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Disertación de Maestría
DOI
10.11606/D.58.2011.tde-15022012-144804
Documento
Autor
Nombre completo
Marcelo Bighetti Toniollo
Dirección Electrónica
Instituto/Escuela/Facultad
Área de Conocimiento
Fecha de Defensa
Publicación
Ribeirão Preto, 2011
Director
Tribunal
Mattos, Maria da Gloria Chiarello de (Presidente)
Rocha, Eduardo Passos
Sartori, Ivete Aparecida de Mattias
Título en portugués
Análise qualitativa e quantitativa, pelo método dos elementos finitos, da distribuição de tensão em diferentes rebordos reabilitados com próteses metalocerâmicas sobre implantes do tipo cone Morse, de diferentes comprimentos
Palabras clave en portugués
análise de elemento finito
cerâmicas
implante dentário
prótese dentária
Resumen en portugués
O emprego dos implantes osseointegráveis na odontologia moderna tem sido crescente. Dentre os tipos de conexões existentes, o cone Morse tem se mostrado com vantagens e atrativos interessantes. Com relação ao comprimento, a aplicabilidade de implantes curtos para casos de perda óssea vertical intensa se faz muito presente, principalmente em áreas mandibulares posteriores, a fim de se evitar procedimentos cirúrgicos mais complexos que envolvam maior morbidade. Juntamente com a perda óssea, a necessidade da manutenção do plano oclusal nivelado é inquestionável, sendo necessário o uso de próteses sobre implantes curtos com dimensões maiores, podendo haver sobrecarga sobre tais implantes e estruturas de suporte. O método dos elementos finitos (MEF) possibilitou avaliar as tensões na superfície dos implantes e componentes, e na interface entre implantes e rebordo ósseo. Neste estudo foram usados modelos de implantes cone Morse e próteses sobre implantes do tipo metalocerâmicas, individualizadas, de diferentes dimensões, alojados em diferentes rebordos com reabsorção óssea vertical. Todas as estruturas foram desenhadas por meio do programa SolidWorks (SolidWorks Corporation, Massachusetts, USA), e análises qualitativas e quantitativas das tensões equivalentes de Von Mises foram realizadas nos rebordos ósseos e implantes por meio do programa AnsysWorkbench10.0 (Swanson, Analysis Systems, Inc., Houston, USA). Os grupos foram: grupo controle (3 implantes de 11mm comprimento), grupo 1 (implantes de 13mm, 11mm e 5mm comprimento), grupo 2 (1 implante de 11mm e 2 implantes de 5mm comprimento) e grupo 3 (3 implantes de 5mm comprimento). As alturas dos pilares usados foram 3.5mm para implantes de 13mm e 11mm (regulares) e 0.8mm para implantes de 5mm (curtos). Foram simuladas forças oblíquas de 365N em molares e 200N em pré-molares. Os resultados mostraram que, com relação aos implantes e componentes, os pilares com 0.8mm de altura geraram menores tensões equivalentes de Von Mises comparativamente aos de 3.5mm de altura. A associação de implantes curtos com coroas de maiores dimensões concentrou maiores valores e distribuição de tensões na superfície destes implantes, principalmente na face vestibular (direção das cargas oblíquas). O implante mais distal sempre concentrou maiores tensões. Já com relação ao osso, houve 50% mais tensão no osso cortical para os implantes de 5mm do que os de 13mm e 11mm de comprimento. Houve 80% mais tensão no osso esponjoso para os implantes de 5mm do que os de 13mm e 11mm de comprimento. Houve maior concentração de tensão na região óssea cervical aos implantes curtos. No entanto, tais implantes foram capazes de realizar boa dissipação das tensões aos ossos frente às cargas aplicadas, apesar de atingir seu limiar próximo entre deformação elástica e plástica para o osso trabecular. Implantes mais distais e/ou com maior mesa oclusal geraram regiões de maior tensão no osso circunjacente. Concluiu-se que pacientes que se faz necessária a instalação de implantes curtos associados a próteses sobre implantes de dimensões aumentadas necessitam de cuidadosa avaliação e ajuste oclusal, já que uma eventual sobrecarga nestes implantes curtos, e até mesmo nos de comprimento regular, podem gerar tensões que vão além do limiar fisiológico do osso circunjacente, podendo acarretar danos a todo o sistema.
Título en inglés
Qualitative and quantitative analysis by finite element method of the stress distribution at different bony edges rehabilitated with Morse taper implant- supported metalloceramic prostheses, of different lengths
Palabras clave en inglés
ceramics
dental implants
dental prosthesis
finite element analysis
Resumen en inglés
The use of dental implants is increasing in dentistry. Among the different types of connections existent, the Morse taper has been highlighted on several positive features. Regarding to the length, the use of short implants in cases of severe vertical bone loss are becoming frequent, especially in mandibular posterior areas, avoiding more complex surgical procedures and greater morbidity. As a consequence of bone loss, the need for rehabilitation to maintain the occlusal plane level is unquestionable, leading to the use of implants prostheses with larger dimensions, which may cause overload on these short implants and the supporting structure. This finite element analysis (FEA) compared stress distribution on external surface of Morse taper implants, their abutments and at bone/implant interface of different bone ridges, varying implants length and dimensions of each metal-ceramic crowns. All structures were designed using the SolidWorks software (SolidWorks Corporation, Massachusetts, USA), and qualitative and quantitative analysis of the equivalent Von Mises stresses were ran on AnsysWorkbench10.0 (Swanson Analysis Systems, Inc., Houston, USA). Three-dimensional FE models were designed representing a posterior left side segment of the mandible: group control, 3 implants of 11mm length; group 1, implants of 13mm, 11mm and 5mm length; group 2, 1 implant of 11mm and 2 implants of 5mm length; group 3, 3 implants of 5mm length. The abutments heights were 3.5mm for 13mm and 11mm implants (regular) and 0.8mm for 5mm implants (short). Evaluation was performed on Ansys software, with oblique loads of 365N for molars and 200N for premolars. The results, for implants and abutments, showed that abutments with 0.8mm height generated less von Mises stresses compared with 3.5mm height. The use of short implants associated with bigger crowns concentrated higher stress distribution and stress values on the surface implants, mainly on the vestibular side (oblique loads). The more distal implants had the higher stress mesures. The results for the bone showed that there was 50% higher stress on cortical bone on the 5mm implants length than 13mm and 11mm implants. There was 80% higher stress on trabecular bone for the 5mm implants length than 13mm and 11mm implants. There was higher stress concentration on the bone region of the short implants neck. However, these implants were capable to dissipate the stress to the bones, given the applied loads, but achieving near the threshold between elastic and plastic deformation to the trabecular bone. Distal implants and/or with biggest occlusal table generated greatest stress regions on surrounding bone. It was concluded that patients requiring short implants associated with increased proportions implant prostheses need careful evaluation and occlusal adjustment, as a possible overload in these short implants, and even in regular ones, can generate stress beyond the physiological threshold of the surrounding bone, which may compromise the whole system.
 
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Fecha de Publicación
2012-04-10
 
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