Estudo sobre o comportamento biomecânico de implantes curtos com variação da espessura da cortical óssea por meio do método dos elementos finitos / Biomechanical behavior of short implants varying thickness of cortical bone by finite element method

RESUMO

Este estudo teve como objetivo analisar e comparar o comportamento biomecânico de um implante de comprimento curto com um implante de comprimento padrão, no que diz respeito às tensões ósseas ao redor do implante. Foi considerado como variável o aumento da espessura óssea cortical, em dois tipos fino e espesso. Os modelos de elementos finitos em três dimensões (3D) foram criados a partir de uma secção de mandíbula de 20 mm, referente ao segundo pré-molar, com um implante endósseo único inserido dentro do osso esponjoso com cortical fina de 0,5 mm e cortical espessa de 2,0 mm. Uma carga oclusal vertical de 100 N e uma carga oblíqua de 40 N foram aplicadas. Os ossos cortical e esponjoso foram considerados isotrópicos e linearmente elásticos e o critério de avaliação foi o de tensões de von Mises. O implante curto utilizado foi de 4,1 mm de diâmetro por 6,0 mm de comprimento, e o implante padrão de 4,1 mm de diâmetro por 10,0 mm de comprimento (ambos da marca Straumann®). A prótese sobre o implante foi composta por um pilar sólido de 5,5 mm de altura e por uma coroa de segundo pré-molar. Conforme as simulações pelo MEF, pôde-se concluir que 1) O aumento da espessura óssea favoreceu uma melhor distribuição das tensões, registrando valores mais baixos na região cervical cortical. 2) O modelo de implante curto na situação de cortical espessa apresentou melhores resultados biomecânicos comparado com o modelo de implante padrão na situação de cortical fina.

ABSTRACT

The aim of this monograph was to analyze and compare the biomechanical behavior of a short length implant against a standard length implant, regarding stress distribution on the bone around the implant. Bone cortical thickness of the ridge was considered as thin and thick. The 3D finite element models were created of a 20-mm second premolar section of the mandible with a single endosseous implant embedded in cancellous bone with thin cortical of 0.5 mm and with thick cortical of 2.0 mm. A vertical occlusal load of 100 N and an oblique load of 40 N were applied. The cortical and cancellous bone were considered to be isotropic and linearly elastic Von Mises stress criterion was used for analysis. The short implant used was of 4.1 mm of diameter and 6 mm in length, and the standard implant was of 4.1 mm of diameter and 10 mm in length (both Straumann ®). The prosthesis on the implant consisted of a solid abutment of 5.5 mm in height and a crown of second premolar. Conclusions: 1) Increasing bone thickness favored a better stress distribution, showing lower values in the cervical cortical bone. 2) Short implants with thin cortical situations showed better biomechanical results compared to standard implants with thick cortical situations.