Comportamento da associação entre protetor bucal e malha de reforço em poliamida na absorção de impacto em região anterior maxilar: análise in silico e in vitro - de Queiroz, Talita Suelen [UNESP] (Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2023)
Esse estudo avaliou in vitro e in silico as respostas dentoalveolares em incisivos centrais frente a traumas na região anterior da maxila, com uso de protetores bucais (PB) reforçados por malha em poliamida em três diferentes localizações. Os grupos de estudo foram divididos em crânio com PB convencional em EVA (etileno vinil acetato) com 4mm de espessura; PB em EVA 4mm de espessura (controle) com reforço a 1mm (Mg 1+3), 2mm (Mg 2+2) e 3mm (Mg 3+1) do limite vestibular. No estudo in vitro um modelo do crânio foi impresso em Resina Spin Red - Quanton 3D abrangendo a região maxilar e os dentes individualmente em resina Resilab Clear - Wilcos e o ligamento periodontal foi simulado em silicone de adição. Para mensurar as microdeformações, foram colocados extensômetros no processo alveolar da maxila e no centro das coroas dos dentes 11 e 21, paralelos ao longo eixo destes. Os PB foram produzidos em EVA com reforços de acordo com cada grupo (n=10). O impacto foi realizado por meio de uma máquina específica desenvolvida aplicando a energia de Ep=0,5496 J, com força dentro do limite elástico do material do crânio no sentido horizontal paralelo ao solo e perpendicular à superfície de contato da esfera de 35mm. No estudo in silico, os quatro grupos foram modelados e analisados por análise explícita dinâmica simulando impacto por meio de uma esfera de aço com 35mm de diâmetro e 7.8 g/cm³ de densidade a 1m/s com todas as condições semelhantes ao estudo in vitro. Os materiais foram considerados isotrópicos, homogêneos e lineares. Os contatos seguiram as mesmas condições físicas do ensaio in vitro (friccional e colado). As malhas foram definidas com tetraedros após convergência de 10%. As deformações e tensões máximas principais nos dentes e na maxila foram apresentadas em gráficos colorimétricos. Os dados obtidos do estudo in vitro foram submetidos aos testes de Shapiro-Wilk, Kruskal-Wallis e ao teste de comparação múltipla de Dunn (significância de 5%). Os resultados mostram diferença estatística para o grupo sem reforço em relação aos demais grupos (p = 6,8x10-5), em relação às as microdeformações (με) nas diferentes áreas de impacto, não foi possível observar diferença estatística (p = 0,879). Os resultados da análise por elementos finitos corroboraram com o estudo in vitro por extensometria, o que permite validação dos modelos teóricos e práticos para análises futuras.

This study evaluated in vitro and in silico dentoalveolar responses in central incisors to trauma in the anterior region of the maxilla, using mouthguards (MG) reinforced with polyamide mesh in three different locations. The study groups were divided into skull with conventional PB in EVA (ethylene vinyl acetate) with 4 mm thickness; PB in 4mm thick EVA (control) with reinforcement at 1mm (Mg 1+3), 2mm (Mg 2+2) and 3mm (Mg 3+1) from the vestibular limit. In the in vitro study, a skull model was printed in Spin Red Resin - Quanton 3D covering the maxillary region and teeth individually in Resilab Clear - Wilcos resin and the periodontal ligament was simulated in addition silicone. To measure the microdeformations, extensometers were placed in the alveolar process of the maxilla and in the center of the crowns of teeth 11th and 21th, parallel to their long axis. The BP were produced in EVA with reinforcements according to each group (n=10). The impact was performed by a specific machine developed, applying Ep=0.5496 J of energy, with force within the elastic limit of the skull material in the horizontal direction parallel to the ground and perpendicular to the contact surface of the 35mm sphere. In the in silico study, the four groups were modeled and analyzed by dynamic explicit analysis, simulating impact through a steel sphere with 35mm in diameter and 7.8 g/cm³ of density at 1m/s with all conditions similar to the in vitro study. The materials were considered isotropic, homogeneous and linear. The contacts followed the same physical conditions of the in vitro test (frictional and glued). Meshes were defined with tetrahedrons after 10% convergence. The main maximum deformations and stresses in the teeth and in the maxilla were presented in colorimetric graphs. The data obtained from the in vitro study were submitted to the Shapiro-Wilk, Kruskal-Wallis and Dunn's multiple comparison test (5% significance). The results show a statistical difference for the group without reinforcement in relation to the other groups (p = 6.8x10-5), in relation to the microdeformations (με) in the different areas of impact, it was not possible to observe a statistical difference (p = 0.879). The results of the finite element analysis corroborated the in vitro study by extensometry, which allows validation of theoretical and practical models for future analysis.
Behavior of the association between an oral protector and a polyamide reinforcement mesh in impact absorption at anterior maxillary region. In silico and in vitro analysis
Keywords: Resposta Biomecânica; Protetor bucal; Trauma dentário; Malha de reforço; mouthguard; dental trauma; reinforcement mesh; biomechanical response