APLICACIÓN DE CARGAS Y DEFORMACIÓN. Francisco Franzani Felipe Gutiérrez Karol Gutiérrez Leticia Heredia Gonzalo Hidalgo Christian Llanque Verónica Morales
INTRODUCCION. Estudia respuesta de tejidos biológicos frente a cargas
Biomecánica
Utiliza herramientas de ingeniería mecánica Aplicación en diseño de implantes y respuesta ósea a cargas
MAXILAR INFERIOR.
Flexi贸n mandibular. Cambios
Volumen 贸seo
dimensionales
Durante apertura y sitio y protrusi贸n. Producto de Distal agujeros actividad muscular mentonianos
CARGAS
Acción sobre sistema biológico: Tension interna: •Flexión •Flexocompresión •Deformación •Movimiento •Fractura
Magnitud. Punto de aplicación Dirección. Frecuencia de ciclos
OBJETIVOS. Comprender las reacciones tisulares frente a la aplicación de carga oclusal y de los factores que la determinan o influencian. Comprender el fenómeno de la flexión mandibular, entender como se afecta dicha flexión con la ferulización protésica y cuales son los mecanismos protésicos compensatorios.
Influencia de fuerzas funcionales en la biomecánica de prótesis implanto soportadas. Una revisión Saime Sahin, Murat Cehreli, Emine Yalcin Departamento de Prótesis, Facultad de Odontología, Universidad Hacettepe, Ankara, Turquía.
Journal of Dentistry 2002 (30): 271 - 282
OBJETIVOS. Revisar el conocimiento actual sobre las influencias de las fuerzas funcionales en la biomecรกnica de los implantes dentales.
FACTORES BIOMECANICOS INVESTIGADOS.
Factores que influyen en la distribuci贸n de carga sobre implantes.
I. Efectos biol贸gicos de la localizaci贸n y magnitud de la fuerza aplicada.
Sobrecarga patológica
Estrés y tensión
Umbral de tolerancia fisiológica del hueso
Microfracturas en interfase Prótesis/implante hueso/implante
MEDIDAS DE SEGURIDAD PARA SOPORTAR CARGAS:
Aumento soporte implantario. Tripoidismo. Elementos de conexión interna (serían menos susceptibles a los momentos de flexión).
II. Efectos según el tipo de prótesis y material Sobredentadura.
Mayor momento de flexión sobre los pilares.
Prótesis Híbrida.
Transmisión de fuerzas dependen de la distribución implantaria.
III. La influencia de la calidad ósea y las propiedades de la interfase hueso-implante • La calidad del hueso influye en el éxito de los implantes. • Las características del hueso depende de: – Edad – Factores sistémicos – Estado funcional
D1
D2
D3
D4
IV. Carga inmediata. • Impacto psico – emocional. • Estudios demuestran efectividad. • Observaciones histológicas la sustentan.
Carga inmediata
Gradientes de tensi贸n
Tolerancia fisiol贸gica
Encapsulaci贸n fibrosa
Umbral Cr铆tico de Micromovimiento 50 a 150 um
V. Métodos ingeniera para evaluar la biomecánica de los implantes.
•Exactos •Relevancia clínica
CONCLUSIONES. • Tratamientos rehabilitadores en base a principios biomecánicos. • Debido a falta de estudios hay insuficiente interpretación de datos clínicos.
Biomecánica mandibular: Parte II Desarrollo de un modelo tridimensional de elementos finitos para el estudio de la deformación funcional mandibular en sujetos tratados con implantes dentales. Jehad Al-Sukhun, John Kelleway Departamento Cirugía Oral y Máxilofacial, Universidad de Helsinki, Finlandia
Int J Oral Maxillofac Implants 2007; 22: 455-466
DEFORMACION MANDIBULAR A) Rotación Corporal (RC) B) Convergencia Medial (CM) C) Cizallamiento Dorso – Ventral (DV) B
A
C
A
OBJETIVOS. • Desarrollar un modelo de elementos finitos de la mandíbula humana. • Comparar la deformación funcional predicha por el modelo con el detectado clínicamente.
MATERIALES Y METODOS. 12 mujeres sanas, de 47 a 65 años de edad. Se colocaron 2 implantes Nobel Biocare en regiones premolares, 1 en cada hemimandíbula (3.75 mm diámetro). Implantes debían estar mínimo 24 meses. 3 sets de transductores diseñados para encajar en los aditamentos transmucosos. Se realizaron 3 ejercicios: • Máxima apertura. • Excursiones laterales derecha e izquierda. • Protrusión.
Estudio de Elementos Finitos. Modelo GeomĂŠtrico:
Puntos
LĂneas
Superficies
Volumen
Modelo de Elementos Finitos
RESULTADOS. DEFORMACION MANDIBULAR
TENSION
PROTRUSION
Convergencia Medial Cizallamiento Dorso-ventral
Borde mandibular y región sinfisial
LATERALIDAD
Rotación corporal Cizallamiento Dorso-ventral
Aspecto posterior de la sínfisis
APERTURA
Rotación Corporal Cizallamiento Dorso-ventral Convergencia medial
Borde mandibular y región sinfisial
CM
RC
CDV
M
P
%
M
P
%
M
P
%
A
30,95
30,91
3,3
1,95
2,19
12,6
1,49
1,63
8,87
P
30,95
30,91
3,3
1,95
2,19
12,6
1,49
1,63
8,87
LD LI
13,9 13,1
14,4 13,4
3,8 1,8
2,2 2,1
2,4 2,3
11,4 9,5
1,5 1,8
1,9 1,9
10,9 8,9
CONCLUSIONES. Concordancia en los valores de deformación predichos y cuantificados. Deformación mandibular
Pérdida de implantes. Favorece oseointegración.
El modelo de elementos finitos es una herramienta útil en la realización de diseños protésicos en relación a las zonas de mayor estrés.
Flexi贸n Mandibular y aumento del stress en pr贸tesis mandibulares de arco completo soportadas por implantes oseointegrados Fernando Zarone, Antonio Apicella, Luigi Nicolais, Raffaella Aversa, Roberto Sorrentino Departamento de Ciencias Dentales y Maxilofaciales, Universidad Federico II, N谩poles, Italia
Clin Oral Implant Res 2003;14:103-114
OBJETIVO. Realizar un análisis comparativo, mediante un modelo de elementos finitos, de la distribución de tensiones provenientes de la deformación elástica mandibular en diferentes diseños protésicos implantosoportados (cantilevers o con soporte distal).
MATERIAL Y METODO. Modelo 3D de elementos finitos
Implantes cilíndricos Ticp 13 x 3.25 mm mandibular
Mandíbula totalmente desdentada de sujeto de 56 a.
Centro cresta Pilares de 5 mm
Estructura Protésica
Barras curvas de oro-cerámica
Se analizaron 6 modelos diferentes: - MODELO 1: • 6 implantes • Sin estructura protésica • A 12.4, 23 y 30 mm de línea media, a cada lado. • • •
MODELO 2: 4 implantes Sin estructura protésica A 13 y 18 mm de línea media a cada lado.
- MODELO 3: • 6 implantes (según sistema 1) • Puente de arco completo con soporte distal - MODELO 4: • 4 implantes (Según sistema 2) • Puente de arco completo con cantilever distal de 10 mm. - MODELO 5: • 6 implantes (según sistema 1) • Estructura dividida en dos en zona sinfisiaria con soporte distal. - MODELO 6: • 4 implantes (según sistema 2) • Estructura dividida en dos en zona sinfisiaria con cantilever distal de 10 mm.
Aplicación de cargas Pterigoideos externos Tracción medial de los cóndilos
Flexión mandibular
2 cargas ( 10 N ) aplicadas en cóndilos a lo largo de su eje rotacional horizontal . 10 N
RESULTADOS. RANGOS DE CONVERGENCIA MEDIAL NORMAL: -Apertura 0 - 1.5 mm -Protrusiva 0.1 - 1.5 mm Desplazamiento relativo a nivel condilar con una carga arbitraria de 10N. SISTEMA
DESPLAZAMIENTO
Modelo 1
6 implantes sin superestructura protésica (sist. Ref.1)
1
Modelo 2
4 implantes sin superestructura protésica (sist. Ref 2)
1
Modelo 3
6 implantes con puente de arco completo
0.53
Modelo 4
4 implantes con puente de arco completo, cantilever distal
0.77
Modelo 5
6 implantes con barra dividida en la línea media
0.83
Modelo 6
4 implantes con barra dividida en la línea media, cantilever distal
=1
CONCLUSIONES. La flexión mandibular fue obstaculizada por la presencia de un puente de arco completo conectado a los implantes, mientras que la división de la supraestructura en puentes independientes restauró la flexibilidad a valores más normales. La flexión mandibular podría estar relacionada con fallas en los tratamientos, como aflojamiento de tornillos de fijación, fracturas de la estructura protésica o de los implantes. Estas soluciones protésicas deben ser consideradas en la planificación de restauraciones implantoasistidas, especialmente en la rehabilitación en base a prótesis fija en la región mandibular.
Prótesis implanto asistida de estructura seccionada diseñada para compensar la flexión mandibular: Reporte clínico. Carmen Yamily Paez, Thomas Barco, Sally Roushdy y Carl Andres. Escuela de Odontología, Universidad de Indiana, Indianapolis, USA.
J Prosthet Dent 2003;89:341-3
Prótesis NO SECCIONADA en la línea media
Pterigoídeo Lateral
Pterigoídeo Lateral
Stress en los tornillos
Stress en los tornillos
Stress en la interfase Implante-hueso
Stress en la interfase Implante-hueso
Línea media
Prótesis SECCIONADA en la línea media
Pterigoídeo Lateral
Pterigoídeo Lateral
Línea media
CASO CLINICO. Paciente sexo masculino, 57 años de edad. Portador de Prótesis Totales Removibles superior e inferior. Pérdida de piezas dentarias por caries. Disconforme con la prótesis total inferior, solicita una prótesis fija para el maxilar inferior. Se acordó colocar 8 implantes Nobel Biocare y rehabilitar con una prótesis híbrida completa seccionada en la línea media.
Se evaluó ajuste en el modelo y en boca. Se evaluó oclusión. Instalación.
la
CONTROLES. 2 semanas: Se desmontó la prótesis seccionada. No se evidenció contacto a nivel de superficies mediales internas de estructura metálica.
2 años: Sin complicaciones. Sin aflojamiento de tornillos.
CONCLUSION. El diseño de una prótesis implanto soportada de estructura seccionada ayuda en la reducción del estrés innecesario sobre los implantes y la rehabilitación protésica, incrementando la longevidad de los tratamientos rehabilitadores.
CONCLUSION GRUPAL El modelo de elementos finitos es una técnica confiable para la comprensión del fenómeno de deformación mandibular funcional y para la evaluación de la distribución de tensiones en los diseños protésicos sobre implantes; evaluando los efectos a nivel óseo, implantario y protésico. La división de la estructura protésica fija de arco completo mandibular es fundamental para la mantención de la flexión mandibular y evitar así fallas en el tratamiento por exceso de tensiones. Comprendiendo esto podemos planificar el tratamiento protésico implantario con un fundamento biomecánico con el fin de no generar fracasos y lograr el éxito a largo plazo.