Influência da placa oclusal acrílica plana sobre a distribuição das tensões no complexo prótese-implante-osso: análise 3D por elementos finitos / Influence of acrylic occlusal bite plane on stresses at the implant-bone-prosthesis complex: a 3-D finite element analysis

Objetivo: determinar a influência da interposição da placa oclusal acrílica plana na distribuiçãodas tensões no complexo prótese-implante-osso. Material e métodos: um modelo tridimensional representativo do osso cortical/trabecular foi simulado com três implantes (Ti cp grau IV, 4,3 mm de diâmetro x 13 mm de comprimento) suportando coroas unitárias parafusadas (segundo pré-molar, primeiro molar e segundo molar), com infraestrutura em liga de CoCr e recobertas pela porcelana feldspática. A placa oclusal foi construída com 2 mm de espessura. Uma carga de 100 N foi aplicada sobre cada coroa; tensões equivalentes de von Mises para os materiais dúcteis (osso, implante, pilar, parafuso do pilar e estrutura metálica) e tensões principais para os materiais frágeis (porcelana e resina acrílica) foram geradas nas situações com e sem o uso da placa. Resultados: pequenas diferenças nas tensões de von Mises (faixa de 0 a 4 MPa) foram observadas. Os valores de tensão principal para a porcelana feldspática foram de 1,63 MPa e 6,97 MPa, com e sem placa oclusal, respectivamente. Conclusão: 1) a placa oclusal plana protegeu o revestimento da prótese, reduzindo as tensões em aproximadamente 427%; 2) os maiores níveis de tensão foram encontrados no elemento do segundo pré-molar, sugerindo que, para um carregamento maior, este elemento seria o primeiro a falhar; 3) para todas as simulações realizadas, os sistemas comportaram-se adequadamente, de forma que não há indicação de deformação ou fratura nos componentes protéticos, ou mesmo reabsorção óssea, devido à sobrecarga.

Influência da geometria externa do implante dentário tipo Morse na distribuição de tensão / Influence of external geometry of Morse dental implant on stress distribution

Objetivo: avaliar duas propostas de geometria externa de implantes dentários, observando a influência na distribuição de tensão. Métodos: fez-se a avaliação por elementos finitos de protótipos de implantes dentários com diferentes formas geométricas externas, submetidos a diferentes condições de carregamento (axial, inclinado a 15° e inclinado a 30°). Resultados: as tensões se intensificaram à medida que o carregamento tornou-se mais inclinado. A geometria cônica mostrou-se mais estável e transmitiu menores tensões para o osso. Conclusões: I) o sistema com implante dentário cônico transmite menores tensões para o osso e para o implante dentário; II) o fator de segurança dos implantes é elevado, sugerindo suportar carregamentos mais agressivos em intensidade e direção; III) à medida que o carregamento torna-se mais inclinado, ou seja, as componentes das forças laterais aumentam, as tensões no osso e nos componentes protéticos aumentam; IV) para todas as simulações realizadas, os sistemas comportaram-se adequadamente, de forma que não há indicação de deformação ou fratura nos componentes protéticos ou mesmo reabsorção óssea devido à sobrecarga.

Objective: To evaluate two proposals of external geometry of dental implants observing the influence on the stress distribution. Methods: It was performed the evaluation by finite elements of prototypes of dental implants with different external geometric shapes submitted to different conditions of loading (axial, inclined to15° and inclined to 30°). Results: The stress increased as the loading became more inclined. The conical geometry showed itself more stable and transmitted less stress to the bone. Conclusions: I) The system with conical dental implant transmits lower stress to the bone and to the dental implant; II) the safety factor of the implants is high suggesting it supports loadings more aggressive in intensity and direction; III) as the loading becomes more inclined, i.e., the components of the lateral forces increase, the stresses on the bone and on the prosthetic components increase; IV) for all simulations, the systems behaved appropriately so there is no indication of deformation or fracture on the prosthetic components or even bone resorption due to overload.

Influência de conexão interna, plataforma e direção de carregamento nas tensões em implantes tipo morse / Influence of internal connection, platform, and loading direction on stress distribution of Morse type dental implants

No presente trabalho empregou-se o método de elementos finitos para estudar um novo sistema de implantes. Fez-se a avaliação por elementos finitos de protótipos de implantes dentários com diferentes dimensões internas, da plataforma e da direção do carregamento. Os resultados mostraram que: a) o sistema com plataforma maior transmite menores tensões; b) à medida que o carregamento torna-se mais inclinado, ou seja, os componentes das forças laterais aumentam, as tensões no osso e nos componentes protéticos aumentam; c) para todas as simulações realizadas, os sistemas comportaram-se adequadamente de forma que não há indicação de deformação ou fratura nos componentes protéticos ou mesmo reabsorção óssea devido à sobrecarga

In the present study a finite element method was used to analyze a new dental implant system. Dental implant prototypes were addressed according to different internal dimensions, platform, and loading direction. The results showed that: a) the system with larger platform transmits less stress; b) when the load becomes more inclined, i.e., the lateral force components increase, the stresses on the bone and in the prosthetic components increase; c) for all simulations, the systems behaved properly so there is no indication of deformation or fracture in prosthetic components or bone resorption due to overload

Simulação da distribuição de tensões em implante dentário curto com carregamento axial em corticais com diferentes espessuras / Simulation of stress distribution in short dental implant with axial loading in cortical with different thickness

Objetivo: avaliar o comportamento de implante curto inserido em osso cortical com diferentes espessuras. Métodos: foram realizadas simulações pelo método de elementos finitos com carregamento em implante curto (5,7 x 5,0mm) contendo hexágono externo. Ao todo, foram três modelos de simulação, um para cada espessura de osso cortical (1, 2 e 3mm). Resultados: quando o sistema foi inserido em um osso cortical de maior espessura, observou-se uma maior estabilidade e, consequentemente, menores tensões para o implante e componentes protéticos envolvidos. Conclusões: os resultados obtidos sugerem que o implante curto avaliado pode ser utilizado para as diferentes espessuras de osso cortical. Os valores de tensão obtidos foram sempre menores do que o necessário para induzir a deformação plástica do implante ou de qualquer componente do sistema protético. Para o osso cortical, as tensões foram menores do que o limite crítico apontado pela literatura para que ocorra a reabsorção óssea.

Objective: To evaluate the behavior of short implant inserted in cortical bone with different thicknesses. Methods: Simulations were performed by finite element method with loading on short implants (5.7 x 5.0 mm) containing external hexagonal. Three simulation models were built, one for each thickness of cortical bone (1, 2 and 3 mm). Results: When the system was inserted into a thicker cortical bone, there was an increased stability and, consequently, lower stresses to the implant and prosthetic components involved. Conclusions: The results suggest that the short implant assessed can be used for different thickness of cortical bone. The stress values obtained were always lower than the necessary to induce plastic deformation on implant or any component of the prosthetic system. On the cortical bone the stresses were lower than the critical values indicated in the literature for the occurrence of bone resorption.

Análise de tensões por elementos finitos em implantes curtos com pilares angulados / Stress analysis by finite elements in short implants with angle pillars

São crescentes os estudos em torno dos implantes dentários osseointegráveis curtos, mostrando ser uma tendência o aumento do uso destes dispositivos. Este trabalho tem o objetivo de avaliar as tensões geradas no osso que circunda implantes curtos, com pilares angulados, submetidos a cargas axiais e oblíquas. Os resultados mostram que não haverá falha no sistema protético avaliado para nenhum dos carregamentos aplicados, uma vez que as tensões encontrem-se em valor menor que o limite de escoamento do material utilizado e para o osso cortical, estejam abaixo do valor preconizado pela literatura para que ocorra reabsorção óssea.

Studies about the short dental implants are growing around, showing that the using of these devices can be a trend. This study aimed to evaluate the stresses suffered by bones surrounding short implants with angled pillars, submitted to axial and oblique loads. The results show that there is no fail in the prosthetic system evaluated for any loads applied since the stress are at the lower of the limit of the materials used, and to the cortical bone, are below the recommended by the literature for occurring bone resorption.

Uso de simulação 3D no desenvolvimento de implantes e sistemas protéticos com pilares retos e angulados / Effects of different abutment angle on the stress distribution around endosseous implants: a 3D finite element analysis

No presente trabalho empregou-se o método de elementos finitos para auxiliar no desenvolvimento de um novo sistema de implantes. Fez-se a avaliação do carregamento por elementos finitos de protótipos de implantes dentários com pilares retos e angulados. Os resultados das simulações das cargas compressivas de 100 N inclinadas em 15 e 30 graus foram comparados com dados obtidos em ensaios mecânicos de compressão. Os resultados mostraram que: 1. O torque de aperto dos parafusos protéticos influencia na resistência à compressão do sistema; 2. A medida que a inclinação do componente protético aumenta, as tensões no osso e nos componentes protéticos aumentam; 3. Para todas as simulações realizadas, os componentes protético não apresentaram deformação plástica ou fratura; 4. A intensidade da tensão no osso cortical foi inferior à necessária para induzir a reabsorção óssea; e 5. O pilar reto apresenta maior resistência mecânica e maior segurança que o pilar angulado.

The purpose of this work was to evaluate simulated loading by 3-D finite element analysis of two abutment prototypes (angled or not). Results of a 100N compressive loading at 15 and 30 degree inclinations were compared with mechanical compressive tests. It was shown that: 1.As the inclination of the prosthetic component increases, the stress in bone and prosthetic components increases; 2. For all simulations performed, the prosthetic components showed no plastic deformation or fracture; 3. The stress intensity in bone was lower than required to induce bone resorption due to overloading; and 4. The straight abutment is more strength and present higher reliability than the angled abutment.

Tensões em implantes cônicos com hexágono externo e com hexágono interno / Conic dental implant with external and internal hexagon

Neste trabalho fez-se a comparação das tensões transmitidas ao osso por implantes dentários cônicos com hexágono interno e com hexágono externo usados nas reabilitações de pacientes com perda parcial dos pré-molares. Foram elaborados modelos tridimensionais de implantes interconectados utilizando a técnica de elementos finitos. Os resultados das simulações indicaram que os implantes com hexágono interno transmitem níveis menores de tensões para o osso.

The aim of this study was to compare the behavior of two commercial conic dental implants with internal and external hexagon. A three-dimensional model was elaborated using finite elements analysis. The implants were connected in the pre-molar position. The load values and materials properties were obtained in the literature. The results suggest that implants with internal hexagon transmit less stress to the bone, indicating to be better for this rehabilitation type.

Simulaçao 3D de implantes dentários cilíndricos interligados / 3D analysis of cylindrical splinted dental implants

Os resultados das análise de tensões em implantes osseointegráveis auxiliam na mudança da forma dos implantes para minimizar a concentração de tensões no osso. No presente trabalho, foram modelados três implantes cilíndricos colocados em diferentes posições da maxila. Os resultados obtidos com o programa Ansys mostraram que: 1) a configuração dos implantes na posição dos dentes canino e primeiro e segundo pré-molar transmite maior esforço para o osso que as demais confugurações e 2) a configuração com os incisivos central e lateral e o canino apresenta melhor condição para transmissão dos esforços para o osso na região marginal ao implante e minimiza a reabsorção óssea.