Evaluación de la micro-deformación de la zona maxilar anterior con regeneración. Análisis de elementos finitos / Evaluation of anterior maxillar microstrain with bone regeneration. A finite element analysis

Objetivo.El objetivo de este estudio fue conocer y determinar la micro-deformación y distribución de los esfuerzos en el espesor de hueso maxilar anterior regenerado y reha-bilitado con un implante usando el análisis de elementos finitos (MEF). Métodos. Se modeló un espesor del hueso maxilar con regeneración ósea de 1,5 mm por vestibular con un implante dental en posición de un incisivo central superior (hueso esponjoso, cortical, hueso regenerado, implante y componentes protésicos). Las variables incluidas en el mo-delado fueron el módulo de elasticidad, la razón de Poisson para todos los componentes. Se aplicó una carga de 200 N en dirección oblicua en la superficie palatina de la corona para calcular la distribución de los esfuerzos y la micro-deformación sobre el componente implante-hueso. Resultados. Los valores de máximo esfuerzo equivalente von Mises se encontraron en el hueso cortical (44,89 MPa) que rodea el cuello del implante y se con-centraron hasta las primeras cuatro roscas del implante adyacentes al hueso nativo en la zona palatina con hueso cortical mientras en el hueso regenerado en la zona vestibular se concentró hasta la rosca seis, disminuyendo los esfuerzos (2,5 MPa), y la microdeforma-ción ósea fue mayor en el hueso cortical (943 µÎµ) comparado con el hueso nativo (214 µÎµ).Conclusiones. La distribución de los esfuerzos y micro-deformación generados en el modelo se comportaron de manera diferente según el tipo de hueso (cortical, esponjoso, regenerado), donde el hueso cortical resiste los mayores esfuerzos y micro-deformaciones, distribuyendo menos carga al hueso regenerado. Palabras clave: Análisis de elementos finitos; Módulo de elasticidad; Implantes dentales (fuente: DeCS BIREME).

Objetive. The purpose of this study was to know and determine the microstrain and stress distribution in bucal bone, regenerated and rehabilitated with an implant using the finite element analysis (FEA). Methods. The thickness of maxillar bone modeling with bucal bone regeneration was 1.5 mm with a dental implant in position of the central incisor(Cancellous, cortical and regenerated bone, implant and prosthetic components). The variables were the modulus of elasticity and Poisson`s ratio for all the components in the model. A load of 200 N was applied to the palatal surface of the crown in order to calculate the microstrain stress distribution of the bone. Results. The maximum equiva-lent stress values of von Mises were found in the cortical bone (44.89 MPa) surrounding the neck of the implant and concentrated on the first four implant threads adjacent to the native bone in the palatal area, with cortical bone, while in the regenerated bone, in the vestibular area, it was concentrated until thread six, decreasing stress (2.5 MPa), and bone microdeformation was greater in cortical bone (943 µÎµ) compared to native bone (214 µÎµ). Conclusions. The distribution of stresses and microstrain generated on the model, had different behavior depending on the type of bone (Cortical, cancellous, regenerated bone), the rigid cortical bone with bigger modulus of elasticity resisted more efforts and microstrain just like the implant that had a higher modulus of elasticiy and distributed less effort over the regenerated bone. Keywords: Elastic modulus; Dental implants; Finite element analysis (source: MeSH NLM).

Evaluación de la microdeformación según diferentes espesores de la tabla ósea vestibular / Evaluation of micro strain in different thicknesses of the buccal bone plate

La restauración implantosoportada en la zona maxilar anterior debe contar con un mínimo de tabla ósea vestibular que permita una transmisión de esfuerzos sin sobrecarga patológica. Objetivo: Evaluar la distribución de esfuerzos von Mises y microdeformaciones en diferentes espesores de la tabla vestibular en el segmento anterosuperior del maxilar. Métodos: Se utilizó el método de elementos finitos para modelar la zona anterior del maxilar superior con tres diferentes espesores de tabla ósea vestibular (0,5, 1 y 1,5 mm), más una restauración implantosoportada, a la cual se aplicó una carga estática de 200 N (Newtons). Se evaluaron esfuerzos y microdeformaciones de las tablas óseas vestibulares a 2, 4 y 6 mm de la cresta ósea en dirección apical, tanto en el hueso esponjoso como en el cortical. Resultados: De acuerdo al método de elementos finitos se encontró que en el espesor 0,5 mm de tabla ósea vestibular (cortical) y a 2 mm de altura, se presentaron esfuerzos von Mises (31 056 mpa) y microdeformación (2 154 µÎµ), y a medida que el espesor óseo aumentó a 1,5 mm en la altura de 2 mm, se encontró (22 913 mpa y 1 570 µÎµ), esta misma tendencia se observó en las otras dos alturas. Conclusiones: Los mayores valores von Mises y de microdeformación se encontraron en la cresta ósea de la tabla vestibular de 0,5 mm de espesor y disminuyeron a medida que el volumen de hueso esponjoso aumentó en dirección apical. Palabras clave: Análisis de elementos finitos; Hueso cortical; Implantes dentales.

For an implant-supported restoration of the maxillary anterior area; the buccal bone plate should have a minimum thickness to ensure an optimal and predictable behavior of soft tissue. Objective: To evaluate the mechanical behavior of stress and microstrain (von Mises yield criterion); in different thicknesses of buccal maxillary bone plates. Methods:The finite element method was used for modeling the maxillary anterior area with three different buccal bone thickness 0.5, 1 and 1.5 mm. An implant-supported restoration was modeled as well, to which a static load of 200 N was applied. Stress and microstrains were obtained in the buccal bone plates at 2, 4 and 6 mm from the alveolar crest towards the apical direction, both in cancellous and cortical bone. Results: Based on the finite element method, it was found that in the thickness of 0.5 mm of buccal bone plate (cortical) with 2 mms height, results showed stress von Mises (31 056 mpa) and displayed microstrains (2 154 µÎµ). As the thickness increased to 1.5 mm with the 2 mm height results stated (22 913 mpa and 1 570 µÎµ). This same trend was observed in the other two heights. Conclusions: The highest values von Mises and micro deformation were found on the crest of the buccal plate with 0.5 mm thickness and decreasing as the volume of cancellous bone increased towards apical direction. Keywords: Cortical bone; Dental implants; Finite element analysis.

Evaluación del comportamiento del sistema de ajuste locator asociado con una prótesis parcial removible, análisis de elementos finitos / Evaluation of the behavior system locator associated with a removable partial denture, finite element analysis

Objetivo: El propósito de esta investigación fue evaluar el comportamiento del sistema de ajuste locator asociado con una prótesis parcial removible (PPR) con extensión distal inferior por medio del método de análisis de elementos finitos (MEF). Materiales y Métodos: Se diseñó un modelo clase II Kennedy tridimensional utilizando un Software CAD de Solid Works 2010 (SolidWorks Corp., Concord, MA, USA), y posteriormente se procesó y analizó a través Software ANSYS versión 14. Se modelo un (1) implante Tapered Screw-Vent® (ref. TSVB10 Zimmer Dental-Carlsbad, CA, USA) de 10mm de longitud x 3.7mm de diámetro con una plataforma de 3.5mm, de hexágono interno con su respectivo tornillo de fijación; este se ubicó en el diente 37 como pilar posterior de una PPR, cuyo conector mayor fue una barra lingual colada (aleación cromo cobalto), con base combinada (metal/acrílico), con dientes a reemplazar (37, 36 y 35). Se evaluaron los esfuerzos von Mises en una carga 400N. Este análisis permitió valorar el comportamiento de las diferentes estructuras protésicas modeladas y los efectos generados en las interfases hueso-implante. Resultados: Se observaron diferencias entre los valores von Mises en todas las estructuras y ante las cargas no hubo deformaciones permanentes en ninguna de ellas. Estructuras como el hueso mostraron microdeformaciones en valores normales. Conclusiones: El comportamiento de la conexión PPR-implante, mostró una distribución de esfuerzos favorable al utilizar una PPR, sometiéndola a carga en dirección vertical.

Aim: The purpose of this research was to evaluate the behavior of the system locator settings associated with distal extension removable partial denture lower (PPR) by finite element analysis (FEA). Materials and Methods: A Class II Kennedy 3D model using a CAD software Solid Works 2010 (SolidWorks Corp., Concord, MA, USA), and subsequently processed and analyzed by ANSYS Software version Model 14. One (1) was designed implant Tapered Screw -Vent® (ref TSVB10 Zimmer Dental-Carlsbad,CA,USA.) length x 10mm diameter 3.7mm with a 3.5mm platform, internal hexagon with its respective screw fixation; this was located at the tooth 37 as a rear pillar of a PPR, whose major connector was a lingual bar casting (alloy cobalt chromium), based combined (metal/ acrylic) with teeth to replace (37, 36 and 35). Efforts were evaluated von Mises in a 400N load. This analysis allowed assessing the performance of various prosthetic structures modeled and generated effects on bone-implant interface. Results: Differences between the values von Mises in all structures and loads were observed before there was no permanent deformation in any of them. Structures such as bone showed in normal values microstrain Conclusions: The behavior of the PPRimplant connection, showed a favorable distribution efforts by using a PPR, subjecting it to load in the vertical direction

Mechanical behavior of anterior fixed partial dentures made of different materials subjected to static and dynamic loads / Comportamiento mecánico de las prótesis parciales fijas anteriores fabricadas en diferentes materiales, sometidas a cargas estáticas y dinámicas

ABSTRACT. Introduction: the purpose of this study was to assess the mechanical behavior of lithium disilicate, alumina, and zirconia-based ceramic restorations, as well as metal-ceramic restorations, under static and dynamic load, in an upper anterior fixed site. Methods: four models of fixed partial dentures (FPD) were designed, representing alumina, zirconia, and metal-ceramic two-layered systems and a lithium disilicate monolithic system, with a 9 mm2 connector. The variables included were elastic modulus, Poisson's ratio, and ultimate tensile strength. A static load of 100 N was applied up to 800 N, as well as a dynamic load of 100 and 200 N, calculating von Mises stress and maximum and minimum principal stresses. Results: all models showed a greater concentration of stress under static and dynamic load on the connector region, without exceeding the maximum tensile stress of metal and ceramic structures. The two-layered models showed greater stress concentration on the veneering ceramic compared with the structure. Conclusions: all stresses concentrated on the connector region, producing failure risk at this point of the structures. The veneering ceramic has a greater probability of failure in all two-layered models. The disilicate model can be considered as an alternative for clinical use. The metal-ceramic dentures showed the best distribution on the connector compared to all other models, confirming that they are the gold standard.

RESUMEN. Introducción: el propósito de esta investigación consistió en conocer el comportamiento mecánico bajo carga estática y dinámica de las restauraciones cerámicas de alúmina, circonia y disilicato de litio, así como de las restauraciones metal-cerámicas, en un tramo fijo anterior superior. Métodos: se modelaron cuatro tramos en prótesis parcial fija (PPF), representando sistemas de dos capas para alúmina, circonia y metal-cerámica, y sistema monolítico para disilicato de litio, con un conector de 9 mm2. Las variables incluidas fueron el módulo de elasticidad, la razón de Poisson y el último esfuerzo tensil. Se aplicó una carga estática de 100 hasta 800 N y una carga dinámica de 100 y 200 N. Se calcularon los esfuerzos de von Mises, máximo y mínimo principal. Resultados: todos los modelos presentaron mayor concentración de esfuerzos bajo carga estática y dinámica en el área de los conectores, sin sobrepasar el esfuerzo máximo tensil de las estructuras cerámicas y metálica. Se observó que los modelos de dos capas mostraron mayor concentración de esfuerzos en la cerámica de revestimiento, en comparación con la estructura. Conclusiones: todos los esfuerzos se concentraron en el área del conector, generando un riesgo de falla en las estructuras en este punto. La cerámica de revestimiento presenta mayor probabilidad de falla en todos los modelos de dos capas. El modelo de disilicato permite ser considerado como una alternativa de uso en la clínica. Las prótesis metal-cerámicas presentan la mejor distribución en el conector, a diferencia de los otros modelos, lo que confirma que son el material de referencia.

Evaluación del Comportamiento de Dos Sistemas de Ajustes Uniendo Diente e Implante Asociados con una Prótesis Parcial Removible con Extensión Distal: Análisis de Elementos Finitos / Evaluation of the Behavior of Two Attachments Systems in the Tooth-Implant Connection Associated With a Distal Extension Removable Partial Denture: Finite Element Analyses

RESUMEN: El propósito de esta investigación fue evaluar la distribución de esfuerzos bajo cargas verticales en la conexión diente-implante utilizando dos sistemas de ajustes, conectados a una protésis parcial removible (PPR) inferior por el método de elementos finitos (MEF). Usando los software CAD Solid Works 2010 y ANSYS versión 14 se diseñó, procesó y analizó el modelo tridimensional de una PPR inferior reemplazando 35, 36 y 37 soportada en mesial por coronas ferulizadas de 33 y 34 y en distal por un implante en posición de 37 (TaperedScrew-Vent® Zimmer). Se evaluaron dos sistemas de ajuste en la conexión diente -implante. Se midieron los valores de los esfuerzos von Mises sometiendo cada corona y diente de acrílico a cargas verticales desde los 200N con incrementos de 100N hasta los 800N, en ambos modelos no se observaron diferencias entre los valores von Mises en todas las estructuras y ante las cargas no hubo deformaciones permanentes. Estructuras como el hueso y el ligamento periodontal no presentaron valores von Mises altos, en ninguno de los modelos. La conexión diente-implante en ambos modelos, mostró una distribución de esfuerzos favorable al utilizar dos sistemas de ajustes asociados a una PPR, sometiéndola a diferentes niveles de carga en dirección vertical.

ABSTRACT: The aim of this study was to evaluate the behavior and stress distribution in the tooth-implant connection using two attachments systems associated with distal extension removable partial denture by finite element method (FEM). A rigid structure of mandible distal extension RPD was modeled and support by two different attachments, ERA-RV Sterngold® system in the first premolar and Locator, attachments Zest Anchors® on the implant 3.7 x 10 mm Tapered Screw-Vent® Zimmer located at the second molar. Two models were designed, one with a tooth-implant connection using a rigid attachment system in the tooth and resilient attachment on the implant and the other with a resilient system for both structures. The behavior was evaluated with loads of 200 N to 800 N in the vertical direction. No differences were observed in both models in all structures with respect to the values of von Mises and there were not permanents deformations on them. Furthemore, structures as bone and periodontal ligament were not affected in any models. The behavior of the tooth-implant connection in both models showed a favorable stress distribution using two attachments systems associated with RPD, subjecting it to different loads in the vertical direction.

Metodología alternativa para elaborar modelos geométricos de anatomía dental / Alternative methodology to elaborate geometrical models of dental anatomy

Se pretende proponer una metodología alternativa para elaborar modelos geométricos de anatomías dentales para estructuras de dientes incisivos y caninos, y crear modelos CAD apropiados para un posterior estudio por método. Se describe la metodología aplicándola a la construcción de un Incisivo maxilar lateral izquierdo, donde posteriormente se analiza, a modo de ejemplo, el comportamiento del elemento creado bajo una carga de 200 N; esta carga genera un desplazamiento de 27 pm y un esfuerzo Von Mises máximo de 92.588 MPa.

The aim of this article is to propose an alternative methodology to elaborate geometrical models of dental anatomy for incisors and canines structures, and to create appropriate CAD models for a further numerical method study. The methodology is described applying it to the construction of a maxillary left lateral incisor. Then the crated element is analyzed, as an example, under a load of 200 N. This load generates a displacement of 27 pm and a maximum Von Mises stress of 92.588 MPa.

Static behavior of a zirconia abutment subjected to artificial aging: finite element method / Comportamiento estático de un pilar de circona sometido a envejecimiento artificial: método de elementos finitos

ABSTRACT. Introduction: some studies on the effect of zirconia aging mention a degree of reduction of zirconia′s fracture strength varying from 20 to 40%, while other authors argue that aging does not affect the material′s strength. The aim of this study was to evaluate the response of a zirconia abutment subjected to static loads and artificial aging using the finite element method (FEM). Methods: modeling of the Tapered Screw- Vent implant and the zirconia Zimmer® abutment (Zimmer Dental1 900 Aston Avenue Carlsbad, CA 92008-7308 USA). Four models were designed: one with an implant of 3.7 mm in diameter and a 3.5 mm diameter abutment, another with an implant of 4.7 mm in diameter and a 4.5 mm diameter abutment, and other two with the same dimensions but changing the final fracture limit to 40%, analyzing the response of different components to specific loads. Results: models subjected to decreases in zirconia abutment fracture strength did not show zirconia differences in terms of von Mises values. A factor of safety allowed observing the working threshold of the zirconia abutment; failure occurred at values lower than 1. Conclusions: by modifying zirconia′s properties in order to simulate aging, the factor of safety decreases at values lower than 1. However, the applied forces under which the safety factor decreases are higher than normal masticatory forces.

RESUMEN. Introducción: estudios sobre el efecto del envejecimiento de la circona refieren una disminución de la resistencia a la fractura de la circona que varía del 20 al 40%, mientras que otros argumentan que no influye en la resistencia del material. El propósito de este estudio fue evaluar la respuesta de un pilar de circona sometido a carga estática y envejecimiento artificial usando el método de elementos finitos (MEF). Métodos: se modelaron el implante Tapered Screw-Vent y el pilar de circona Zimmer® (Zimmer Dental1 900 Aston Avenue Carlsbad, CA 92008- 7308 USA). Se diseñaron cuatro modelos: uno con implante de 3,7 de diámetro y pilar de 3,5 mm de diámetro, otro con un implante de 4,7 de diámetro y un pilar de 4,5 mm de diámetro, y otros dos con las mismas dimensiones pero modificando el limite último de fractura en un 40%. Se observó el comportamiento de los diferentes componentes ante la carga. Resultados: en los modelos donde se aplicó la disminución de la resistencia a la fractura del pilar de circona, no se observaron diferencias en la circona en cuanto a los valores de von Mises. Se generó un coeficiente de seguridad que permitió observar el umbral de trabajo del pilar de circona, a valores inferiores a 1 se presentó la falla. Conclusiones: al modificar las propiedades de la circona, para simular el envejecimiento, el factor de seguridad disminuye a valores inferiores a 1. Sin embargo, las fuerzas aplicadas bajo las cuales disminuye el factor de seguridad son superiores a las fuerzas de la masticación normal.

ANÁLISIS LINEAL Y NO LINEAL DE LOS ESFUERZOS EN PILARES DE CIRCONIO PREFORMADOS. ELEMENTOS FINITOS / LINEAR AND NONLINEAR ANALYSIS EFFORTS IN ABUTMENTS OF PREFORMED ZIRCONIUM. FINITE ELEMENT / ANÁLISE LINEAR E NÃO-LINEAR DE ESFORÇOS NOS PILARES DO ZIRCÓNIO PREFORMADOS. ELEMENTOS FINITOS

Este estudio pretendió determinar el comportamiento mecánico entre pilares de Zirconio Zimmer® con anillo de Titanio en la base y sin ella, utilizando el método de análisis de elementos finitos Métodos: se diseñaron dos modelos de pilar en Zirconio sobre implante, conformados además por un implante de Titanio Zimmer® tornillo de unión, hueso cortical y hueso esponjoso y una corona cerámica de un incisivo central superior. Se aplicó fuerza en sentido oblicuo con una magnitud de 200N, ascendiendo en escala de 200N hasta que algún elemento superara el límite de proporcionalidad. Se calcularon los esfuerzos von Mises para cada elemento. Resultados: No se observaron diferencias en la magnitud de los esfuerzos de von Mises entre el pilar con anillo de Titanio y sin él; (280,1 MPa con anillo en Titanio, 280,4 MPa sin él) pero sí en el tornillo y el implante, siendo menores los esfuerzos para el modelo con anillo de Titanio (474 MPa 15 vs 576,7 MPa). El hueso y la corona reportaron no linealidad a 600N, implante y tornillo a 1000N y ambos pilares de Zirconio a 1400N. Conclusiones: Cuando el esfuerzo de precarga aplicado a ambos modelos es el recomendado, no hay diferencias entre los dos pilares.

The purpose of this study was to determine the mechanical behavior between Zimmer® zirconium implant abutments with and without a titanium washer at their base, by using the finite element analysis (FEA). Materials and Methods: two models of a zirconium abutment on implants were designed, composed of a Zimmer® titanium implant a fixation screw, cortical and cancellous bone, and the ceramic crown of an upper central incisor. An oblique force was applied with a magnitude of 200N, ascending in a scale of 200N until any of the components of the model exhibited a nonlinear behavior. Von Mises stresses were calculated for each element. Results: No significant differences on von Mises stresses were observed between the abutments with and without a titanium washer (280, 1MPa with a titanium washer, and 280, 4 MPa without it) but differences were found at the fixation screw and the implant: the stresses were lower in the model with a titanium washer (474MPa vs 576,7MPa). Both the bone and the crown exhibited non linearity at 600N, the implant and the screw at 1000N, and both zirconium abutments at 1400N. Conclusions: When the preload stress applied to both models is the adequate, no mechanical behavior differences between the abutments occur.

Este estudo procurou determinar o comportamento mecânico entre pilares anel Zimmer® Zircônio Titanium na base e sem ela, usando o método de análise de elementos finitos Métodos: Dois modelos de zircônia pilar no implante projetados também formadas por um implante Titanium parafuso de ligação Zimmer®, osso cortical e osso esponjoso e uma coroa de cerâmica de um incisivo central superior. A força foi aplicada com um ângulo com uma amplitude de 200N, 200N escala crescente, até um elemento excedido o limite de proporcionalidade. Esforços von Mises, foram calculados para cada elemento. Resultados: Não foram observadas diferenças na magnitude dos esforços von Mises entre Titanium anel de encosto sem ele; (280,1 MPa Titanium anel, 280,4 MPa sem ele), mas no parafuso eo implante, com esforços menores para o modelo com anel de titânio (474 vs 576,7 MPa 15 MPa). Osso e coroa não-linearidade informou a 600N, implante de parafuso 1000N e zircônio dois pilares 1400N. Conclusão: Quando a pré-carga esforço aplicado para ambos os modelos é recomendado, não há diferenças entre os dois pilares.

Comparación de la resistencia de tres sistemas cerámicos en tramos protésicos fijos anteriores: análisis por elementos finitos / Comparison of the resistance of three ceramic systems in anterior fixed prosthetic segments: a finite element analysis

Introducción: el propósito de este estudio fue evaluar mediante el método de elementos finitos, la distribución de los esfuerzos en prótesis parcial fija (PPF) de tres unidades en la zona anterior, elaborados en tres sistemas cerámicos con diferentes variaciones en los conectores. Métodos: se modelaron cuatro tramos de PPF; tres de estos representaron los sistemas cerámicos: disilicato de litio, alúmina y circona y un cuarto modelo de disilicato de litio con un conector de 9 mm2 de área. Las variables incluidas en el modelado fueron el módulo de elasticidad, la razón de Poisson y el último esfuerzo tensil. Se aplicó una carga inicial de 200 N hasta los 1000 N y fueron calculados los esfuerzos de von Mises, máximos tensiles, compresivos y cortantes. Resultados y conclusiones: todos los sistemas cerámicos presentaron un adecuado comportamiento para la elaboración de PPF en el sector anterior; el módulo elástico de la estructura influye en el comportamiento de los esfuerzos, al ser mayor, se genera disminución de los esfuerzos en la cerámica feldespática y el ligamento periodontal. Se evidenció que al tener un área de 16 mm2 en el conector, el ligamento periodontal recibió mayores esfuerzos como efecto de compensación, pero en la estructura se disminuyeron de forma significativa. Al reducir el área de los conectores a 9 mm2 se incrementaron los esfuerzos en 48%, pero no se alcanzó el límite de fluencia al someterlo a cargas de 1000 N, brindándole al sistema el adecuado margen de tolerancia sin fracturarse.

Introduction: the purpose of this study was to evaluate stress distribution on three-unit fixed partial dentures (FPD) in the anterior region, made of three ceramic systems with connector variations. The study was performed by the finite element method. Methods: four segments of FPD were modeled; three of them were made on ceramic systems: lithium disilicate, alumina, and zirconia, and the fourth model was of lithium disilicate with a connector of 9 mm2 in area. The modeling included three variables: elastic modulus, Poisson’s ratio, and ultimate tensile strength. An initial load of 200 N was applied and increased up to 1000 N calculating von Mises, maximum tensile, compressive, and shear stresses. Results and conclusions: all the ceramic systems showed a suitable behavior for FPDs in the anterior area; the structure’s elastic modulus influences stress behavior; if it is higher, it reduces stresses in feldspar ceramics and periodontal ligament. We noted that in presence of a connector of 16 mm2 in area, the periodontal ligament received greater stresses as a compensation effect, but they significantly decreased in the structure. By reducing the connector area to 9 mm2, the stresses increased to 48%, but did not reach yield strength when subjected to loads of 1000 N, providing the system with proper margin tolerance without fracturing.

Evaluación no lineal de dos postes diferentes / Nonlinear evaluation of two different posts

Introducción: los dientes tratados endodóncicamente que van a ser rehabilitados con coronas y que han perdido parte de su estructura dental, necesitan de un poste prefabricado o colado para que ayude a la retención de la restauración final y así el diente puedarecuperar la funcionalidad y la estética. La literatura reporta cuándo utilizar un poste colado o prefabricado, pero no es contundente cuál distribuye mejor los esfuerzos, cuál material o forma de poste es mejor y si el módulo de elasticidad tiene o no relación con la distribución de las cargas a lo largo del eje axial del diente. Métodos: se hicieron dos modelos en SolidWorks de un incisivo central superior con todassus estructuras de soporte, uno con un poste colado y otro con un poste prefabricado, además de una corona completamente cerámica. Mediante un análisis de elementos finitos se cargaron dichos dientes a 200, 400, 600 y 800 N para llevarlos hasta la plasticidad. Resultados: 200 y 400 N ambos postes mostraron diferente distribución de esfuerzos sin afectar la restauración o la raíz dental. Conclusiones: a cargas masticatorias normales, ambos postes son predecibles para rehabilitar un diente que necesita de la incorporación de un poste.

Introduction: endodontically treated teeth that will be restored with crowns and which have lost part of their dental structure need a cast post or a prefabricated post to improve final restoration retention and therefore to be able to regain their functionality andaesthetics. The literature suggests when to use a cast or prefabricated post, but it is not conclusive in terms of which one has a better stress distribution, which post material or shape is better, or whether their modulus of elasticity is related to load distribution along thetooth’s axis. Methods: by using Solid Works, two models of a maxillary central incisor with all its supporting structures were made, one with a cast post and another one with a prefabricated post plus an all-ceramic crown. By means of finite element analysis both teeth were subjected to loads of 200, 400, 600 and 800 N up to reaching their plasticity. Results: at 200 and 400 N, both posts showed different stress distribution patterns without altering the restoration or the tooth’s root. Conclusions: at normal masticatory loads, both posts are likely to restore a tooth that needs addition of a post.

Influencia de los materiales de cementación en la distribución de los esfuerzos en un incisivo central superior rehabilitado con poste: análisis de elementos finitos / Influence of cementation materials in the stress distribution of an upper central incisor restored with posts: a finite element analysis

Introducción: para mejorar la predicibilidad de las restauraciones dentales, cada día se presentan nuevos materiales de cementación con diferentes propiedades mecánicas y físicas. El propósito de este estudio fue evaluar y analizar la influencia de los materiales de cementación en la distribución de los esfuerzos en un incisivo central maxilar rehabilitado con un elemento de retención intrarradicularcolado y prefabricado usando el método de elementos finitos (MEF). Métodos: se modeló un incisivo central superior restaurado con tres elementos de retención intrarradicular (poste colado en metal base, poste prefabricado de titanio y de fibra de vidrio), cementados cada uno con un ionómero de vidrio resinomodificado, cemento resinoso y cemento autoadhesivo. Las variables incluidas en el modelado fueron elmódulo de elasticidad, la razón de Poisson para todos los componentes del modelo. Para cada modelo fueron calculados los esfuerzos von Mises, los esfuerzos máximos y mínimos principales y los esfuerzos máximos cortantes. Resultados: el análisis de elementos finitos indicó que el cemento influye en la distribución de los esfuerzos cuando el poste es más flexible como el caso del poste prefabricado de fibra de vidrio, ya que el poste y cemento reciben los esfuerzos en conjunto. Conclusiones: a medida que el módulo de elasticidad de los cementos es más alto, se aumenta el esfuerzo recibido en ellos, pero su influencia en el sistema, depende de otras variables como el tipo de poste usado.

Introduction: in order to improve predictability of dental restorations, new cement materials with different mechanical and physical properties are frequently developed. The purpose of this study was to evaluate and analyze the influence of cement materials in thedistribution of stresses in an upper central incisor restored with a cast intrarradicular retention element and two prefabricated elements using the finite element method (FEM). Methods: a modeled upper central incisor restored with three dowels (based metal cast post, titanium prefabricated post and fiber glass) and each one cemented with resin-modified glass ionomer luting cement, self-adhesive resin luting cement and dual cured adhesive resin. The variables included were modulus of elasticity and Poisson’s ratio for all the components of the model. Von Misses stresses, main maximum and main minimum as well as maximum shear stress were calculated for each model. Results: the finite element analysis indicated that the cement influences stress distribution when the post is more flexible as in the case of prefabricated fiberglass because both post and cement receive the stress altogether. Conclusions: as the modulus of elasticity of luting cement is higher, the stress received among them increases, but its influence in the system depends on other variables such as the type of post that was used.

Distribución de esfuerzos en tramos protésicos fijos de cinco unidades con pilar intermedio: análisis biomecánico utilizando un modelo de elementos finitos / Distribución de esfuerzos en tramos protésicos fijos de cinco

Introducción: el presente estudio pretendió determinar el comportamiento mecánico entre tramos protésicosrígidos y no rígidos de una prótesis fija de cinco unidades con pilar intermedio utilizando el análisis de elementos finitos (AEF) Métodos: se diseñó un modelo rígido de cinco unidades con 124,469 nodos y 76,215 elementos y un modelo no rígido con 125,130 nodos y 77,396 elementos, conformados por hueso esponjoso, hueso cortical, ligamento periodontal, pulpa, dentina,raíz, cemento resinoso, coronas metal-cerámica y ajuste tuve-lock (Sterngold®, Implamed Attleboro MA). El tramo protésico comprendió un incisivo central, un incisivo lateral, un canino, un primer premolar y un segundo premolar superior. Se aplicóuna fuerza de 200 N con dirección oblicua y vertical. Las variables incluidas en el modelado fueron módulo de elasticidad, razón de Poisson y el ajuste no rígido. Fueron calculados los esfuerzos von Misses, máximos principales y mínimos principalespara cada grupo. Resultados y conclusiones: el análisis del comportamiento mecánico indicó que en el tramo protésico rígidohubo mejor distribución de los esfuerzos en relación con el modelo no rígido. El comportamiento de cada grupo indicó que el modelo rígido transmitió menos esfuerzo a la raíz y al hueso subyacente. La influencia de poner un ajuste no se justificaría según los resultados de este estudio.

Introduction: the purpose of this study is to establish the mechanical behavior between rigid and non-rigid fixeddental prosthesis of five units with an intermediate abutment using the finite element analysis (FEA). Methods: a five unit rigid model with 124.469 nodes and 76.215 elements and a non-rigid model with 125.130 nodes and 77.396 elements were designed. It consisted of trabecular bone, cortical bone, periodontal ligament, pulp, dentine, root, resinous cement, metal ceramic crowns and tube-lock adjustment (Sterngold®, Implamed Attleboro MA). The fixed dental prosthesis included a central incisor, lateral incisor, canine, first and second upper premolars. A force of 200 N was applied with an oblique and vertical direction. The variables included in the model were modulus of elasticity, Poisson’s ratio and non-rigid adjustment. Von Misses stresses, main, maximum and minimum, were calculated for each group. Results and conclusions: the analysis of the mechanical behavior indicated that the rigid fixed dental prosthesis showed a better distribution of the stresses in comparison with the non-rigid model. The behaviorof each group indicated that the rigid model transmitted less stress to the underlying root and bone. The indication to use an adjustment would not be justified according to the results of this study.