implantologÍa oral y reconstructivaunicieo.edu.co/revistaodontos/odontos43/comparacion_de_la... ·...

11
IMPLANTOLOGÍA ORAL Y RECONSTRUCTIVA COMPARACIÓN DE LA DISTRIBUCIÓN DE ESFUERZOS EN TRANSEPITELIALES RECTOS Y ANGULADOS EN DOS TIPOS DE MATERIALES. ANÁLISIS POR ELEMENTOS FINITOS Recibido para publicación: 11-06-2014 Aceptado para publicación: 22-07-2014 RESUMEN Introducción: Es importante tener en cuenta los criterios biomecánicos en la planificación del tratamiento con implantes dentales, para disminuir las complicaciones que se pueden presentar; se debe tener en cuenta elmaterial del Transepitelial, la angulación, la zona donde está ubicado, la densidad ósea de la zona y el número de implantes que reciben la carga. Objetivo:comparar la distribución de esfuerzos de los transepiteliales rectos y angulados a 0º y 20º en Zirconio, Titanio-Zirconio, sometidos a magnitudes de fuerzas de 150N y 450N, mediante análisis por elementos finitos. Método: Se realizó un estudio Analítico en realidad virtual con software CAD (Diseño asistido por computador) para el cual se utilizó el elemento solid 187 del programa simulación con elementos finitos ANSYS versión 14.5. La mandíbula se modeló a partir de imágenes de tomografía computarizada, Se simuló un modelo del maxilar inferior con dos implantes ubicados: 1 en zona anterior y 1 en zona de posteriores. Con transepiteliales rectos y angulados a (0º y 20º) por cada zona y en Zirconio, titanio y zirconio; Aplicando una magnitud de fuerza de 150N y 450N. Resultados: Se presenta diferencia significativa entre los dos tipo de fuerza (150 N y 450 N) además, se observa diferencia significativa entre las angulaciones de 0 grados y 20 grados. No se presentan diferencia significativa entre los dos tipos de materiales (Titanio-Zirconio, zirconio). Conclusiones: Entre los dos tipos de material (Titanio-Zirconio, Zirconio) no se muestra diferencias. La angulación ideal de los transepiteliales es de 0 grados porque demostró menos concentración de esfuerzos (stress) a las dos magnitudes de fuerza. Palabras Clave: Distribución de esfuerzos, transepiteliales recto, transepiteliales angulados, esfuerzos, fuerzas, tornillos, carga. ABSTRACT Introductión: It’s important to take into account the biomechanics in the planning of the dental implant procedure, in order to reduce the chances of complications that can occur. One needs to consider the material of the Transepitelial, the angle, the area of the mouth where the implant is located, the density of the area and the number of implants. Objetive: Compare the distribution of efforts of straight and 0 - 20 degree angled zirconia abutments, Titanio-zirconio, subjected to a force between a magnitude of 150N to 450N, through analysis of finite forces. Metodo: An analytical study was performed in virtual reality with software CAD which used the solid element 187 of a simu- lated program with finite elements ANSYS version 14.5. The mandible was modeled from the images of the computerized tomograghy. A simulated model of the mandible with two implants located in the front and rear. The straight and angled (0 - 20 degree) abutments in each location in Zirconio and Titanio-Zirconio. A force of 150N and 450N was applied to the abutments. Results: A significant differ- ence between the magnitudes of forces was observed. Additionally, it was observed and significant difference between the angles of the materials of 0 to 20 degrees. No significant difference was observed between the two types of materials. Conclusions: Between the two types of materials, no significant difference was noted. The optimum angle of the two transplants is 0 degrees, since it demonstrated less stress to the two applied forces. Key words: distribution of forces (stress). Straightabutment. Angledabutment. Dra. Alexandra David Álvarez* Dra. Blanca Nelly Hernández* Dra. Leydi Viviana Chávez Flórez* Dr. Germán Blanco Rico* * Especialistas en Implantología Oral y Recontructiva. Fundación CIEO.

Upload: vanxuyen

Post on 05-Oct-2018

217 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: imPlantologÍa oral Y reConStrUCtiVaunicieo.edu.co/revistaodontos/Odontos43/Comparacion_de_la... · aplican las cargas.Para la simulación se limitará el movimiento de la mandíbula

imPlantologÍa oral Y reConStrUCtiVaCOMPARACIÓN DE LA DISTRIBUCIÓN DE ESFUERZOS EN TRANSEPITELIALES RECTOS Y ANGULADOS EN DOS TIPOS DE MATERIALES. ANÁLISIS POR ELEMENTOS FINITOS

Recibido para publicación: 11-06-2014 Aceptado para publicación: 22-07-2014

reSUmen

Introducción: Es importante tener en cuenta los criterios biomecánicos en la planificación del tratamiento con implantes dentales, para disminuir las complicaciones que se pueden presentar; se debe tener en cuenta elmaterial del Transepitelial, la angulación, la zona donde está ubicado, la densidad ósea de la zona y el número de implantes que reciben la carga. Objetivo:comparar la distribución de esfuerzos de los transepiteliales rectos y angulados a 0º y 20º en Zirconio, Titanio-Zirconio, sometidos a magnitudes de fuerzas de 150N y 450N, mediante análisis por elementos finitos. Método: Se realizó un estudio Analítico en realidad virtual con software CAD (Diseño asistido por computador) para el cual se utilizó el elemento solid 187 del programa simulación con elementos finitos ANSYS versión 14.5. La mandíbula se modeló a partir de imágenes de tomografía computarizada, Se simuló un modelo del maxilar inferior con dos implantes ubicados: 1 en zona anterior y 1 en zona de posteriores. Con transepiteliales rectos y angulados a (0º y 20º) por cada zona y en Zirconio, titanio y zirconio; Aplicando una magnitud de fuerza de 150N y 450N. Resultados: Se presenta diferencia significativa entre los dos tipo de fuerza (150 N y 450 N) además, se observa diferencia significativa entre las angulaciones de 0 grados y 20 grados. No se presentan diferencia significativa entre los dos tipos de materiales (Titanio-Zirconio, zirconio). Conclusiones: Entre los dos tipos de material (Titanio-Zirconio, Zirconio) no se muestra diferencias. La angulación ideal de los transepiteliales es de 0 grados porque demostró menos concentración de esfuerzos (stress) a las dos magnitudes de fuerza.

Palabras Clave: Distribución de esfuerzos, transepiteliales recto, transepiteliales angulados, esfuerzos, fuerzas, tornillos, carga.

aBStraCt

Introductión: It’s important to take into account the biomechanics in the planning of the dental implant procedure, in order to reduce the chances of complications that can occur. One needs to consider the material of the Transepitelial, the angle, the area of the mouth where the implant is located, the density of the area and the number of implants. Objetive: Compare the distribution of efforts of straight and 0 - 20 degree angled zirconia abutments, Titanio-zirconio, subjected to a force between a magnitude of 150N to 450N, through analysis of finite forces. Metodo: An analytical study was performed in virtual reality with software CAD which used the solid element 187 of a simu-lated program with finite elements ANSYS version 14.5. The mandible was modeled from the images of the computerized tomograghy. A simulated model of the mandible with two implants located in the front and rear. The straight and angled (0 - 20 degree) abutments in each location in Zirconio and Titanio-Zirconio. A force of 150N and 450N was applied to the abutments. Results: A significant differ-ence between the magnitudes of forces was observed. Additionally, it was observed and significant difference between the angles of the materials of 0 to 20 degrees. No significant difference was observed between the two types of materials. Conclusions: Between the two types of materials, no significant difference was noted. The optimum angle of the two transplants is 0 degrees, since it demonstrated less stress to the two applied forces.

Key words: distribution of forces (stress). Straightabutment. Angledabutment.

Dra. Alexandra David Álvarez*Dra. Blanca Nelly Hernández*

Dra. Leydi Viviana Chávez Flórez*Dr. Germán Blanco Rico*

* Especialistas en Implantología Oral y Recontructiva. Fundación CIEO.

Page 2: imPlantologÍa oral Y reConStrUCtiVaunicieo.edu.co/revistaodontos/Odontos43/Comparacion_de_la... · aplican las cargas.Para la simulación se limitará el movimiento de la mandíbula

Implantología

Comparación de la distribución de esfuerzos en transepiteliales rectos y angulados en dos tipos de materiales. Análisis por elementos finitos

29

introdUCCiÓn

La Biomecánica es la ciencia que concierne a la respuesta de los tejidos biológicos a las cargas aplicadas. A los largo de los años se ha optado por incluir criterios biomecánicos en la planificación del tratamiento implanto lógico oral, con el objetivo de disminuir las complicaciones más comunes, es de-cir, aquellas relacionadas con el estrés. Se conside-ran entonces factores de carga del paciente para evaluar la magnitud y tipo de carga aplicada a los transepiteliales y a la restauración implantológica. Se evalúa la densidad de hueso en las regiones de colocación de implantes, se seleccionan las posi-ciones clave y el número de implantes en relación con los factores de carga del paciente y la densidad ósea en la localización del implante.

Los implantes dentales funcionan transfiriendo las cargas a los tejidos biológicos circundantes. El manejo de la carga biomecánica depende de dos factores: el carácter de la fuerza aplicada, el área de superficie funcional sobre la cual la carga es di-sipada. Además se debe contemplar los tratamien-tos con fines estéticos, para lograr estos resultados, se debe tener en cuenta criterios de selección, que deben ser considerados con respecto al tipo de material del transepitelial. Dentro de estos criterios es importante determinar la conducta biomecánica del transepitelial que se elija. (1-4)

Los Transepiteliales están sometidos a cargas oclusa-les cuando realizan su función. Tales cargas pueden variar considerablemente en magnitud, frecuencia, y duración, según los hábitos para funcionales del paciente debido a la flexión mandibular. (3-5)

Existe tal cantidad de variables en el tratamiento im-plantológico que se hace casi imposible comparar una filosofía de tratamiento con otra. (2, 6) Las com-plicaciones más comunes en la reconstrucción rela-cionada con los transepiteliales están relacionadas con las condiciones biomecánicas. Los fracasos de

los transepiteliales se pueden deber a fuerzas noci-vas, restauraciones inadecuadas y micro movimien-tos del transepitelial por un estrés demasiado gran-de. Según estudios, La pérdida temprana de hueso crestal puede estar relacionada con condiciones de sobrecarga oclusal.(7-9) La fractura del transepitelial o sus componentes puede deberse a condiciones de fatiga. El fracaso de las prótesis puede suce-der por toda la resistencia de fractura anterior o de flexión.(10) Además, la manifestación de cargas biomecánicas en los implantes dentales (momen-tos, tensiones y deformación) controla la salud a largo plazo de la interface hueso- implante. (11) Se requiere por parte del dentista de conocimientos de principios biomecánicos básicos. (12)

En estudios realizados por Balshi y col. la morfolo-gía de la restauración y su relación con la posición del implante y del transepitelial el nivel óseo van a ser decisivos en la generación de momentos de fuerza. (13) Así en aquellos casos en que hay falta de alineamiento entre la restauración y el eje de im-plante, puede generarse un brazo de palanca des-favorable que puede hacer fracasar la restauración. (14,15) Respecto a la morfología oclusal, las vertientes de las cúspides y planos inclinados, generan una fuerza con un componente horizontal, más elevado cuanto mayor es la angulación de las cúspides. (16-

17) Otros autores recomiendan hacer cúspides con una angulación reducida para alizar las cargas, localizando los contactos oclusales en una zona plana. (18,19) De igual forma, en dientes anteriores se debe evitar los contactos en planos inclinados, confeccionando un área plana horizontal para el contacto oclusal en máxima intercuspidación que permita dirigir las fuerzas a lo largo del eje axial de implante.(20,21) Por lo anteriormente expuesto, Esta Investigación tuvo como objetivo Comparar la dis-tribución de esfuerzos de los transepiteliales rectos y angulados a 0º y 20º en Zirconio, Titanio-Zirco-nio, sometidos a magnitudes de fuerzas de 150N y 450N, mediante análisis por elementos finitos.

Page 3: imPlantologÍa oral Y reConStrUCtiVaunicieo.edu.co/revistaodontos/Odontos43/Comparacion_de_la... · aplican las cargas.Para la simulación se limitará el movimiento de la mandíbula
Page 4: imPlantologÍa oral Y reConStrUCtiVaunicieo.edu.co/revistaodontos/Odontos43/Comparacion_de_la... · aplican las cargas.Para la simulación se limitará el movimiento de la mandíbula
Page 5: imPlantologÍa oral Y reConStrUCtiVaunicieo.edu.co/revistaodontos/Odontos43/Comparacion_de_la... · aplican las cargas.Para la simulación se limitará el movimiento de la mandíbula

Implantología

Comparación de la distribución de esfuerzos en transepiteliales rectos y angulados en dos tipos de materiales. Análisis por elementos finitos

32

mÉtodo

Se realizó un estudio Analítico en realidad virtual con software CAD (Diseño asistido por computador) para el cual se utilizó el elemento solid 187 del progra-ma simulación con elementos finitos ANSYS versión 14.5. La mandíbula se modeló a partir de imágenes de tomografía computarizada, Se simuló un modelo del maxilar inferior con dos implantes ubicados: 1 en zona anterior y 1 en zona de posteriores. Con tran-sepiteliales rectos y angulados a (0º y 20º) por cada zona y en Zirconio, titanio y zirconio; Aplicando una magnitud de fuerza de 150N y 450N.

Este estudio se realizó contemplando los siguientes pasos:

FaSe i modelado:

Es la construcción de toda la geometría de los im-plantes y los transepiteliales mediante un programa de CAD (diseño asistido por computador), en este caso se usó solidworks 2012.

Los modelos geométricos de los implantes y transe-piteliales utilizando software de CAD (Diseño asisti-do por computador) solidworks 2012 a partir de las medidas tomadas con calibrador de los implantes reales SIS SIH de 3.5 x 13 mm L. De igual forma, se modeló una mandíbula a partir de imágenes de to-mografía computarizada y fue llevada a solidworks para su integración con los implantes.

FaSe ii: realiZaCiÓn de enSamBlaJeS

Realizar todos los ensamblajes, es decir, ubicar en el hueso el implante, tornillo pasante y Transepite-lial, para cada una de las angulaciones.Para el mo-delo integrado de hueso, implantes, transepiteliales y tornillos de fijación se utilizaron las propiedades de hueso esponjoso y hueso cortical tomadas de estudios previos.

FaSe iii: enmallado del oBJeto

Se creó una malla de elementos finitos en cada en-samblaje utilizando el software Ansys 14.5.Para el enmallado solid 187 del programa simulación con elementos finitos ANSYS 14.5.

FaSe iV: deFiniCiÓn de CargaS Y CondiCioneS de Frontera

A cada geometría del ensamblaje se le asignan las propiedades mecánicas respectivas (hueso, zirconio y titanio), utilizando el programa Ansys 14.5.Para cada elemento se especificó el módulo de elastici-dad y la relación de poisson.

FaSe V: deFiniCiÓn de CargaS Y CondiCioneS de Frontera

Se ubican las fuerzas (cargas) en el sitio donde se quieren aplicar en las diferentes geometrías. Adi-cionalmente, se define las condiciones de fronte-ra, es decir, las zonas de la geometría donde es-tán restringidos los movimientos y permiten que el ensamblaje permanezca en equilibrio cuando se aplican las cargas.Para la simulación se limitará el movimiento de la mandíbula en un extremo, repre-sentando los soportes que tiene la mandíbula con otros órganos, Realizado en Ansys 14.5.

FaSe Vi: SolUCiÓn

Para la solución de los modelos geométricos se tuvo en cuenta: 2 zonas de ubicación para los implantes y para los transepiteliales (anteriores y posteriores) y la magnitud de la fuerza aplicada (150 anteriores y 450 en posteriores). (Figuras 11 y 12).

Se analizó en cada grupo, un implante SIS SIH de 3.5 mm de diámetro por 13 mm de longitud, con un Transepiteliales rectos (0º) y angulados (20º) de 9 mm de altura en Titanio - Zirconio y en Zirconio

Page 6: imPlantologÍa oral Y reConStrUCtiVaunicieo.edu.co/revistaodontos/Odontos43/Comparacion_de_la... · aplican las cargas.Para la simulación se limitará el movimiento de la mandíbula

Implantología

Comparación de la distribución de esfuerzos en transepiteliales rectos y angulados en dos tipos de materiales. Análisis por elementos finitos

33

PrUeBaS eStadÍStiCaS

Para interpretar los resultados obtenidos, se aplica-ron las pruebas estadísticas Box Plot, Shapiro Wilk, Anova III vías. Box plot determina la existencia de puntosatípicos los cuales pueden alterar los datos del estudio, prueba Shapiro Wilk determina si los datos del estudio son paramétricos, y Anova III vías (fuerza, material, angulación) compara distribución de esfuerzos, determinando si se presentan diferen-cias significativas en fuerzas aplicadas, material de los transepiteliales o con respecto a la angulación del transepitelial.

reSUltadoS

Una vez aplicadas las pruebas estadísticas (Tabla 1) se encontró que existen diferencias significativas en los valores de distribución de esfuerzo en las mag-nitudes de fuerza (150N y 450N), también se ob-servan diferencias significativas en los esfuerzos por Angulo (0º y 20º), como se observa en la Tabla 1. No se presenta diferencia significativa en relación fuerza material, (Titanio-zirconio, zirconio), como tampoco en relación Angulo material, No se pre-sentan diferencias significativas en relación Angulo fuerza. (Figura 1)

Tabla 1. Anova III Vías

MATERIAL ÁNGULOEsfuerzo promedio ANOVA III

Vías Valor pFUERZA150N 450N Ángulo

Titanio-Zirconio0° 55,47 166,4

0,001220° 91,92 275,75

Zirconio0° 64,72 194,16

20° 95,67 286,99

ANOVA III Vías Valor p

Fuerza 8,80E-12

Figura 1. Comparación de esfuerzo a nivel de ángulo y fuerza

Los resultados muestran la distribución de esfuer-zos entre transepiteliales rectos y angulados, con tornillo de fijación, sometido a diferentes fuerzas 150N y 450 N. Una vez fueron aplicadas las car-gas en el modelo geométrico implante, transepite-lial y tornillo de fijación, se observó la distribución de esfuerzos en la simulación, mediante una escala colorimétrica. (Figura 1)

A continuación se presentan los modelos geométri-cos de la simulación de la distribución de esfuerzos generados.

Al aplicar una magnitud de fuerza de 150 N sobre el transepitelial Titanio-Zirconio a 0 grados, el ma-yor esfuerzo se distribuye uniformemente en el tran-sepitelial, Al angular el transepitelial a 20 grados, se presentó un mayor esfuerzo en la entrada de la chimenea. (Figura 2)

Figura 2. Distribución de esfuerzos a 150 N en tran-sepitelial TItanio-Zirconio angulados a 0° y 20°

Page 7: imPlantologÍa oral Y reConStrUCtiVaunicieo.edu.co/revistaodontos/Odontos43/Comparacion_de_la... · aplican las cargas.Para la simulación se limitará el movimiento de la mandíbula

Implantología

Comparación de la distribución de esfuerzos en transepiteliales rectos y angulados en dos tipos de materiales. Análisis por elementos finitos

34

Al aplicar una magnitud de fuerza de 450 N sobre el transepitelial de Zirconio a 0 grados, el mayor esfuerzo se dconcentra en la zona de unión del hexágono con el cuerpo del transepitelial, al an-gular el transepitelial a 20 grados, se presentó un mayor esfuerzo en la chimenea. (Figura 3)

Figura 3. Distribución de esfuerzos a 450N en transe-piteliales Titanio-Zirconio angulados a 0 y 20 grados

Al aplicar una magnitud de fuerza de 150 N sobre el transepitelial de Zirconio a 0 grados, el mayor esfuerzo se distribuye en la zona del hexágono del transepitelial. Al angular el transepitelial a 20 gra-dos, se presentó un mayor esfuerzo en la chimenea. (Figura 4)

Figura 4. Distribución de esfuerzos a 150 N en tran-sepiteliales Zirconio angulados a 0 y 20 grados.

Al aplicar una magnitud de fuerza de 450 N sobre el transepitelial de Zirconio a 0 grados, el mayor esfuerzo se distribuye en la zona del hexágono del transepitelial. Al angular el transepitelial a 20 gra-dos, se presentó un mayor esfuerzo en la chimenea. (Figura 5)

Figura 5. Distribución de esfuerzos a 450 N en tran-sepiteliales Titanio-Zirconio angulados a 0 y 20 grados

diSCUSiÓn

El método de elementos finitos ha sido utilizado por los investigadores para predecir fenómenos bio-mecánicas clínicos, en implantes dentales, lo que acorta significativamente el tiempo de investigación y proporciona resultados exactos y verificables.

En este estudio se utilizó, el complejo implante, transepitelial y el tornillo de fijación, con medidas de simulación clínica, para obtener resultados clíni-cos, simulados en modelos geométricos. Analizando el material y la angulación, ya que se realizaron a 0° y 20° en Zirconio y Zirconio, Titanio. Hasta hace poco, los modelos lineales estáticos se han utilizado ampliamente en estudios de implantes dentales de elementos finitos. Sin embargo, la validez de un aná-lisis estático lineal está en duda para situaciones más realistas, como carga inmediata. Situaciones reales dan lugar a no linealidades. Sin embargo, una de las investigaciones no lineal más reciente sobre los implantes dentales se centró en la conexión de los implantes, que fueron ferulizados a dientes naturales y la unión implante-transepitelial. (22)

Los transepiteliales en Zirconio pueden aumentar la fuerza a la fractura por el proceso para la preparación de la superficie y posibles microfisuras superficiales.

Este estudio mostro una influencia significativa del material del transepitelial, la conexión y el diseño

Page 8: imPlantologÍa oral Y reConStrUCtiVaunicieo.edu.co/revistaodontos/Odontos43/Comparacion_de_la... · aplican las cargas.Para la simulación se limitará el movimiento de la mandíbula

Implantología

Comparación de la distribución de esfuerzos en transepiteliales rectos y angulados en dos tipos de materiales. Análisis por elementos finitos

35

del implante, en el momento de flexión más alto. (23,24) Los transepiteliales de Titanio mostraron signi-ficativamente momentos de flexión más altos. Y los transepiteliales de zirconio mostraron el momento de flexión más bajo, sin embargo los transepitelia-les de Titanio mostraron más momentos de flexión en comparación de los transepiteliales de Zirconio sin generar un desajuste horizontal. Se debe tener en cuenta la conexión del transepitelial porque es muy relevante para la estabilidad de los Transepite-liales de zirconio. (25,26)

En el presente estudio, se han comparado los tran-sepiteliales en Zirconio con los Transepiteliales en Titanio. El grupo de control, con los transepiteliales de titanio, mostró mayor estabilidad. En base a las propiedades elásticas de la meta, la deformación plástica del titanio se observó en la conexión con más frecuencia. (27)

Las fracturas del tornillo del pilar y / o la movilidad del complejo implante-transepitelial también se de-tectaron. Los resultados demostraron una estabili-dad similar en los dos transepiteliales, esto significa que los dos materiales presentan una resistencia si-milar, sin embargo es fundamental la restauración, debido a que por medio de esta se trasmiten las fuerzas al transepitelial. (28)

Los transepiteliales cerámicos son usados en la prác-tica clínica desde 1990, inicialmente fueron hechos en alúmina (Al2O3) pero se presentaban muchos problemas, como baja resistencia a la fractura.

El tornillo pasante de los transepiteliales en alúmina fue el eslabón más débil, los transepiteliales en zir-conio tienen más confiabilidad en estudios realiza-dos anteriormente in vitro e in vivo, sin embargo los resultados arrojados en transepiteliales de Zirconio y Titanio fueron comparables incluso en la región de molares. Una ventaja del transepitelial de Zirco-nio es la estética, en muchos casos se puede tras-

lucir el metal atreves de la encía, generando una sombra oscura, especialmente en pacientes con un periodonto delgado, el Zirconio tiene alta biocom-patibilidad y baja conductibilidad térmica, baja co-rrosión y es más favorable con los tejidos además Los estudios in vivo con la colonización bacteriana, mostraron que tiene menos acumulación de placa los transepiteliales en Zirconio que los transepitelia-les en Titanio. (29,30)

En el presente estudio no se encontró diferencia significativa entre los materiales al aplicar las fuer-zas, lo que afecta el nivel flexural es la angulación del transepitelial.

Chang Y col en el 2012 evaluó la distribución de esfuerzos entre la unión, del hueso maxilar inferior y el implante, para ello se construyeron modelos de simulación reales por separados: implante, tornillo y la superestructura. (17) En este estudio, la distribu-ción de esfuerzos fue evaluada en la unión implante, transepitelial, tornillo pasante, creando modelos de simulación reales, haciendo confiables los datos ob-tenidos, ya que los enmallados de las simulaciones geométricas, fueron realizados por separado con las especificaciones clínicas de cada pieza, aportando así resultados aplicados a la práctica clínica.

Clínicamente, existen variables adicionales que pueden afectar el conjunto: implante, transepitelial, tornillo pasante. Las variaciones en el sistema se pueden deber a la técnica del operador, la presen-cia de líquidos, la velocidad de ajuste y el ajuste manual de cada clínico, antes de realizar el torque final. (31,32)

En éste estudio por ejemplo, los resultados indica-ron que la variable determinante en la variación de la distribución de esfuerzos es la angulación, más no la magnitud de la fuerza, como indicadores en el complejo implanto protésico. (13)

Page 9: imPlantologÍa oral Y reConStrUCtiVaunicieo.edu.co/revistaodontos/Odontos43/Comparacion_de_la... · aplican las cargas.Para la simulación se limitará el movimiento de la mandíbula

Implantología

Comparación de la distribución de esfuerzos en transepiteliales rectos y angulados en dos tipos de materiales. Análisis por elementos finitos

36

El estudio de la distribución de fuerzas en el com-plejo de implante único, en conjunto con el tornillo pasante es fundamental para la integridad y la re-sistencia de los mismos.

Según los resultados obtenidos, hay una diferencia al 10% significativa en los valores de distribución de esfuerzos, en las diferentes angulaciones, pero no sig-nificativa entre las diferentes magnitudes de fuerza.

Según los resultados obtenidos, hay una diferencia al 10% significativa en los valores de distribución de esfuerzos en las diferentes angulaciones, pero no significativa entre las diferentes magnitudes de fuerza (150N y 450N), en el caso del tornillo de fijación relacionado con lo planeado por Jörnéus kim.(27) quien realizó un análisis de la carga sobre un diente anterior, para el cual utilizó un límite elás-tico del tornillo de fijación (CeraOne) de 1370 N y aplicó una fuerza 643,4N (fuerza dentro del mar-gen de seguridad del tornillo de fijación Por otra parte, ha puesto de manifiesto la tendencia hacia el diseño de tornillo al que se apliquen los niveles altos de precarga. Esto se consigue normalmente por un cambio en el material del tornillo de titanio a oro o de aleación de oro, así como un cambio en la configuración geométrica de la cabeza del tornillo y el diámetro del vástago.

Teniendo en cuenta la literatura reportada de estu-dios en elementos finitos, es necesario realizar estu-dios acerca del tipo de material del tornillo pasante, que comparen así la distribución de esfuerzos, en diferentes longitudes de implantes para determinar la influencia en la carga sobre el hueso e implantes con transepiteliales en zirconio, oro y titanio.

Es así, que el estudio de Jansen y Colaboradores 1997 (26) confirma claramente esta tendencia, con una comparación de la precarga del tornillo de los pilares más antiguos, como el estándar de Esthe-tiCone y con la de los nuevos MirusCone, GCTF

yTiAdapt, a los que se realizó torque recomendado por el fabricante, la precarga media global medida fue181.6± 60.0 N para el pilar de Nobel Bioca-re estándar, 291,3±41,2N para el Nobel Biocare pilar EsthetiCone 456,5 ±44,0 N para el Nobel Biocare MirusCone pilae 369,7±32,9 N para el transepitelial de titanio 3i, 643,4±143,1 N para el Nobel Biocare CeraOne pilar, 536,3±68,6N para el “Cilindro de Oro al Fixture” Nobel Biocare pilar y 556,9±145,6 N de los pilares Nobel Biocare TiA-dapt, concluyendo así, que la carga en el conjunto implante, transepitelial y tornillo pasante, depende del diseño del pilar, diámetro del tornillo, material, magnitud de carga y la velocidad de aplicación o desplazamientos, entonces al aplicar las cargas la angulación del transepitelial fue determinante en la variación de la distribución de esfuerzos.

Helkimo y colaboradores (28) en su estudio, mostró una mayor concentración de estrés en la zona de unión implante-transepitelial, al igual que este es-tudio en el que el mayor esfuerzo se presentó en la zona cervical en los transepiteliales, lo cual puede explicarse por la reducida superficie de transmisión de carga en la configuración de la plataforma. A la inversa, un pilar de mayor diámetro proporciona una mayor área de dispersión de la carga y por lo tanto los resultados en las concentraciones de tensión más baja.

Ferrario y Colaboradores en el 2004(29) en un es-tudio in vitro, concluyó que existe una mayor can-tidad de tensión en la zona cervical del implante de conexión externa. Autores argumentaron que esta diferencia podría explicarse por la diferencia de superficie entre las conexiones. Resultados que coinciden con los publicados por Kyun kim (27) al realizar una comparación de diferentes diseños de implantes en elementos finitos, demostró que al re-ducir el diámetro del implante aumenta la tensión en el hueso que lo rodea.

Page 10: imPlantologÍa oral Y reConStrUCtiVaunicieo.edu.co/revistaodontos/Odontos43/Comparacion_de_la... · aplican las cargas.Para la simulación se limitará el movimiento de la mandíbula

Implantología

Comparación de la distribución de esfuerzos en transepiteliales rectos y angulados en dos tipos de materiales. Análisis por elementos finitos

37

Van Oosterwych y Colaboradores en 1998 (12) reali-zaron un estudio donde compararon el éxito de los implantes restaurados con transepiteliales rectos y angulados. 81 implantes fueron colocados en 24 pacientes y evaluados durante 36 meses, las me-diciones incluyeron profundidades de sondaje, el nivel gingival, índice gingival y la movilidad. No encontraron diferencias significativas, en los pará-metros analizados. Esto sugiere que el transepite-lial angulado puede considerarse una opción de restauración adecuada cuando los implantes no se colocan en posiciones axiales ideales.

Jenni H jerppe y Colaboradores en el 2011, (30) pu-blicaron un estudio en el que compararon los valo-res de torque de remoción (RTV) de transepiteliales (Rectos, Angulados y en oro pre mecanizada tipo UCLA) en los implantes de hexágono interno y ex-terno, después de la carga dinámica en la clínica, del maxilar superior zona anterior.

Realizaron un modelo en yeso con una zona edén-tula anterior, y un análogo de implante integrado en este modelo a un ángulo de 15 grados vestibular al eje longitudinal del incisivo central izquierdo. El grupo del transepitelial angulado mostro, valores de remoción de torque (RTV) significativamente mayor que el transepitelial recto, de oro, prefabricado tipo UCLA de hexágono externo. Sin embargo, no hubo diferencia significativa en los valores de torque de re-moción entre los transepiteliales de conexión interna. Marzieh y colaboradores, (32) encontraron resultados similares tras realizar una investigación del micro movimiento entre los implantes y el hueso circun-dante causado por la colocación de transepiteliales angulados con carga inmediata, en elementos fini-tos, y además observaron que las angulaciones de transepiteliales mayores a 25°, pueden aumentar el estrés en el hueso peri implantar en un 18% e incre-mentar los niveles de micro movimientos en un 30%. Coincidiendo así con los resultados del presente es-tudio, en el que a mayor angulación, se presentaron mayor distribución de esfuerzos.

ConClUSioneS

El esfuerzo se concentra en la plataforma en transe-piteliales rectos a 0°. Al aumentar la angulación a 20° la máxima concentración de esfuerzos se pre-senta en las chimeneas.

El esfuerzo tanto en transepiteliales rectos como an-gulados, se incrementa al aumentar la magnitud de fuerza.

El esfuerzo que se presenta en los transepiteliales de Titanio - zirconio y los transepiteliales de Zir-conio al aplicar diferentes magnitudes de fuerza y diferente angulaciones es similar.

BiBliograFÍa

1. Cabello G, González D, Aixelá M, Casero A, Giménez J. Biomecánica en implantología, Periodoncia y Osteointe-gración 2005; 15:311-326.

2. Kong L, Gu Z, Li T, Wu J, Hu K, Liu Y, Zhou H, Liu B. Bio-mechanical Optimization of Implant Diameter and Length for Inmediate Loading: A Nonlinear Finite Element Analy-sis. Int J Prosthodont 2009; 22:607-615.

3. Reyes JO, Hernández CP. Historia de la implantología dental. Revisión bibliográfica. Med Oral 2008, 10:81-85.

4. Kitamura E, Stegaroiu R, Nomura S, Miyakawa O. In-fluence of marginal bone resorption on stress around an implant – a three-dimensional finite element analysis. J Oral Rehabil 2005; 32:279–286.

5. Weinberg LA. The biomechanics of force distribution in implant-supported prostheses. Int J Oral Maxillofac Im-plants 1993; 8:19-31.

6. Morneburg TR, Pröschel PA. In vivo Forces on implants influenced by occlusal Scheme and Food Consistency. Int J Prosthodont 2003;16:481-6.

7. Renouard F, Rangert B. Risikofaktoren in der Implantolo-gie: KlinischeDiagnostik und Therapie. In: Okklusale Risik ofaktoren. Berlin: Quintessence 2000:47–49.

8. Kim BJ, Yeo IS, Lee JH, Kim SK, Heo SJ, Koak JY. The effect of screw length on fracture load and abutment stra-in in dental implants with external abutment connections. Int J Oral Maxillofac Implants 2012; 27:820-3.

9. Landeros O, Frost H. Comparison of Amounts of Remo-deling Activity in Opposite Cortices of Ribs in Children and Adults. Orthopaedic Research Laboratory 1964; 45:152-160.

Page 11: imPlantologÍa oral Y reConStrUCtiVaunicieo.edu.co/revistaodontos/Odontos43/Comparacion_de_la... · aplican las cargas.Para la simulación se limitará el movimiento de la mandíbula

Implantología

Comparación de la distribución de esfuerzos en transepiteliales rectos y angulados en dos tipos de materiales. Análisis por elementos finitos

38

10. Rohlin M, Nilner K, Davidson T, Gynther G, Hultin M, Jemt T, Lekholm U, Nordenram G, Norlund A, Sunne-gardh-Gronberg K, Tranaeus S. Treatment of adult pa-tients with edentulous arches: a systematic review. Int J Prosthodont 2012; 25:553–567.

11. Howell AH, Brudevold F. Vertical forces used during chewing of food. J Dent Res 1959; 29:133-136.

12. Van Oosterwyck H, Duyck J, Vander Sloten J, Van der Pe-rre G, De Cooman M, Lievens S, Puers R, Naert I. The influence of bone mechanical properties and implant fixa-tion upon bone loading around oral implants. Cli Oral Implants Res 1998; 9: 407-418.

13. Balshi TJ, Ekfeldt A, Stenberg T, Vrielinck L. Three-year evaluation of Brånemark implants connected to angu-lated abutments. Int J Oral Maxillofac Implants 1997; 12:52-58.

14. Meijer HJ, Starmans FJ, Steen WH, Bosman F. Loading conditions of endosseous implants in an edentulous hu-man mandible: a three-dimensional, finite-element study. J Oral Rehabil 1996; 23:757-63.

15. Leutert CR, Stawarczyk B, Truninger TC, Hämmerle CH, Sailer I. Bending moments and types of failure of zirconia and titanium abutments with internal implant-abutment connections: a laboratory study. Int J Oral Maxillofac Im-plants 2012; 27:505-12.

16. Meijer HJ, Starmans FJ, Steen WH, Bosman F. A three-dimensional finite element study on two versus four im-plants in an edentulous mandible. Int J Prosthodont 1994; 7:271-9.

17. Chang CL, Chen CS, Yeung TC.Hsu ML. Biomechani-cal effect of a zirconia dental implant-crown system: a three-dimensional finite element analysis. Int J Oral Maxi-llofac Implants 2012; 27:e49-57.

18. Duyck J, Van Oosterwyck H, De Cooman M, Puers R, Vander Sloten J, Naert I. Three-dimensional force measu-rements on oral implants: a methodological study. J Oral Rehabil 2000; 27:744-53.

19. Bahat O. Treatment planning and placement of implants in the posterior maxillae: report of 732 consecutive No-belpharma implants. Int J Oral Maxillofac Implants 1993; 8(2):151-61.

20. Ekelund JA, Lindquist LW, Carlsson GE, Jemt T. Implant treatment in the edentulous mandible: a prospective study on Brånemark system implants over more than 20 years. Int J Prosthodont 2003; 16:602-8.

21. Sakaguchi RL, Borgersen SE. Nonlinear contact analysis of preload in dental implant screws. Int J Oral Maxillofac Implants 1995; 10:295-302.

22. Ding TA, Woody RD, Higginbottom FL, Miller BH. Evalua-tion of the ITI Morse taper implant/abutment design with an internal modification. Int J Oral Maxillofac Implants 2003; 18:865-72.

23. Lin CL, Wang JC, Chang WJ. Biomechanical interactions in tooth-implant-supported fixed partial dentures with variations in the number of splinted teeth and connec-tor type: a finite element analysis. Clin Oral Implants Res 2008; 19:107-17.

24. Sethi A. Kaus T. Reconstructive aesthetic implant surgery. Journal of Prosthodontics 2006; 15;211-212.

25. Caglar A, Bal BT, Aydin C, Yilmaz H, Ozkan S. Evalua-tion of stresses occurring on three different zirconia dental implants: three-dimensional finite element analysis. Int J Oral Maxillofac Implants 2010; 25:95-103.

26. Jansen VK, Conrads G, Richter EJ. Microbial leakage and marginal fit of the implant-abutment interface. Int J Oral Maxillofac Implants 1997; 12:527-40.

27. Kim SK, Koak JY, Heo SJ, Taylor TD, Ryoo S, Lee SY. Screw loosening with interchangeable abutments in internally connected implants after cyclic loading. Int J Oral Maxi-llofac Implants 2012; 27:42-7.

28. Helkimo E, Carlsson GE; Helkimo M. Bite forces used during chewing of food. J.Dent Res 1959; 29:133- 136.

29. Ferrario VF, Sforza C, Serrao G, Dellavia C, Tartaglia GM. Single tooth bite forces in healthy young adults. J Oral Rehabil 2004; 31:18-22.

30. Hjerppe J, Lassila LV, Rakkolainen T .Load-Bearing Capa-city of Custom-Made Versus Prefabricated Commercially Available Zirconia Abutments. Int J Oral Maxillofac Im-plants 2011; 26:132–138.

31. Stimmelmayr M, Sagerer S, Erdelt K, Beuer F. In vitro fa-tigue and fracture strength testing of one-piece zirconia implant abutments and zirconia implant abutments con-nected to titanium cores. Int J Oral Maxillofac Implants 2013; 28:488-93.

32. Alikhasi M, Monzavi A, Bassir SH, Naini RB, Khosroned-jad N, Keshavarz S. A comparison of precision of fit, rota-tional freedom, and torque loss with copy-milled zirconia and prefabricated titanium abutments. Int J Oral Maxillo-fac Implants 2013; 28:996-1002.