Análise por meio de elementos finitos, de enxertos ósseos, associados à placas de reconstrução em defeitos mandibulares
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Data
2022-09-09
Autores
Macedo, Diogo de Vasconcelos
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Editor
Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Resumo
Defeitos segmentares no osso mandibular podem ocorrer após traumatismo local, infecção ou ressecção cirúrgica. Não realizar reconstrução nesses pacientes, pode gerar prejuízo estético grave, dificuldades na mastigação, fala e consequente diminuição de qualidade de vida. Várias possibilidades reconstrutivas estão disponíveis atualmente, e a estabilização temporária dos segmentos ósseos com placas de reconstrução é comumente utilizada quando a reconstrução óssea imediata não é possível. No entanto, apesar das dificuldades por vezes encontradas, a reconstrução do defeito com osso autógeno se mantém como o padrão-ouro. A utilização da Análise de Elementos Finitos permite avaliar matematicamente estruturas em um ambiente controlado, e a aplicação de forças em qualquer ponto e/ou direção, aferindo a deformação dos materiais, bem como a tensão aplicada aos mesmos. Assim, o objetivo deste estudo foi avaliar o comportamento de três placas de reconstrução, utilizadas sobre defeitos segmentares, por meio de análise de elementos finitos, em conjunto com a utilização de um enxerto em bloco. Após simulação, foram encontrados menores valores de estresse nas placas de maior espessura, sugerindo maior resistência destas nos cenários simulados. Em contrapartida, valores aumentados de estresse sobre os parafusos estavam presentes nas placas mais espessas, o que poderia predispor à falha da fixação em uma situação clínica.
Segmental defects in the mandibular bone may occur following local trauma, infection, or surgical resection. Failure to perform reconstruction in these patients can lead to severe aesthetic impairment, chewing difficulties, speech and subsequent decrease in quality of life. Several reconstructive possibilities are currently available, and temporary stabilization of bone segments with reconstruction plates is commonly used when immediate bone reconstruction is not possible. However, despite the difficulties sometimes encountered, reconstruction of the defect with autogenous bone remains the gold standard. The use of Finite Element Analysis allows to mathematically evaluate structures in a controlled environment, and the application of forces at any point and / or direction, measuring the deformation of materials as well as the stress applied to them. Thus, the objective of this study was to evaluate the behavior of three reconstruction plates, used on segmental mandibular defects, through finite element analysis, as well as the influence of the use of a block graft on this environment. After simulation, lower stress values were found in the thicker plates, suggesting greater resistance in the simulated scenarios. In contrast, increased stress values on screws were present in thicker plates, which could predispose to fixation failure in a clinical situation.
Segmental defects in the mandibular bone may occur following local trauma, infection, or surgical resection. Failure to perform reconstruction in these patients can lead to severe aesthetic impairment, chewing difficulties, speech and subsequent decrease in quality of life. Several reconstructive possibilities are currently available, and temporary stabilization of bone segments with reconstruction plates is commonly used when immediate bone reconstruction is not possible. However, despite the difficulties sometimes encountered, reconstruction of the defect with autogenous bone remains the gold standard. The use of Finite Element Analysis allows to mathematically evaluate structures in a controlled environment, and the application of forces at any point and / or direction, measuring the deformation of materials as well as the stress applied to them. Thus, the objective of this study was to evaluate the behavior of three reconstruction plates, used on segmental mandibular defects, through finite element analysis, as well as the influence of the use of a block graft on this environment. After simulation, lower stress values were found in the thicker plates, suggesting greater resistance in the simulated scenarios. In contrast, increased stress values on screws were present in thicker plates, which could predispose to fixation failure in a clinical situation.
Descrição
Palavras-chave
Mandíbula, Análise de elementos finitos, Fixação de fratura, Fixadores internos, Mandible, Finite element analysis, Fracture fixation, Internal fixators