Estudo comportamental das placas de reconstrução sob análise de elementos finitos em mandíbulas atróficas de baixa qualidade óssea segmentadas - Pulino, Bianca de Fatima Borim [UNESP] (Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2024)
O objetivo deste estudo foi a avaliação e comparação da resistência entre as placas reconstrutivas convencional, tipo grade e customizada em modelos virtuais de mandíbulas atróficas por meio de elementos finitos. Este estudo foi delineado pela aquisição de imagens de tomografia computadorizada utilizando com banco de dados a Faculdade de Odontologia de Araçatuba (FOA) da Universidade Estadual Paulista (UNESP) e confecção modelos virtual 3D. Estes modelos virtuais foram confeccionados e divididos em 3 grupos (n = 1): G1 - Mandíbula atrófica com defeito segmentar em corpo mandibular sem enxerto associado com placa reconstrutiva convencional (defeito ósseo de 5 cm) (n = 1). G2 - Mandíbula atrófica com defeito segmentar em corpo mandibular sem enxerto associado com placa tipo grade (defeito ósseo de 5 cm) (n = 1). G3 - Mandíbula atrófica com defeito segmentar em corpo mandibular sem enxerto associado com placa customizada (defeito ósseo de 5 cm) (n = 1). Foram realizadas análises lineares de forças aplicadas no eixo horizontal das mandíbulas atróficas, bem com a análise vetorial das forças de ação dos grupos musculares da mastigação, que por meio de elementos finitos foram analisadas forças de resistência e estresse nas interfaces placa/mandíbula. Como resultados observou-se que a análise da placa de reconstrução onde se tem as inserções de parafusos alinhadas ao longo da linha média da placa, a maior concentração de tensão na placa se dá na região onde há o segmento mandibular e a maior concentração de tensão se dá nos parafusos inseridos nas extremidades do segmento ósseo. Já na análise da placa tipo grade que possui maior largura, onde se tem as inserções de parafusos distanciadas da linha média da placa, observa-se que a geometria da placa, por conferir uma rigidez ao conjunto, é preponderante na distribuição das tensões, de forma que a maior concentração de tensão na placa se dá na região do ângulo da mandíbula, próxima as aplicações das cargas/forças. A placa de reconstrução customizada mostra que sua geometria é favorecida pelo formato da secção transversal, a ausência de furos ao longo da região do segmento ósseo é favorável por conferir maior rigidez ao sistema de fixação, as tensões são distribuídas de forma homogêneas ao longo da placa, de forma que a tensão máxima é diminuída. Logo os parafusos se beneficiam desta distribuição mais uniforme das tensões na placa, tendo uma grande parcela das tensões dissipadas no sistema.

The aim of the study will be to evaluate and compare the strength of conventional reconstructive plates, grid-type plates, and customized plates in virtual models of atrophic mandibles using finite elements. The study will be designed through the acquisition of computed tomography images using the database of the Faculty of Dentistry of Araçatuba, FOA UNESP and the creation of 3D virtual models. These virtual models will be made and divided into 3 groups (n = 1): G1 - Atrophic mandible and segmental defect in the mandibular body without graft associated with conventional reconstructive plate (5 cm bone defect) (n =1). G2 - Atrophic mandible and segmental defect in the mandibular body without graft associated with a grid-type plate (5 cm bone defect) (n = 1). G3 - Atrophic mandible and segmental defect in the mandibular body without graft associated with customized plate (5 cm bone defect) (n = 1). We will then carry out linear analyses of the forces applied to the horizontal axis of the atrophic mandibles, as well as a vector analysis of the action forces of the masticatory muscle groups, which will use finite elements to analyze resistance forces and stress at the plate/mandible interfaces to verify the stress of the material using finite elements. The results show that the analysis of the reconstruction plate, where the screw inserts are aligned along the midline of the plate, shows that the greatest concentration of stress in the plate is in the region where the mandibular segment is located and the greatest concentration of stress is in the screws inserted at the ends of the bone segment. On the other hand, in the analysis of the wider grid-type plate, where the screw inserts are distant from the midline of the plate, we see that the geometry of the plate, which makes the whole rigid, is preponderant in the distribution of stresses, so that the greatest concentration of stress in the plate is in the region of the mandibular angle, close to the application of the loads/forces. The customized reconstruction plate shows us that its geometry is favored by the shape of the cross-section, the absence of holes along the region of the bone segment is favorable because it gives greater rigidity to the fixation system, the stresses are distributed homogeneously along the plate, so that the maximum stress is reduced. The screws therefore benefit from this more uniform distribution of stresses in the plate, with a large proportion of the stresses dissipated in the system.
Behavioral study of reconstruction plates under finite element analysis in segmented atrophic mandibles with low bone quality
Keywords: Mandíbula; Método dos elementos finitos; Mandible