Desarrollo de un simulador de movimientos mandibulares para pruebas de resistencia abrasiva de biomateriales / Development of a mandibular movement simulator for wear testing of biomaterials

RESUMEN

El objetivo de este estudio fue diseñar y elaborar un Simulador de Movimientos Mandibulares (SMM) que pudiera reproducir enforma precisa los movimientos y fuerzas mandibulares de la Articulación Temporo-Mandibular (ATM) y de la mandíbula. Uncráneo humano de características antropométricas normales se duplicó en fibra de vidrio, con arcos dentales metálicos colados(Aleación de Ni-Cr), con cavidades oclusales previamente preparadas en premolares y molares. La simulación del ligamentoperiodontal se hizo con polivinilsiloxano liviano y la del disco articular con silicona. Se replicaron los movimientos de la ATM yla mandíbula con servomotores de tecnología de robótica Apertura (45mm), cierre, lateralidad (5mm) y protrusiva (5mm), confuerzas masticatorias promedio de 200 Newtons. Se desarrolló un programa computarizado que simula los movimientosmandibulares en 12 ciclos diferentes, cada ciclo se repitió aproximadamente 4,000 veces durante las pruebas.Este estudio desarrolló una herramienta de investigación de características más reales para realizar estudios de desgaste demateriales dentales en el laboratorio.

ABSTRACT

The purpose of this study was to design and fabricate a mandibular movement simulator (MMS) that can closely reproduce themovements of the human temporomandibular joint and (TMJ) and the mandible. A human skull was duplicated in fiberglass withcast metallic teeth (Ni-Cr alloy) with occlusal cavities in premolars and molars. Light polyvinyl siloxane was used to simulate theperiodontal ligament and Medigel-Z® to simulate the TMJ disc. The TMJ and mandibular movements were simulated withrobotic technology and servomotors Opening (45mm), closure, lateral (5 mm) and protrusive (5 mm) with an average chewingforces of 200 Newtons. Computer software was developed to simulate mandibular movements in 12 different cycles; each cyclewas typically repeated more than 4,000 times during testing. This study developed a research tool with more realistic features toperform wear test in the laboratory.