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Doctoral Thesis
DOI
https://doi.org/10.11606/T.58.2019.tde-04102022-105555
Document
Author
Full name
Ana Carolina Cabral Roque
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
Ribeirão Preto, 2019
Supervisor
Committee
Almeida, Rossana Pereira de (President)
Ferracioli, Renata Cristina Silveira Rodrigues
Noritomi, Pedro Yoshito
Tiossi, Rodrigo
Title in Portuguese
Análise biomecânica de próteses fixas implantossuportadas em mandíbulas com variação do número dos implantes e da presença do cantilever. Estudo pelo método de elementos finitos
Keywords in Portuguese
Análise de elementos finitos
Cantilever
Implantes dentários
Prótese dentária fixada por implantes
Abstract in Portuguese
A atrofia alveolar nas regiões posteriores em maxilares totalmente edêntulos pode complicar a reabilitação da área, além disso, existe uma preocupação do cirurgiãodentista em diminuir ao máximo a extensão do cantilever das próteses instaladas. Dessa forma, este trabalho justifica-se pela necessidade de estudos nessa área controversa e tem como objetivo a análise do comportamento biomecânico de próteses totais fixas implantossuportadas em mandíbula atrófica, variando-se o número e a inclinação dos implantes. Foram avaliados 4 grupos: 4R (quatro implantes colocados axialmente na região interforaminal, - 3,75 X 11 mm); 2R2A (seguiu a técnica "all on four" com dois implantes colocados axialmente e dois implantes angulados em 30º na região interforaminal, ambos - 3,75 X 13 mm); 4R2WS ( quatro implantes axiais - 3,75 X 11 mm, e dois implantes curtos WS na região posterior - 4,0 X 10 mm); 2R2A2WS ( 2 implantes axiais e 2 angulados em 30º, - 3,75 X 11 e 3,75 X 13 mm, respectivamente, e dois implantes curtos WS na região posterior - 4,0 X 10 mm). Essa análise foi realizada pelo método dos elementos finitos (MEF), com as modelagens realizadas por meio do programa Rhinoceros 3D, com utilização de infraestruturas no formato I-beam para próteses totais fixas retidas por quatro ou seis implantes. As infraestruturas foram simuladas em liga de cobalto-cromo (CoCr). Foram simulados implantes cone Morse e abutments em forma de mini pilares. A transmissão de tensões aos implantes e tecido ósseo foi avaliada pelo método de elementos finitos. Foram realizadas duas aplicações de carga oclusal sendo uma de 250 N na região correspondente aos molares, e de 200 N para pré-molares. Os resultados mostraram que os grupos 4R e 2R2A apresentaram maiores níveis de tensão no implante mais próximo ao cantilever, essa concentração de tensão se encontrou principalmente no pilar. Os grupos com seis implantes, 4R2WS e 2R2A2WS apresentaram níveis mais baixos de tensão, que foi melhor distribuída pelo modelo todo. Conclui-se que o grupo 4R obteve os maiores valores de tensões, tanto para tensões máximas e mínimas principais, quanto para equivalente de von Mises. A presença de cantilever (4R e 2R2A) aumenta os níveis de tensão de von Mises nos pilares mais próximos ao cantilever. A utilização de implantes curtos é uma alternativa válida para evitar a presença de cantilever, já que os grupos (2R2A2WS E 4R2WS) apresentaram melhor distribuição de tensão tanto para máximas e mínimas principais, quanto para equivalente de von Mises.
Title in English
Biomechanical analysis of fixed prostheses implanted in mandibles with variation of the number of implants and the presence of the cantilever. Study by finite element method
Keywords in English
Cantilever
Dental implants
Dental prosthesis implant supported
Finite element analysis
Abstract in English
The alveolar atrophy in the posterior regions in fully edentulous jaws may complicate the rehabilitation of the area. In addition, there is a concern of the dental surgeon to minimize the cantilever extension of the installed prostheses. This research is justified by the need for studies in this controversial area and has as objective the analysis of the biomechanical behavior of fixed total implants supported on the atrophic mandible, varying the number and inclination of the implants. Four groups were evaluated: 4R (four implants placed axially in the interforaminal region, - 3.75 X 11 mm); 2R2A (followed the "all on four" technique with two implants placed axially , 3.75 x 11 mm, and two implants angled at 30º in the interphalangeal region, both - 3.75 x 13 mm); 4R2WS (four axial implants - 3.75 X 11 mm, and two short WS implants in the posterior region - 4,0 X 10 mm); 2R2A2WS (2 axial implants, 3,75 X 11 mm, and 2 angled at 30º - 3,75 X 13 mm, and two short WS implants at the posterior region - 4,0 X 10 mm). This analysis was performed using the finite element method (FEM), using the 3D Rhinoceros software, using I-beam format infrastructures for fixed total dentures retained by four or six implants. The infrastructures were simulated in cobalt-chromium alloy (CoCr). Morse cone implants and abutments in the form of mini abutments were simulated. Transmission of tensions to implants and bone tissue was evaluated by the finite element method. Two applications of occlusal load were performed, one of 250 N in the region corresponding to the molars, and 200 N in the premolars. The results showed that the 4R and 2R2A groups had higher stress levels in the implant closer to the cantilever, this concentration of tension was mainly found in the abutment. The groups with six implants, 4R2WS and 2R2A2WS presented lower levels of tension, which was better distributed throughout the model. It was concluded that the 4R group obtained the highest values of tensions, for both maxima and minima, and von Mises equivalent. The presence of cantilever (4R and 2R2A) increases the stress levels of von Mises on the abutments closest to the cantilever. The use of short implants is a valid alternative to avoid the presence of cantilever, since the groups (2R2A2WS and 4R2WS) presented better tension distribution for both maxima and minimums, as well as for von Mises equivalent.
 
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Publishing Date
2022-10-05
 
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