El método de elementos finitos y su aplicación en la investigación odontológica / The finite elements method and its application to dental research

Hace aproximadamente dos siglos, basado en la teoría de la elasticidad y mediante la aplicación de diferentes ecuaciones, matemáticos franceses y alemanes propusieron un modelo teórico para predecir los esfuerzos a los que está sometido un cuerpo bajo carga. La solución de este problema fue muy compleja debido al escaso desarrollo tecnológico de la época. Sólo en 1956, Turner, Clough, Martin y Topp presentaron el Método Computarizado de Elementos Finitos (MEF), el cual resuelve con gran aproximación las múltiples ecuaciones utilizadas en esta predicción. El MEF es un procedimiento ejecutado en un computador, que tiene el potencial de simular un modelo matemático equivalente a un objeto real, compuesto por diferentes materiales y de forma complicada. Es un método numérico versátil, aplicable en todos los campos de las ciencias exactas, principalmente en las ingenierías, civil, mecánica, biomédica y nuclear, asimismo, en geomecánica, hidráulica, medicina y odontología. La literatura presenta varios estudios que demuestran su utilidad en la investigación odontológica. Este artículo pretende ilustrar su uso y aplicabilidad en implantología, ortodoncia, ortopedia maxilar, prostodoncia y cirugía maxilofacial

Utilización de un implante oseointegrado como anclaje para la retracción ortodóncica de un canino: un estudio con elementos finitos / Utilization of an osseointegrated implant as anchorage for an orthodontic canine retraction: a finite element study

El logro de un anclaje ortodóncico intraoral adecuado se dificulta o llega a ser casi imposible cuando están ausentes los dientes claves para lograrlo. En estas circunstancias, sería adecuado poder colocar una unidad de anclaje, como un implante oseointegrado, capaz de resistir fuerzas de magnitud suficiente para efectuar el movimiento de otros dientes, sin que el anclaje sufra desplazamientos. Para el presente estudio se diseñó un modelo matemático tridimensional, el cual incluye un implante oseointegrado y un canino con sus respectivas estructuras de soporte, y se aplicaron, por separado, fuerzas y momentos únicos y condiciones de carga combinadas con relaciones M/F de 6.1:1, 10.3:1, 13.9:1 y 26.4:1 para simular la retracción del canino, con cadenas elósticas y ansas en T de TMA (titanio molibdeno) de 0.017 x 0.025 de pulgada. El método de análisis de elementos finitos permitió calcular los esfuerzos y desplazamientos del modelo, cuyos resultados mostraron una distribución de esfuerzos más uniforme y de baja magnitud cuando se utilizaron cargas que combinaban fuerza y momento. El sitio de mayor concentración de esfuerzos fue el tercio cervical del implante y el hueso que lo rodea, seguido por el diente, el cual se comportó como una estructura rígida con predominio del esfuerzo de flexión; luego, el hueso cortical y por último el ligamento periodontal. Una relación de M/F 6.1:1 produjo la mejor distribución de esfuerzos en el implante y en el hueso cortical que lo rodea, mientras que para el diente y sus tejidos de soporte una relación de M/F 10.3:1 fue la que produjo los esfuerzos de menor magnitud y de distribución uniforme. Basados en estos resultados, es posible afirmar que cuando la unidad de anclaje es un implante oseointegrado resulta mejor utilizar un sistema de retracción precalibrado sin fricción