شده امکان اجازه به پیشبینی تغییرات استخوان تحت بارهای مکانیک را میدهد، بلکه شامل استفاده از داروهای آنابولیک و کاتابولیک برای کنترل چگالی استخوان مانند داروهای استفاده شده در پوکی استخوان نیز میشود .نتایج استفاده از مدل ارائه شده در موارد دارای پوکی استخوان نشان دادند که استفاده از عوامل ضد جذب مانند بیسفسفناتها و دنوزومب خصوصیات مکانیکی استخوان را با مداخله در فرآیند بازسازی استخوان و کاهش فعالیت استئوکلاستها، که ممکن است منجر به افزایش کسر حجمی استخوان شود، که یک مزیت بوده اما از طرف دیگر با افزایش کانی سازی و آسیب، شکنندگی استخوان افزایش پیدا میکند که عیب محسوب میشود، تغییر میدهند .این نتایج همخوانی خوبی با مشاهدات کلینیکی دارند .مدل ریاضی سینتیک/دینامیک دارویی کوپل شده با بازسازی استخوان قادر به پیشبینی متغیرهای بیولوژیکی و شیمیایی مختلف با در نظر گرفتن بازسازی استخوان در بیماران دریافت کننده دارو در درمان پوکی استخوان است .همچنین مطالعه اثر دارو در بیماران دریافت کننده پروتز و در نظر گرفتن طراحیهای مختلف ایمپلنت و شرایط مختص بیمار میتواند بهعنوان رویکرد جایگزین انجام آزمایشات کلینیکی پرهزینه و زمان بر اتخاذ گردد .
Text of Note
Dental implants have shown successful statistics in improving and restoring lost tooth function, but still, there are important problems to solve such as incomplete early osseointegration, bone damage and long-term implant loosening. One of the suggested solutions to these problems is stress absorbers while they could mimic PDL behavior. Understanding bone remodeling process and predicting its evolution is important in the design of implants to avoid their failure. Despite the several proposed bone remodeling models in the literature, there still exists a lack of connection between the mechanical driving force and the underlying biochemical and cellular processes triggered by the mechanical strains in existing mathematical models. Several finite element models, corresponding to different designs of absorbers (INTRI system) were built to obtain the mechanical conditions in bone and implant and a mechanobiological bone remodeling model, that considers damage accumulation and its repair during the remodeling process, was used to study the bone mechanical behavior. Besides studying the existing mechanobiological bone remodeling model, a more complete model that uses a new mechanotransduction approach based on the effect of strains onto the bonding-unbinding rate of RANK/RANK-L/OPG receptor-ligand reactions was presented. This model was applied to osteoporotic bone receiving dental implant to investigate different antiresorptive drugs effect on final bone mechanical properties with the use of pharmaco-kinetic/dynamics models coupled with the finite element method. The results of adding absorbers show that absorbers with mimicking periodontal ligament behavior can reduce the stress in the bone around the implant, also using stress absorbers reduces damage in bone. Furthermore using implants with a correct design of absorbers prevents damage and stress shielding, reducing implant loosening. Also, the presented bone remodeling model permits, not only to predict the bone evolution under changes in the mechanical loads but also, to consider anabolic and catabolic drugs to control bone density, such as those used in osteoporosis. Results obtained from using the presented model in osteoporotic condition show using antiresorptive agents such as bisphosphonates and denosumab alter mechanical properties of bone by interfering in bone remodeling process and reducing osteoclast activity which may consequently increase bone volume fraction which is an advantage, on the other hand by increasing mineralization and microdamage level, bone fragility increases which is a disadvantage. These results show good agreement with clinical observations. The mathematical PK/D coupled with bone remodeling model presented in this study is capable of predicting different biological and chemical variables incorporating in bone remodeling in patients receiving drugs for osteoporotic treatment. Again, the study of drug effect in patients receiving prosthesis and considering different designs of implants and case-related physiological conditions could be done by this model instead of time and cost consuming clinical experiments
ba
PARALLEL TITLE PROPER
Parallel Title
Improvement of dental implants function by considering osseointegration
TOPICAL NAME USED AS SUBJECT
ایمپلنت دندانی
بازسازی استخوان
مدل مکانیکی شیمیایی بیولوژیکی
پوکی استخوان و داروهای ضد جذب
UNCONTROLLED SUBJECT TERMS
Subject Term
dental implant, bone remodeling, mechano-chemo-biological model, osteoporosis and antiresorptive drugs