Biomechanical analysis of full arch implantsupported fixed prostheses varying implant angulation, length and diameter

Autor: Cristian Sbardelotto
Přispěvatelé: Renata Cristina Silveira Rodrigues Ferracioli, Erica Alves Gomes, Ricardo Faria Ribeiro, Rodrigo Tiossi
Jazyk: portugalština
Rok vydání: 2019
Zdroj: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
Universidade de São Paulo (USP)
instacron:USP
Popis: O objetivo deste estudo foi avaliar a distribuição de tensões geradas na interface osso-implante de próteses totais mandibulares implantossuportadas, por meio do método de correlação de imagens digitais (CID) e método de elementos finitos (EF). Foram analisadas configurações diferentes quanto ao comprimento, angulação e diâmetro dos implantes, utilizando conexão protética hexágono externo (HE) e barras para prótese fixa implantossuportada obtidas por fundição convencional. Foram confeccionados modelos em poliuretano, divididos nos seguintes grupos: (G1) 2 Implantes anteriores (3,75 x 11mm), 2 implantes posteriores angulados em 30° (3,75 x 11mm), (G2) 2 Implantes anteriores (3,75 x 11mm), 2 implantes posteriores angulados em 17° (3,75 x 11mm), (G3) 4 Implantes paralelos (3,75 x 11mm); (G4): 2 Implantes anteriores (3,75 x 11mm), 2 implantes posteriores angulados em 30° (4,0 x 9mm); (G5): 2 Implantes anteriores (3,75 x 11mm), 2 implantes posteriores angulados em 17° (4,0 x 9mm), (G6): 2 Implantes paralelos (3,75 x 11mm) e 2 implantes paralelos (4,0 x 9mm). Ambas metodologias utilizaram aplicação de carga oclusal estática de 250N. A análise por CID foi realizada com duas câmeras digitais utilizadas para captura das imagens da superfície do modelo sob carregamento e um software específico para análise das imagens e cálculo das tensões. Para análise por MEF foram confeccionados modelos tridimensionais simplificados e as partes constituintes do modelo foram analisadas separadamente, as barras, implantes e componentes foram analisados pelas tensões Von mises, e os tecidos ósseos (cortical e trabecular) pelas tensões máxima e mínima principais. Os resultados obtidos pela análise CID mostraram as tensões compressivas são visualizadas na região cervical dos modelos estudados, mais evidentes nos modelos G1 e G3. Na região apical dos modelos, observa-se tensões de tração, mais evidentes nos modelos G4 e G5. Os resultados obtidos pela análise EF, mostraram que implantes inclinados apresentaram maior concentração de tensão, a utilização de implantes maiores na região distal apresentou melhor distribuição de tensões. Nas barras, a instalação de implantes retos, independente do comprimento, permitiu menores níveis de tensão, nos implantes, foram encontrados valores maiores de tensão para implantes inclinados em 30°. Baseados na análise dos grupos estudados, conclui-se que as configurações para próteses totais implantossuportadas mandibulares apresentam valores inferiores de transmissão de tensões para que ocorra o início de um processo patológico no tecido ósseo. Assim como os níveis de concentração de tensão nas barras e componentes estão dentro da normalidade quando comparadas com estudos anteriores. The aim of this study will be to evaluate the distribution of tensions generated in full arch implantsupported fixed prostheses using two methods, digital image correlation (DIC) and 3D finite element analysis (FEA). Different configurations will be analyzed for angulations. Length and implants diameter using external hexagon connection (EH) and bars for implant-fixed prosthesis obtained by conventional casting. Polyurethane models will be made, divided into the following groups: (G1) 2 Anterior implants (3.75 x 11mm), 2 posterior implants angled at 30-degree (3.75 x 11mm), with 30-degree abutment; (G2): 2 Anterior implants (3.75 x 11mm), 2 posterior implants angled at 17-degree (3.75 x 11mm), with 17-degree abutment; (G3): 4 Parallel implants (3.75 x 11mm) with straight abutment; (G4): 2 Anterior implants (3.75 x 11mm), 2 posterior implants angled at 30-degree (4.0 x 9mm), with 30-degree abutment; (G5): 2 Anterior implants (3.75 x 11mm), 2 posterior implants angled at 17-degree (4.0 x 9mm), with 17-degree abutment; (G6): 2 Parallel implants (3.75 x 11mm) and 2 parallel implants (4.0 x 9mm), all with straight abutment (0°). Both methodologies used static occlusal load of 250N. Analysis by CID was performed with two digital cameras used to capture the images of the model surface under load and a specific software for image analysis and calculation of tension. For analysis by FEA simplified three-dimensional models were made and the constituent parts of the model were analyzed separately, the bars, implants and components were analyzed by the Von mises scale, and the bone tissues (cortical and trabecular) by the maximum and minimum principal stress. The results obtained by CID analysis showed the compressive stresses in the cervical region displaying the models studied, most evident in models G1 and G3. In the apical region of the models, tensile tensions are observed, more evident in models G4 and G5. The results obtained by the FEA showed that inclined implants presented higher stress concentration, the use of larger implants in the distal region presented better stress distribution. In the bars, the installation of straight implants, regardless of length, allowed lower stress levels; in the implants, higher stress values were found for implants inclined at 30°. Based on the analysis of the studied groups, it can be concluded that the configurations for full arch implantsupported fixed prostheses present lower values of stress transmission for the beginning of a pathological process in bone tissue. As well as the stress concentration levels in the bars and components are within normal range compared to previous studies.
Databáze: OpenAIRE
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