Influência do tipo de conexão dos implantes osseointegrados e do tipo de prótese (dento-implanto-suportada e implanto-suportada) na distribuição das tensões: análise pelo método dos elementos finitos
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Editor
Universidade Federal de Minas Gerais
Descrição
Tipo
Tese de doutorado
Título alternativo
Primeiro orientador
Membros da banca
Rodrigo de Castro Albuquerque
Janes Landre Júnior
José Augusto César Discacciati
Ivete Aparecida de Mattias Sartori
Janes Landre Júnior
José Augusto César Discacciati
Ivete Aparecida de Mattias Sartori
Resumo
Os implantes osseointegrados podem ser utilizados como suporte independente em próteses unitárias ou múltiplas. Devido às limitações anatômicas ou falhas na osseointegração, eles podem ser adicionados a dentes naturais na mesma prótese. Por meio do método dos elementos feitos, foram comparadas as tensões no osso alveolar, osso peri-implantar, ligamento periodontal, implantes, dentina, intermediários, parafusos, infraestrutura e porcelana de cobertura de próteses dento-implanto-suportadas (PDIS) e implanto-suportadas (PIS). Quatro modelos foram construídos: duas próteses fixas PDIS IXetalocerâmica de 3 elementos (grupos testes) e duas próteses fixas PIS IXetalocerâmica de 3 elementos (grupos controles) em mandíbula na região do 2º pré-molar e 2º molar, variando o tipo de implante –hexágono externo (HE) e hexágono interno (HI). Cargas verticais e oblíquas de 100 N foram aplicadas nos modelos. Todos os materiais foram considerados lineares-elásticos e isotrópicos. Tensões de von Mises foram obtidas nos implantes, parafusos, intermediários e infraestrutura, enquanto para as demais estruturas foram analisadas as tensões principais máximas (σ1) e mínimas (σ3). Os resultados mostraram um padrão semelhante na distribuição das tensões entre os grupos testes e os respectivos grupos controles. Quando comparado somente os grupos testes para o osso alveolar, ligamento periodontal e a dentina, os picos de tensão tiveram uma variação mínima entre as próteses com implantes HE e com HI de 1%, 1% e 7% para σ1, respectivamente. Para σ3, a variação dos picos de tensão foi de 0% e 3%, respectivamente. Os resultados quando se comparou as tensões nos quatro modelos, sob carga axial, foram: a porcelana de cobertura obteve picos de tensão maiores na PDIS com implante HI e menores para PIS com implantes HI, considerando somente σ1; a infraestrutura obteve picos de tensão maiores na PDIS com implante HE (32%) e menores nas PIS com implantes HI (4%); os parafusos dos modelos das PDIS E PIS com implantes HI tiveram picos de tensão de 86% e 83% menores, respectivamente, quando comparados às próteses com implantes HE; as maiores tensões nos intermediários ocorreram no modelo PDIS com implante HI (21%), mas nos outros três modelos essa diferença nos picos das tensões não foram relevantes. Para o osso peri-implantar, na região do molar, sob carga axial, os modelos de PDIS e PIS com implantes HI tiveram menores valores dos picos das
tensões de 13% e 19%, respectivamente, do que nos modelos de próteses com implantes HE, para σ1. Para σ3, houve uma variação inversa, com picos de tensões maiores nos modelos das PDIS e PIS com implantes HI (28% e 33%, respectivamente). Na região do pré-molar, o modelo de PIS com implantes HI teve os maiores valores de tensões σ1 e σ3 (29% e 56%, respectivamente) em relação às próteses com implantes HE. Os implantes dos modelos das PDIS e PIS com implantes HI obtiveram os menores valores de tensão quando comparados aos modelos das próteses com implantes HE com variação de 30 a 55%. Em todas as estruturas analisadas, exceto na infraestrutura e na porcelana, observou-se o efeito deletério das cargas oblíquas apresentando valores dos picos de tensão muito maiores que os da carga axial. Concluiu-se, portanto, que de forma geral, os modelos das próteses com implantes HI apresentaram os melhores resultados e aquelas com implantes HE o maior risco às falhas.
Abstract
Dental implants may be used to independent support in single or multiple prosthesis. Due to anatomic limitations or failures in osseointegration, it can be added to natural teeth in the same prosthesis. By FEA, stress was compared in bone surrounding of tooth and implant, periodontal ligament, implants, dentin, abutments, screws, framework and porcelain of tooth-implant supported prosthesis (TISP) and implant supported prosthesis (ISP). Four models were made: two TISP's models, alloy-ceramic of three elements (test groups) and two PIS's models, alloy-ceramic of three elements (control groups) in jaw´s posterior segment, in 2nd premolar and 2nd molar region, varying the type of implant - external hex (EH) and internal hex (IH). Oblique and vertical loads of 100 N were applied in the models. All materials were considered isotropic and linear-elastic. Von Mises stress were obtained in implants, screws, abutments and framework, while in the other structures analyzed, the maximum principal stress (σ1) and minimum (σ3). The results showed a similar pattern of stress distribution between the test groups and respective control groups. When only the test groups were compared to the alveolar bone, periodontal ligament and dentin, the stress peaks had minimal variation between prosthesis with EH and IH implant of 1%, 1% and 7% for σ1, respectively. For σ3, the variation of stress peaks was 0% and 3% respectively. The results in four models were: porcelain coverage obtained stress peaks higher in TISP- IH implant and lower for ISP- IH implant, considering only σ1; stress peaks in framework were higher in TISP-EH implant (32%) and lowest in PIS-IH implants (4%); the screws of TISP and ISP models with implants HI had stress peaks 86% and 83% lower, respectively, compared to prosthesis-implant EH; high stress peaks values in abutments occurred in TISP-implant IH (21%), but in other three models this difference in stress peaks values weren´t relevant. For bone surrounding implants, in molar region, under axial loads, the prosthesis TISP and ISP with IH implants had lower stress peaks values (13% and 19%, respectively) for σ1, despite of prosthesis models with EH implants. For σ3, there was a reverse change-over of stress peaks higher TISP-IH implants and ISP-IH implants (28% and 33% respectively). In premolar region, the model ISP-IH implant had higher stress values to σ1 and σ3 (29% and 56%, respectively), compared to prosthesis with EH implants. For Implants, TISP and ISP with IH implants obtained lowest stress values compared
to prosthesis with EH implants: 30 to 55% range. In all structures analyzed, except in framework and porcelain, observed oblique loads deleterious effect, with stress values higher than axial load. It was concluded, therefore, that in general, the TISP and ISP with IH implants exhibit better results, and that prosthesis with EH implants presented increased risk for failure.
Assunto
Próteses e implantes, Implantação dentária, Resistência à tração, Análise de elementos finitos
Palavras-chave
União dente-implante, Implantes hexágonos externos, Hexágono interno, Edentulismo parcial, Elementos finitos