Análise biomecânica de implantes bicorticalizados em maxila: estudo pelo método dos elementos finitos 3D

Abstract

The aim of this study was to analyze the stress distribution in implant-supported prostheses by external, internal hexagon and Morse taper implants in the anterior region of the maxilla using bicorticalized bone anchorageby threedimensional finite element analysis. Three-dimensional models of maxillary anterior region were simulated with the aid of programs to create models from CT scans, InVesalius (CTI, São Paulo, Brazil) and computer aided design softwares, Rhinoceros 3D 4.0 (NURBS Modeling for Windows, USA) and SolidWorks 2011 (SolidWorks Corp., USA). The models were constituted by a block of the maxillary boneand presence of an implant 4,00x10mm (Connection Prosthetic System, Ltda., São Paulo, Brazil), with conventional implantsupported metal-ceramic crown. The 3D models were exported to finite element program FEMAP v.10.2 (Siemens Product Lifecycle Management Software Inc.USA) to determine the regions, mesh generation and finite element discretization to further processing in NEiNastran 10 program (Noran Engineering, Inc ., USA). The total load was 178N at 0 °, 30 ° and 60 ° degrees. The results were visualized by von Mises (for ductile structures) and maximum principal stress (for bone tissues) maps to evaluate individual variations in stress distribution in the bone, the crown and implant / implant interface. The maps of maximum principal stress of cortical bone allows to verify that the morse taper implants were more favorable to the stress distribution. Morse taper implants is biomechanically more effective for reducing stress in the cortical bone around the implant under the conditions of the study

O objetivo deste estudo foi analisar a distribuição das tensões em próteses unitárias implantossuportadas de hexágono externo, interno e cone morse, em região de maxila anterior, utilizando ancoragem óssea bicorticalizada, através do método dos elementos finitos tridimensionais. Para tanto, foram simulados 3 modelos maxilares da região anterior, com auxílio de programas de criação de modelos em três dimensões (3D) a partir de tomografias, o InVesalius (CTI, São Paulo, Brasil) e programas de desenho assistido, o Rhinoceros 3D 4.0 (NURBS Modeling for Windows, USA) e o SolidWorks 2011 (SolidWorks Corp, USA). Os modelos constituíram um bloco de osso maxilar, com a presença de um implante 4,00x10mm (Conexão Sistema de Prótese, Ltda., São Paulo, Brasil), com coroa metalo-cerâmica connvencional. Os modelos 3D foram exportados para o programa de elementos finitos FEMAP v.10.2 (Siemens Product Lifecycle Management Software Inc.USA) para determinação das regiões, geração da malha de elementos finitos e análise posterior o processamento no programa NEiNastran 10 (Noran Engineering, Inc., USA). O carregamento total foi de 178N, em ângulo de 0º, 30º e 60º. Os resultados foram visualizados por meio de mapas de tensão de von Mises (para estruturas dúcteis) e tensão máxima principal (para tecidos ósseos) a fim de avaliar as variações individuais da distribuição das tensões no osso, no implante e na interface coroa/implante. A visualização dos mapas de tensão máxima principal do osso cortical possibilitou verificar que os implantes de cone morse foram mais favoráveis para a distribuição de tensões. Implantes de cone morse são biomecanicamente mais efetivos para a redução de estresse no osso cortical ao redor do implante nas condições do estudo