Método para la generación de modelos de elementos finitos de dientes / Method to generation of finite element models of teeth

RESUMEN

El objetivo del estudio fue realizar una modelación 3D con la características morfológicas de un primer premolar superior a partir de su morfometría. Teniendo como referencia un diagrama anatómico de un primer premolar superior y sus variables morfométricas, se realizó el trazado de su contorno (software Catya) considerando al menos tres cortes transversales de la figura vista oclusal, mesio-distal (AP) y uno vestíbulo-palatino (L). El modelo 2d obtenido se completó mediante extrapolación para obtener una imagen tridimensional en malla que, posteriormente, se transforma a elementos triangulares, quedando el modelo de premolar listo para ser importado al software de análisis de elementos finitos (Ansys). Aquí, estos elementos son transformados a su vez en elementos placa, unidos por haces, lo que le confiere un comportamiento lineal e isométrico. A éstos, se ingresan los valores de las propiedades mecánicas correspondiente a cada tejido para proceder al análisis. La figura así obtenida, permite reproducir la morfología del premolar y las relaciones entre sus componentes. Además, la linealidad e isometría conferida permite estudiar el comportamiento mecánico en cualquier sección del modelo. El diseño computacional de estructuras anatómicas, a partir de un dibujo de contorno en base a su morfología y morfometría con la técnica descrita, resulta un alternativa complementaria para estudiar la morfología y realizar análisis mecánicos de dientes u otras estructuras anatómicas.

ABSTRACT

The aim of this study was making a 3D modeling with the morphological characteristics of a first premolar from its morphometry. With reference to an anatomical diagram of a first upper premolar and morphometric relationships, it performs its contour plot (software Catya) considering at least three cross-sections of the figure seen occlusal, mesial-distal (AP) and one vestibulo-palatal (L). 2d obtained model is completed by extrapolation to obtain a three-dimensional mesh which subsequently transforms triangular elements premolar model being ready to be imported into the software of the finite element analysis (Ansys) where these elements are transformed into the once plate elements connected by beams which gives a linear and isometric to which also inputs values ??of mechanical properties for each tissue for the analysis. Thus the figure obtained allows us to reproduce the morphology of the premolar and the relationships among its components, including linearity and isometry conferred allows us to study the mechanical behavior in any section of the model. Computational design of anatomical structures from a contour drawing based on their morphology and morphometry using the technique described results in a complementary alternative to study the morphology and mechanical analyzes of teeth or other anatomical structures.