Avaliação do comportamento mecânico e distribuição de forças em implantes dentários híbridos e curtos comparando diferentes designs: análise por ensaios mecânicos e elementos finitos - Casalle, Nicole [UNESP] (2023)
O objetivo do presente estudo foi analisar o comportamento mecânico e a distribuição de forças de implantes dentários híbridos, de diferentes geometrias, instalados em região de maxila posterior, pelo método de elementos finitos (MEF). Os modelos virtuais e físicos foram incialmente gerados a partir do software de CAD Rhinoceros 7® da McNell, utilizando como base a estrutura óssea de um segmento posterior de maxila, desenvolvida por meio do protocolo BioCAD. Para o MEF foi confeccionada malha 3D tetragonal de primeira ordem. Implantes de duas diferentes conexões protéticas, hexágono externo (HE) e grand Morse (GM), foram simulados na análise computacional e submetidos a cargas oblíquas de 100N com angulação de 30º em relação ao longo eixo do implante. Os campos de deslocamentos e tensões foram comparados entre os implantes. O experimento de correlação digital de imagem (DIC) foi realizado nos modelos físicos para validar a análise computacional. Para a DIC, foram impressos corpos de prova em poliamida por meio da tecnologia de manufatura aditiva SLS (Selective Laser Sintering), pela impressora HIQ (Sinterstation), onde os implantes foram instalados e posteriormente carregados com carga oblíqua de 24N. Em outra análise de elementos finitos, implantes GM modificados na região apical, nomeados de acordo com os cortes realizados no ápice: C- controle (sem corte apical); B- bi-partido; T- tri-partido; Q- quadri-partido, foram submetidos a ação de um movimento de rotação em relação ao eixo longitudinal dos implantes. Uma análise qualitativa foi feita entre os dois experimentos, confirmando a mesma tendência de deslocamentos entre os modelos físicos e virtuais para os dois implantes analisados. Análises de deslocamentos e distribuição de tensões foram obtidas para os implantes GM e HE. Comparativamente, houve maior deslocamento na plataforma do modelo HE, obtendo valores de 1,339E-1 (0,1399 mm), em comparação com o modelo GM, onde para as mesmas condições obteve-se um deslocamento de 2,080E-2 (0,0208 mm). O modelo HE apresentou uma tensão de von Mises menos distribuída e de maior intensidade de 148,4 MPa, enquanto o modelo GM apresentou tensão de von Mises de 99,03 MPa, juntamente com maior dissipação de tensões. Os valores de Tensão Principal Máxima foram maiores para o modelo GM do que para o HE. Os implantes GM modificados também foram comparados em relação aos deslocamentos totais e as tensões de von Mises. Quanto ao deslocamento, o implante C, apresentou maior tendência a deslocar que os demais, 14,36% maior. Os implantes com os cortes, tiveram deslocamentos parecidos, sendo o menor valor evidenciado no implante T. Em relação a tensão de von Mises, o implante T apresentou o maior valor entre os implantes, já no implante C, foi possível notar diferença no padrão de comportamento mecânico em relação aos implantes com os cortes. Os resultados deste estudo mostraram que foi possível encontrar padrões semelhantes no comportamento mecânico dos implantes analisados entre o MEF e a DIC. Porém, um maior controle de ambas as técnicas deve ser tomado para que possa haver uma validação entre os métodos. Pode-se concluir que as diferentes geometrias influenciaram o comportamento mecânico dos implantes analisados.