Análise biomecânica de opções protéticas para reabilitação de maxila posterior com próteses implantossuportadas de três elementos. Estudo pelo método dos elementos finitos 3D
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Data
2018-03-05
Autores
Batista, Victor Eduardo de Souza [UNESP]
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Editor
Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Resumo
Proposição: O propósito do estudo foi estudar o comportamento biomecânico de próteses de três elementos implantossuportadas diante das seguintes variáveis: união (coroas unitárias e esplintadas: em linha reta e em posicionamento tripoidal), comprimento e diâmetro do implante, além da redução do número de implantes (pôntico central), utilizando a metodologia de elementos finitos 3D. Material e Método: Vinte e seis modelos tridimensionais foram simulados com o auxílio dos programas InVesalius, Rhinoceros 4.0 e Solidworks 2016. Cada modelo representou uma seção de osso da região posterior maxilar, na forma de um bloco de osso tipo IV (cortical e esponjoso), com a presença de prótese de três elementos suportada por dois ou três implantes, do tipo hexágono externo, em diferentes situações clínicas, variando os fatores união (coroas unitárias e esplintadas: em linha reta e em posicionamento tripoidal), comprimento, diâmetro e número de implantes. Os desenhos tridimensionais foram exportados ao programa de pré- e pós- processamento FEMAP 11.1.2 para a geração da malha e aplicação de carga de 400N axial e 200N oblíqua (45°). Após a resolução do problema matemático por meio do programa de elementos finitos Nei Nastran 11.1, os resultados foram visualizados através de mapas de Tensão Máxima Principal (MPa) e Microdeformação (µε) para tecido ósseo cortical e mapas de Tensão von Mises (MPa) para parafuso de fixação. Resultados: De um modo geral, modelos com coroas esplintadas associadas ao posicionamento tripoidal apresentaram os melhores comportamentos biomecânicos. A redução do número de implantes gerou um comportamento biomecânico desfavorável. O aumento do diâmetro da região do molar foi benéfico para melhorar o desempenho biomecânico da reabilitação. Conclusões: Planejamentos considerando a instalação de um implante para cada dente perdido ofereceram os menores valores de tensão nos parafusos de fixação e menores valores de tensão/microdeformação no tecido ósseo cortical. A esplintagem associada ao posicionamento tripoidal dos implantes foi benéfica para melhorar o comportamento biomecânico das reabilitações, bem como o aumento do diâmetro do implante da região do molar.
Objective: The aim of this study was to analyze the biomechanical behavior of three-unit fixed prosthesis varying the union (single crowns and splinted crowns: straight-line and offset implant configurations), length, diameter, and the number of implant (supported by two or three implants) by 3D finite element analysis. Material and Methods: Twenty-six 3-D models were simulated with the software’s In Vesalius, Rhinoceros 4.0, SolidWorks 2010 and. Each model represented a posterior maxillary bone section simulating type IV bone (cortical and spongy), with presence of 3-units fixed prosthesis supported by two or three dental implants, external hexagonal connection, in different clinical situations, varying the factors union (single crowns and splinted crowns: straight-line and offset implant configurations), length and diameter. The 3D models were exported to the software FEMAP 11.1.2 for pre- and post- processing and mesh generation besides load definition (400N vertical and 200N oblique,45°). After, the models were solved by NeiNastran 11.1 finite element software and the results were visualized by maximum principal stress (MPa) and microstrain (µε) maps to cortical bone tissue and von Mises stress (MPa) map to fixation screws. Results: Overall, the models with splinted crowns associated with offset implant placement showed the best biomechanical behavior. The reduction in the number of implants generated a biomechanical behavior. The increase of the implant diameter in the molar region was beneficial to improve the biomechanical behavior of the dental rehabilitation. Conclusion: Planning considering the placement of an implant for each lost tooth offered the lowest values of stress in the fixation screws and the lowest values of strain/microdeformation in the cortical bone tissue. The splinting associated with offset implant configuration was beneficial to improve the biomechanical behavior of the rehabilitations, as well as the increase of the implant diameter of the molar region.
Objective: The aim of this study was to analyze the biomechanical behavior of three-unit fixed prosthesis varying the union (single crowns and splinted crowns: straight-line and offset implant configurations), length, diameter, and the number of implant (supported by two or three implants) by 3D finite element analysis. Material and Methods: Twenty-six 3-D models were simulated with the software’s In Vesalius, Rhinoceros 4.0, SolidWorks 2010 and. Each model represented a posterior maxillary bone section simulating type IV bone (cortical and spongy), with presence of 3-units fixed prosthesis supported by two or three dental implants, external hexagonal connection, in different clinical situations, varying the factors union (single crowns and splinted crowns: straight-line and offset implant configurations), length and diameter. The 3D models were exported to the software FEMAP 11.1.2 for pre- and post- processing and mesh generation besides load definition (400N vertical and 200N oblique,45°). After, the models were solved by NeiNastran 11.1 finite element software and the results were visualized by maximum principal stress (MPa) and microstrain (µε) maps to cortical bone tissue and von Mises stress (MPa) map to fixation screws. Results: Overall, the models with splinted crowns associated with offset implant placement showed the best biomechanical behavior. The reduction in the number of implants generated a biomechanical behavior. The increase of the implant diameter in the molar region was beneficial to improve the biomechanical behavior of the dental rehabilitation. Conclusion: Planning considering the placement of an implant for each lost tooth offered the lowest values of stress in the fixation screws and the lowest values of strain/microdeformation in the cortical bone tissue. The splinting associated with offset implant configuration was beneficial to improve the biomechanical behavior of the rehabilitations, as well as the increase of the implant diameter of the molar region.
Descrição
Palavras-chave
Fenômenos biomecânicos, Análise de elementos finitos, Implantes dentários, Biomechanical phenomena, Finite element analysis, Dental implants