Ortodontik Bukkal Tüp Boyutu ve Slot Mesafesinin Mandibular Molar Üzerindeki Biyomekanik Etkisi: Sonlu Elemanlar Analizi

GİRİŞ ve AMAÇ: Bu çalışmada, üç boyutlu sonlu elemanlar analizi ile bukkal tüp uzunluğu (l), slot–kaide mesafesi (d) ve uygulanan ortodontik kuvvetin (F) mandibular birinci molardaki diş yer değiştirmesi, periodontal ligament (PDL) deformasyonu ve kullanılan adezivde oluşan gerilme dağılımı, üzerindeki etkileri incelendi.
YÖNTEM ve GEREÇLER: Farklı tüp uzunluğu, slot–kaide mesafesi ve kuvvet büyüklüğü kombinasyonlarından oluşan dokuz model, mandibular molar sonlu eleman yöntemi ile analiz edildi. Diş hareket yönü, adezivde oluşan gerilme düzeyleri ve PDL deformasyonu değerlendirildi. Parametrelerin bireysel ve etkileşimli etkileri istatistiksel olarak karşılaştırıldı.
BULGULAR: Bukkal tüp uzunluğundaki artış, adezivde oluşan gerilmeyi yaklaşık %62 oranında azaltarak bağlanma güvenilirliğini artırdı. Slot–kaide mesafesindeki artış ise adezivde oluşan gerilmede %29, diş yer değiştirmesinde %5,5 ve PDL deformasyonunda %2,5 artışa yol açtı. Uygulanan kuvvet, diş ve PDL yer değiştirmesindeki varyasyonun %99,59’unu açıklarken, bukkal tüp uzunluğunun (%0,01) ve slot–kaide mesafesinin (%0,4) etkisi ihmal edilebilir düzeyde bulundu.
TARTIŞMA ve SONUÇ: Ortodontik kuvvetin büyüklüğü hem adezivde oluşan gerilme hem de biyomekanik doku tepkisi üzerinde belirleyici faktördür. Bukkal tüp geometrisindeki değişiklikler adezivde oluşan gerilmeyi azaltabilir ancak diş yer değiştirmesi üzerinde sınırlı etkiye sahiptir. Kuvvet büyüklüğünün hassas kontrolü, klinik başarı ve biyomekanik güvenlik için temel unsurdur.

Anahtar Kelimeler: Bukkal tüp, diş yer değiştirmesi, mandibular molar, sonlu elemanlar analizi

Biomechanical Impact of Orthodontic Buccal Tube Size and Slot Distance on Mandibular Molar Tooth: A Finite Element Analysis

INTRODUCTION: To evaluate the effects of buccal tube length (l), slot-to-base distance (d), and applied orthodontic force (F) on adhesive stress distribution, tooth displacement, and periodontal ligament (PDL) deformation in the mandibular first molar using three-dimensional finite element analysis.
METHODS: Nine configurations with varying tube lengths, slot distances, and force magnitudes were modeled in a mandibular molar finite element setup. Directional tooth movement and stress levels within the adhesive and PDL were analyzed. A statistical comparison was performed to assess the individual and interactive effects of each analyzed parameter.
RESULTS: An increase in buccal tube length resulted in approximately 62% reduction in adhesive stress, suggesting enhanced bond reliability. Increasing slot-to-base distance led to a 29% increase in adhesive stress, 5.5% increase in tooth displacement, and 2.5% increase in PDL deformation. The findings revealed that the applied force accounted for 99.59% of the variation in tooth and PDL displacement, while buccal tube length (0.01%) and slot distance (0.4%) showed negligible effects.
DISCUSSION AND CONCLUSION: The applied orthodontic force is the dominant factor influencing both adhesive stress and biological tissue response. While modifications in buccal tube geometry effectively reduce adhesive stress, their role in altering tooth movement is limited. Optimal tube design may offer supplementary benefits, but precise control of force magnitude remains the key to biomechanical safety and clinical success.

Keywords: Buccal tubes, finite element analysis, mandibular molar, tooth displacement.