Estudo da eficácia de protetores bucais para esporte quanto à espessura por meio de análise em elementos finitos / Finite element analysis of the efficacy of sports mouthguards regarding thickness

RESUMO

Atletas de diversas modalidades esportivas estão sujeitos a sofrer lesões no complexo dento-maxilo-facial por diversos impactos mecânicos, como choques contra o solo, outros atletas, bolas, etc. As principais preocupações dos cirurgiões-dentistas em relação a esses choques são as lesões irreversíveis em elementos dentais e/ou bases ósseas. A melhor estratégia para controlar a ocorrência e gravidade dessas lesões é a utilização de protetores bucais invidualizados, que além da proteção, não diminuem o desempenho dos atletas. Para avaliar a eficiência dos protetores bucais a análise por elementos finitos foi empregada, e o objetivo do presente trabalho foi avaliar o comportamento mecânico do protetor em EVA de diversas espessuras diferentes. A análise por elementos finitos foi conduzida utilizando a geometria de um incisivo central obtida por meio de tomografia computadorizada. A simulação foi constituída pelo esmalte e dentina do elemento dental, protetor bucal em EVA e uma esfera de borracha que era o objeto impactante. As geometrias foram transformadas em elementos sólidos e apenas os nós do terço apical da dentina radicular foram fixados. O pré-processamento foi realizado no Hypermesh® e no LS-PrePost®,o processamento foi feito pelo software LS-DYNA®.O estudo foi observado em 3D.

ABSTRACT

In different sports, the athletes are likely to experience injuries on teeth, soft tissue and bone, usually by mechanic trauma, such as falling on the ground, shocking against other player, balls, etc. The dentist main concerns are the permanent injuries on teeth and bone complex. The best strategy to fight these impairments still is the prevention, using individualized sports mouthguards. To evaluate the efficacy of the mouthguards, the finite element analysis was used, and the purpose of the present study was to evaluate the mechanical behavior to the EVA mouthguard on different thickness. The finite element analysis was made using geometry of a superior central incisor, which was acquired by computerized tomography. The simulation was made with enamel and dentin from the tooth, an EVA mouthguard and a rubber sphere that was the impacting object. All geometries was transformed into solid elements and the knots on the apical third of the root dentin were fixed. The pre-process was made using Hypermesh® and LS-PrePost® e and processing of data was made on LS-DYNA® software. The results were the maximum and minimum main stress on the enamel and dentin solids in five different situations no mouthguard and mouthguard with thickness of 1mm, 2mm, 3mm and 4mm.