Aplicação das tecnologias CAD/CAE e de manufatura aditiva (MA) na avaliação de um sistema de retenção intramucoso utilizado em odontologia
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Editor
Universidade Federal de Minas Gerais
Descrição
Tipo
Dissertação de mestrado
Título alternativo
Primeiro orientador
Membros da banca
Frederico de Castro Magalhaes
Wanderson de Oliveira Leite
Wanderson de Oliveira Leite
Resumo
As próteses dentárias são apresentadas como alternativas para gerar uma solução estética ou
funcional para as lesões simples que podem se tornar malignas e causar problemas na saúde das
pessoas. No entanto, as próteses podem ser projetadas com erros ou podem se desajustar durante
sua vida útil, causando grandes danos ao estado da cavidade oral. Os procedimentos utilizados
para a implementação dessas próteses dentárias, na maioria dos casos, são processos invasivos
que geram lesões no paciente a curto ou a longo prazo. Portanto, é necessário o uso de
procedimentos menos invasivos para a fabricação e a fixação de próteses dentárias. Neste
estudo, foi projetada uma prótese dentária completa para pacientes edêntulos usando o software
Rhinoceros®, aplicando a tecnologia da manufatura aditiva, a qual permitiu obter o design e o
planejamento cirúrgico para a fixação da prótese. Além disso, uma análise numérica com base
no método dos elementos finitos foi realizada, na qual forças de intensidade de 50 N, 100 N,
150 N e 200 N foram aplicadas e distribuídas em três áreas de forma independente, na área
dentaria completa, na área dentaria lateral (direita e esquerda) e na área dentaria lateral direita,
determinando a maior concentração de tensão de von Mises na mandíbula. Esses resultados
foram comparados entre três softwares de simulação (ANSYS®, SolidWorks® e Inventor®) e
o software SimSolid®. O resultado da comparação mostrou comportamentos semelhantes nas
regiões com a maior concentração de tensão. Com relação aos valores de tensão, o erro
percentual entre cada software foi inferior a 10%. O uso do software SimSolid® mostrou-se
viável para o estabelecimento da tensão gerada pela prótese dentária no esqueleto facial e se
destacou pela eficiência computacional, considerando a complexidade geométrica do objeto
analisado.
Abstract
Dental prostheses are an alternative to generate an aesthetic or functional solution for lesions in
the oral cavity. However, prostheses can be designed with errors or they can maladjust during
their useful life, causing great damage to the patient's condition. Usually, the procedures used
for dental prostheses are invasive which can cause injuries to the patient in the short or long
term, so it is necessary to use less invasive procedures for the manufacture and fixation. In this
study, a complete dental prosthesis was designed for edentulous patients by computed
tomography images and using the Rhinoceros® software. Then, the additive manufacturing
technology was used to obtain both prothesy's modeland oral cavity for surgical planning and
fixing. In addition, a numerical analysis based on the finite elemento method was performed,
in which forces of the intensity of 50 N, 100 N, 150 N and 200 N were applied and distributed
in three diferente regions, in the whole buccal cavity, simultaneously in the left and right lateral
and only in the right lateral, determining the highest concentration of von Mises tension in the
mandible. These results were compared between three simulation conventional software
(ANSYS®, SolidWorks®, and Inventor®) and the meshless software (SimSolid®). It showed
similar behaviors in the highest concentration of tension regions. Regarding the tension values,
the percentage error between each software was less than 10%. The use of SimSolid® software
proved to be better to identify the higher tension generated by the dental prosthesis in the facial
skeleton and considering its geometric complexity, the computational efficiency was
highlighted.
Assunto
Engenharia mecânica, Manufatura aditiva, Método dos elementos finitos, Prótese dentária
Palavras-chave
Manufatura aditiva, Prótese dentaria, Planejamento cirúrgico, Elementos finitos