ABSTRACT
Ainda não existe um consenso sobre o nível em que os implantes cone Morse devem ser inseridos em relação à crista ósse alveolar. A literatura mostra diversas pesquisas em animais e laboratoriais com implantes posicionados acima, abaixo ou ao nível da crista. Contudo, diferentes metodologias e técnicas dificultam a definição do melhor nível de localização. O presente trabalho optou por analisar qualitativa e quantitativamente por meio da fotoelasticidade e do método dos elementos finitos (MEF), implantes em diferentes níveis de inserção sob carga compressiva estática, visando elucidar esse tema. Quatro níveis foram simulados: 1 mm acima da crista (AC); ao nível da crista (AN); 1 mm abaixo da crista sem aposição óssea sobre a plataforma (AB-S); e 1 mm abaixo da crista com aposição óssea sobre a plataforma (AB-C). Os resultados fotoelásticos demonstraram maiores valores de ordem de franja na região apical e menores na região cervical, em todos os modelos, independente do tipo de carga. No MEF verificou-se que o aprofundamento do implante da posição AC para AB-S reduziu progressivamente as tensões de von Mises na região cortical independente do tipo de carga, respectivamente, 0,5595 - 0,3842 Mpa nas cargas cêntricas e 1,5261 - 0,9787 MPa nas excêntricas. Concluiu-se que houve redução na concentração de tensões posicionado-se o implante abaixo do crista óssea e uma tendência de aumento de tensão nas amostras AB-C, provavelmente devido à tração do osso existente sobre a plataforma do implante.
There is still no consensus on the level that the Morse taper implants should be inserted in relation to the alveolar crestal bone. The literature shows several studies in animals and laboratory implant positioned above, at level or subcrestal. However, different methodologies and techniques make it difficult to define the best level of the implant. This study analyzes qualitatively and quantitatively by using photoelastic analysis and the finite element method (FEM), implants at different levels under static compressive load, to elucidate this issue. Four levels were simulated: 1 mm above the crest (AC); the crest level (AN); 1 mm below the crest free bone apposition on the platform (AB-S); and 1 mm below the crest with bone apposition on the platform (ABC). Photoelastic results demonstrated higher fringe order of values in the apical region and lower in the cervical region, in all models, regardless of the loading type. In MEF found that the deepening of the implant position from AC to AB-S progressively reduced von Mises equivalent stresses in cortical region independent of the load type, respectively, 0.5595 - 0.3842 MPa in centric loads and 1.5261 - 0.9787 MPa in eccentric loads. It was concluded that there was a reduction in stress concentration on the implant positioned below the alveolar crest and a tendency of an increase in tension in the AB-C samples, probably due to traction on the existing bone implant platform.
Subject(s)
Finite Element Analysis , Dental ImplantsABSTRACT
Esta pesquisa realizou, através da análise fotoelástica, o estudo do comportamento biomecânico de próteses parciais removíveis classe I de Kennedy associadas a quatro diferentes coroas fresadas. Foram utilizados quatro modelos de resina epóxica, que simularam uma arcada mandibular parcialmente edêntula com presença do primeiro pré-molar do lado direito ao primeiro pré-molar do lado esquerdo. Foram realizadas próteses seguindo quatro diferentes planejamentos de coroas protéticas associadas à prótese parcial removível (PPR). A seguir foi aplicada uma sequência de cargas de cada lado dos corpos de prova, e as franjas resultantes foram observadas no lado de trabalho e no lado de não trabalho em um fotoelasticimetro. Após avaliação dos resultados concluiu-se que: a) o planejamento de PPR com coroas protéticas providas de descanso oclusal mesial em primeiros pré-molares e descanso em cíngulo de caninos proporcionou as menores tensões nas raízes dos dentes-suportes primários e secundários. As maiores tensões nas raízes do dente-suporte primário (primeiro pré-molar) e dente-suporte secundário (canino) ocorreram naqueles planejamentos de PPR nos quais foram confeccionadas coroas fresadas com degrau cervical nos respectivos dentes; b) todos os planejamentos de PPR associadas a coroas fresadas com degrau cervical resultaram em maiores tensões nas raízes dos dentes-suportes primário e secundário quando comparado ao planejamento que simulou a realização de planos-guias em esmalte de dentes hígidos; c) o procedimento de ferulização através da soldagem de duas coroas fresadas com degrau cervical não uniformizou a distribuição das tensões nos dentes-suportes, nem diminuiu a intensidade das mesmas; d) não foi possível observar tensões significativas no lado de não trabalho ao se aplicar cargas verticais do lado de trabalho em qualquer um dos quatro planejamentos avaliados
Photoelastic analysis was performed in this research to study the biomechanical behavior of bilateral distal extension removable partial dentures (Kennedy class I) assembled with four different surveyed crowns plannings. Tests were accomplished in four epoxy resin casts simulating a partially edentulous mandibular arch with the presence from the right first premolar until the left first premolar. Crowns and respective removable partial dentures were made following four different plannings. It was applied a load sequence in each side of the test specimen and resultant fringes were observed at the working and non-working side in a photoelasticimeter. After the evaluation of the results, it could be concluded: a) the planning of a removable partial denture (RPD) assembled with crowns provided with mesial oclusal rest in first premolars and cingulum rest in canines resulted in the lowest stresses in the roots of the primary and secondary abutment teeth. The highest stresses in the roots of the primary abutment tooth (first premolar) and the secondary abutment tooth (canine) occurred in those RPD plannings where surveyed crowns with lingual cervical ledges were made for these teeth; b) all RPD plannings assembled to surveyed crowns provided with lingual cervical ledge resulted in higher stresses in the roots of the primary and the secondary abutment teeth when compared to the planning that simulated the accomplishment of guide-planes in sound teeth enamel; c) the splint procedure through the soldering of two surveyed crowns with lingual cervical ledge did not homogenize the distribution of the stresses in the abutment teeth, nor decreased their intensity; d) it was not possible to observe significant stress in the non-working side when vertical load were applied to the working side in any of the four evaluated plannings
Subject(s)
Biomechanical Phenomena , Tooth Crown , Dental Prosthesis , Denture, Partial, RemovableABSTRACT
A forma do implante, mais especificamente o perfil de suas roscas, pode influenciar significativamente na distribuição de tensões sobre o tecido ósseo. Dessa forma, fica evidente a importância da realização de estudos laboratoriais que permitam a verificação do comportamento dos implantes quando a carga incide sobre diferentes formatos de roscas. Este trabalho teve como objetivo analisar, por meio da análise fotoelástica, a influência dos formatos das roscas dos implantes na distribuição de tensões à estrutura de suporte de um modelo experimental. Foram construídos dois corpos de prova em resina fotoelástica, sendo que no modelo I foram colocados dois implantes de roscas trapezoidais e no modelo II foram colocados dois implantes com roscas triangulares com os seus respectivos componentes. Primeiramente, foi feita a aplicação de carga vertical de 6,4 kgf, a seguir, de 11,2 kgf e por último uma carga aplicada de 16 kgf, simulando uma sobrecarga no modelo I e no modelo II. Nos dois modelos (II e II) houve distribuição homogênea das franjas isocromáticas no terço cervical, médio e apical, porém, no modelo I a intensidade das franjas foi maior. Conclui-se que não houve diferença nos locais de distribuição das tensões entre os modelos I e II, mas a intensidade das franjas isocromáticas no modelo I mostra que existe maior compressão ao redor do implante de roscas trapezoidais.
The design of a dental implant thread shape can be decisive on bone stress distribution. Thus, basic research is fundamental to identify its mechanical behavior when the load is applied on different types of thread formats. This study analyzed, by photoelastic techniques, the influence of the screw-thread formats in the stress distribution on the experimental model. Two photoelastic resin models were fabricated: model 1 consisted of trapezoidal-shaped and model 2 of triangle-shaped screw-thread implants with its respective components. Sequential loads of 6.4kgf, 11.2kgf, and 16kgf (overload) were applied in both groups. Uniform distribution of isochromatic fringes was verified at the cervical, middle and apical thirds of both models, with fringe intensity being higher in the model 1. One can conclude that greater compression was found around the trapezoidalshaped, screw-thread implants.
Subject(s)
Dental Implants , Dental Stress Analysis , Prostheses and Implants , Materials TestingABSTRACT
El presente trabajo tiene por objetivo evaluar la respuesta de dientes pré-molares superiores sanos y preparados a través de la análisis cualitativo de la distribución y concentración de las tensiones, de la luz polarizada en modelos fotoelásticos de los mismos. Fueron creados modelos fotoelásticos con diferentes configuraciones de preparación cavitaria y esos cuerpos se sometieron a carga oclusal en maquina de ensayo universal asociado al polariscopio circular para el análisis de una distribución de las tensiones. Los resultados obtenidos demuestran que, en los dientes sanos, las tensiones están concentradas en el esmalte de la cúspide palatina, diferentemente de los modelos con preparaciones cavitarias donde la concentración de las tensiones se produjo en regiones diversas del modelo fotoelástico. La configuración cavitaria influye directamente en la distribución de las tensiones, pues cuan mayor sea la remoción de la estructura dentaría, peor será el comportamiento mecánico del remanente
The aim of this study was evaluate the behavior of upper first premolars with different cavity configurations using a qualitative analysis of distribution and stress concentration through polarized light in photoelastic models. Photoelastic models were created with different cavity preparations and these samples were submitted to oclusal stress using an universal testing machine associated to circular polariscope that analyzed the stress distribution. The results showed that stress is concentrated in enamel of palatal cuspid in sound teeth. Differently, in the prepared models, stress concentration occurred in different areas of the photoelasticity model. The cavity configuration has a direct influence on the stress distribution. As much tooth structure is removed, worst is the mechanical behavior of the reminiscent
O presente trabalho tem por objetivo avaliar a resposta de dentes pré-molares superiores hígidos e preparados através da análise qualitativa da distribuição e concentração das tensões através da luz polarizada em modelos fotoelásticos dos mesmos. Foram criados modelos fotoelásticos com diferentes configurações de preparo cavitário e esses corpos foram submetidos a carregamento oclusal em maquina de ensaio universal associado ao polariscopio circular para análise da distribuição das tensões. Os resultados obtidos demonstram que, nos dentes hígidos, as tensões estão concentradas no esmalte da cúspide palatina, diferentemente dos modelos com preparos cavitários onde a concentração das tensões se deu em regiões diversas do modelo fotoelástico. A configuração cavitária influencia diretamente a distribuição das tensões, pois quanto maior a remoção da estrutura dentária, pior se torna o comportamento mecânico do remanescente
