Este documento presenta un resumen de 3 oraciones del estudio "Distribución de tensiones compresivas en coronas atornillada y cementada en implantes unitarios posteriores con el Método de Elemento Finito". El estudio comparó la distribución de tensiones en coronas atornilladas y cementadas sobre implantes unitarios posteriores mediante el método de elementos finitos. Los resultados mostraron que las tensiones máximas fueron menores en la corona cementada que en la atornillada en la corona, el pilar y el tornillo del pilar.
Ähnlich wie Distribución de tensiones compresivas en coronas atornillada y cementada en implantes unitarios posteriores con el método de elemento finito
Ähnlich wie Distribución de tensiones compresivas en coronas atornillada y cementada en implantes unitarios posteriores con el método de elemento finito (20)
Distribución de tensiones compresivas en coronas atornillada y cementada en implantes unitarios posteriores con el método de elemento finito
1. “Distribución de tensiones compresivas en
coronas atornillada y cementada en implantes
unitarios posteriores con el Método de Elemento
Finito.”
TESIS PARA OPTAR EL TITULO DE
ESPECIALISTA EN REHABILITACIÓN ORAL
C.D. Marjorie Guillén Begazo
Asesor: PhD. Marisol Castilla Camacho
Esp. Ulises Calderón Llerena
2014
4. Marco teórico
PROTESIS SOBRE IMPLANTES
• Pjetursson 2004 : 1
- 95.4 % PIS en 5 años, 86.7% en 10 años
- Fracturas de porcelana en 13.2%, aflojamiento de
tornillos 8.2%
• Gotfredsen 2004:2
- Fractura de la porcelana a 5 años, 5% en coronas
unitarias.
• 2010:3-5 96.2% - 100% PIS en 5 años.
1.Pjetursson BE, Tan K, Lang NP, Brägger U, Egger M, Zwahlen M. A systematic review of the survival and complication rates of fixed partial dentures (FDPs) after an observation period of at least 5 years. Clin Oral Implants Res. 2004;15(6):625-42.
2.Gotfredsen K. A 5-year prospective study of single-tooth replacements supported by the Astra Tech implant: a pilot study.Clin Implant Dent Relat Res. 2004;6(1):1-8
3.Krennmair G, Seemann R, Weinländer M, Wegscheider W, Piehslinger E. Implant-prosthodontics rehabilitation of anterior partial edentulism: a clinical review. Int J Oral Maxillofac Implants.2011;26(5):1043-50.
4.Simonis P, Dufour T, Tenenbaum H. Long-term implant survival and success: a 10-16-year follow-up of non-submerged dental implants. Clin Oral Implants Res. 2010;21(7):772-7.
5.García-Bellosta S, Bravo M, Subirá C, Echeverría JJ. Retrospective study of the long-term survival of 980 implants placed in a periodontal practice. Int J Oral Maxillofac Implants. 2010;25(3):613-9.
6. 1. Los contactos oclusales deben ser
dirigidos a la fosa central.
2. Baja inclinación de las cúspides y
poca profundidad de las fosas.
3. Reducción en amplitud de la tabla
oclusal.
Palacci:1
Marco teórico
1. Palacci P, Ericson I, Engstrand P, Rangert B. Practical guidelines based on biomechanical principles: En optimal implant positioning & soft tissue management for the branemark. Quintessence.1995:21-33.
10. Dirección de la Fuerza:
El hueso es más fuerte frente a las fuerzas de compresión, un 30% más débil
frente a las cargas de tracción, y un 65% aún más débil ante las cargas de
cizalla. 1
Las fuerzas laterales representan un aumento del 50 al 200% en la tensión de
compresión respecto a la carga vertical, y las tensiones por tracción pueden
aumentar más de diez veces. 1
Transferencia carga: interface hueso-implante
Marco teórico
1. Mish C.E. Prótesis dental sobre implantes. En: Mish C. Factores de fuerza relacionados con el paciente. Elseivier España. 2006. 100-1.
11. Dirección de la Fuerza:
Fuerzas de compresión Fuerzas de tracción Fuerzas de cizalla
• Transferencia carga: interface hueso-implante
Marco teórico
16. Plataforma reducida:
• Lazzara y porter:1 uso de pilar de < diámetro en un
implante de mayor diámetro.
- Ubicación de la UIP2
- Colonización bacteriana3
- Establecimiento de espacio biológico4
- Concentración de esfuerzos y deformaciones por carga
oclusal.5
• 1.5-2.0mm de resorción ósea:6 técnica no sumergida, la micro
rugosidad en la superficie del cuello del implantey la
plataforma reducida del implante.
Marco teórico
1. Lazzara R, Porter S. Platform switching: a new concept in implant dentistry for controlling postrestorative crestal bone levels. Int J Periodontics Restorative Dent. 2006;26(1):9–17.
2. Hermann J, Cochran D, Nummikoski P, Buser D. Crestal bone changes around titanium implants: a radiographic evaluation of unloaded non-submerged and submerged implants in the canine mandible. J Periodontol. 1997;68(11):1117–30.
3. Covani U, Marconcini S, Crespi R, Barone A. Bacterial plaque colonization around dental implant surfaces. Implant Dent. 2006;15(3):298–304.
4. Hermann F, Lerner H, Palti A. Factors influencing the preservation of the periimplant marginal bone.Implant Dent. 2007;16(2):165–75.
5. Duyck J, Rønold H, Van Oosterwyck H, Naert I, Vander Sloten J, Ellingsen J. The influence of static and dynamic loading on marginal bone reactions around osseointegrated implants: an animal experimental study. Clin Oral Implants Res. 2001;12(3):207–18.
6. Albrektsson T, Zarb G, Worthington P, Eriksson A. The long-term efficacy of currently used dental implants: a review and proposed criteria of success. Int J Oral Maxillofac Implants. 1986;1(1):11–25.
17. Ventajas y
desventajas de las
coronas atornilladas
y cementadas sobre
implantes
Cementadas Atornilladas
Pasividad x
Carga axial x
Higiene
Estética x
Recuperabilidad x
Fatiga x
Estabilidad oclusal x
Fabricación y costo X
Retención x x
Marco teórico
18. Justificación
La investigación tiene importancia teórica y clínica debido a que se demostró la
diferencia en la distribución de tensiones de éstas PIS a fuerzas verticales,
contribuyendo con su indicada elección, extrapolándose a la clínica en un menor
riesgo de fatiga de los componentes de la PIS y disminución del riesgo de
reabsorción ósea peri implantaria debido a micromovimientos entre la unión
implante-pilar, que indudablemente redundará en una mayor longevidad y
función de las restauraciones, así como una mejor estabilidad de los tejidos peri-
implantarios sanos.
19. Hipótesis
La distribución de tensiones en una corona cementada sobre un implante
unitario posterior es menor en comparación a la corona atornillada,
analizadas mediante el método de elementos finitos.
20. Objetivos
Objetivo General
Comparar la distribución de tensiones compresivas en coronas atornillada y
cementada en implantes unitarios posteriores con el método de elemento finito.
21. Objetivos Específicos
Evaluar y comparar la distribución de tensiones compresivas en:
1. Pilares
2. Tornillo del pilar
3. Tornillo protésico
4. Implantes
5. En coronas atornillada y cementada con implante, componentes protésicos, tejido
óseo y blando
6. Tejido óseo
7. Tejidos peri-implantarios
… de coronas atornillada y cementada en implantes unitarios posteriores con el método de
elementos finitos.
Objetivos
22. Materiales y Métodos
Tipo De Estudio
Es un estudio experimental y de diseño virtual.
Grupo De Estudio
El grupo de estudio fue conformado por una simulación virtual de diseño, siendo en
total 2 diseños, corona atornillada y cementada sobre implantes unitarios posteriores.
• Corona cementada: Corona, cemento, pilar, tornillo del pilar, implante, tejido
blando, hueso cortical, hueso esponjoso.
• Corona atornillada: Corona, pilar, tornillo del pilar, tornillo protésico, implante,
tejido blando, hueso cortical, hueso esponjoso.
23. Criterios de Selección
Criterios de inclusión:
Diseños realizados en el programa Solid Works® 2014.
Definición completa de la geometría, así como el tipo de elemento que va a
componer la malla .
Diseños cuya geometría debe ser apta para obtener una malla de elementos finitos
correcta y razonablemente pequeña.
27. Técnicas y Procedimientos
• Se desarrolló mediante un ingeniero mecatrónico capacitado en el manejo
del programa SolidWorks® 2014, en la Universidad Ricardo Palma – Lima.
• El ordenador fue Asus serie k56z procesador i5 tercera generación.
• Las medidas de cada componente se obtuvieron con un calibrador digital y
una regla milimetrada.
• Para el modelado y análisis se utilizó el software para ingeniería
SolidWorks® 2014.
28. Construcción Modelar 3D Ensamblaje Propiedades
Análisis Mallado Fuerzas
Resultados Gráficos Escalas
Técnicas y Procedimientos
Diseño de Elemento finito
29. Técnicas y Procedimientos
1. Construcción: Modelado 3D
• El diseño Atornillado tuvo las
siguientes medidas:
– Implante: Ø 5mm h:13mm
– Pilar : Ø 4.1 mm, h: 2.3 mm
compatible con el pilar cónico del
sistema de implantes Neodent.
– Tornillo del pilar: Ø 2mm, h:13.4mm
– Tornillo protésico: Ø 2mm, h:2.5mm
– Corona: h.8mm y md: 8mm
30. Técnicas y Procedimientos
1. Construcción: Modelado 3D
• El diseño Cementado tuvo las
siguientes medidas:
– Implante: Ø 5mm, h: 13mm
– Pilar : Ø 4.5mm, h: 5.5mm
compatible con el pilar universal de
Neodent.
– Tornillo del pilar: Ø 2mm, h:8mm
– Cemento: 25um
– Corona: h:8mm y md: 8mm
31. 1. Construcción: Ensamblaje de todas las estructuras
• Encía: 2mm Hueso cortical: 2mm Hueso esponjoso
Técnicas y Procedimientos
Atornillado Cementado
33. Técnicas y Procedimientos
2. Análisis: Aplicación de fuerza de 150N.
• Se definieron en el programa las restricciones del modelo
Atornillado Cementado
34. Técnicas y Procedimientos
3. Resultados: Gráficos y Escalas Von Misses
• Se analizaron los datos por medio de
gama de colores que va de rojo-azul; en
donde el azul representa menor tensión
y el rojo mayor tensión.
35. Procesamiento y Análisis De
Datos
El análisis comenzó con la estadística descriptiva que incluyó
medidas de dispersión (mínimo, máximo) para la variable
tensión compresiva en cada grupo de estudio (corona atornillada
y cementada), seguidamente se hizo el análisis grafico
mediante la escala de Von Misses.
36. Consideraciones Éticas
• El trabajo de investigación fue enviado al comité institucional de
ética de la facultad de estomatología de la Universidad Científica
del Sur para su revisión, que por tratarse de un estudio en
elemento finito no hubo ninguna vulneración de los aspectos
éticos.
• El trabajo tuvo un código de ética número 000069 que será
utilizado para su publicación.
42. Gráfico 3
Análisis de la distribución de tensiones en el Pilar de la Corona Atornillada,
según Von Misses (Valores en Pa)
43. Gráfico 4
Análisis de la distribución de tensiones en el Pilar de la Corona Cementada,
según Von Misses (Valores en Pa)
44. Tornillo del pilar
Valor Máximo
(MPa)
Valor Mínimo
(MPa)
Con corona atornillada 34 0.0001
Con corona cementada 26 0.0002
Tabla 3
Valores de tensión compresiva en el Tornillo del Pilar
45. Gráfico 5
Análisis de la distribución de tensiones en el Tornillo del Pilar de la Corona
Atornillada, según Von Misses (Valores en Pa)
46. Gráfico 6
Análisis de la distribución de tensiones en el Tornillo del Pilar de la Corona
Cementada, según Von Misses (Valores en Pa)
47. Tornillo protésico
Valor Máximo
(MPa)
Valor Mínimo
(MPa)
Corona atornillada 10 0.0001
Tabla 4
Valores de tensión compresiva en el tornillo Protésico de
la Corona Atornillada
48. Gráfico 7
Análisis de la distribución de tensiones en el Tornillo Protésico de la Corona
Atornillada, según Von Misses (Valores en Pa)
50. Gráfico 8
Análisis de la distribución de tensiones en el Implante de la Corona
Atornillada, según Von Misses (Valores en Pa)
51. Gráfico 9
Análisis de la distribución de tensiones en el Implante de la Corona Cementada,
según Von Misses (Valores en Pa)
52. Valor Máximo
(MPa)
Valor Mínimo
(MPa)
Con corona atornillada 81 0.0001
Con corona cementada 72 0.0001
Tabla 6
Valores de tensión compresiva en diseños de las coronas Atornillada y Cementada
con implante, componentes protésicos, tejido óseo y blando.
53. Grafico 10
Análisis de la distribución de tensiones en diseños de la corona Atornillada
con implante, componentes protésicos, tejido óseo y blando según Von
Misses. (Valores en Pa)
54. Grafico 11
Análisis de la distribución de tensiones en diseños de la corona Cementada
con implante, componentes protésicos, tejido óseo y blando, según Von
Misses (Valores en Pa)
62. Discusión
• Este método es útil para indicar aspectos mecánicos de biomateriales y tejidos
humanos que difícilmente podrían ser medidos in vivo, además permite la
determinación de la tensión resultante de fuerzas externas, sin embargo los
resultados pueden obtenerse tan bien presentados que infunden gran
confianza en el análisis, lo cual puede conducir a asumir que el análisis es
correcto.
Lotti R, Machado A, Mazzieiro E, Landre Jr J. Aplicabilidade científica do método dos elementos finitos. R dental press ortodon ortop facial. 2006;11(2):35-43.
63. Discusión
En los resultados de este trabajo se obtiene mayor tensión en la corona atornillada
en comparación de la corona cementada, pudiendo expresar mayor riesgo de
fractura en la corona atornillada.
Karl y col.1 (in vivo)CA. mayor tensión que CC; más fisuras en el grupo de CA.
Torrado y col. 2 (fotoelástico) CA. requirieron significativamente menor fuerza para
fracturarlas en comparación con las CC.
Manzi y col. 3 Encontraron los mismos resultados en un estudio in vitro.
1.Karl M, Graef F, Taylor T, Heckmann S. In vitro effect of load cycling on metal-ceramic cement and screw-retained implant restorations. J Prosthet Dent. 2007; 97(3):137-40.
2.Torrado E, Ercoli C, Mardini M, Graser G, Tallents R, Cordaro L. A comparison of the porcelain fracture resistance of screw-retained and cement-retained implant-supported metal-ceramic crowns. Journal of
Prosthetic Dentistry. 2004;91(6):532-7
3.Manzi M, Pimentel A, Lopes F, Guimarães C, Sendyk C, SendykW. Análise fotoelástica das tensões induzidas em implantes por próteses parciais fixas cimentadas, parafusadas e mistas. ImplantNews. 2009;6(1):73-9.
64. Kreissl y col.
1
(in vivo) En el 2007: 5.7% de todas las coronas en cinco años presentan
fractura del recubrimiento cerámico.
Levine y col.
2
: ( in vivo) 98.2% de las CC. se encuentran libres de complicaciones
mecánicas.
Discusión
Ebren y col.
3
(in vivo) Demostraron la eficacia de las CC. en un 97.87%.
1.Kreissl M, Gerds T, Muche R, Heydecke G, Strub JR. Technical complications of implant-supported fixed partial dentures in partially edentulous cases after an average observation period of 5 years. Clin Oral Implants
Res 2007;18(6):720-6.
2.Levine R, Clem D, Beagle J, Ganeles J, Johnson P, Solnit G, Keller G. Multicenter retrospective analysis of the solid-screw ITI implant for posterior single-tooth replacements. Int J Oral Maxillofac Implants.
2002;17(4):550-6.
3.Ebreen S, Khraisat A. Multicenter retrospective study of ITI implant-supported posterior partial prosthesis in Jordan. Clin Implant Dent Relat Res. 2007;9(2):89-93.
4.Nissan J, Narobai D, Gross O, Ghelfan O, Chaushu G. Long-term outcome of cemented versus screw-retained implant-supported partial restorations. Int J Oral Maxillofac Implants. 2011;26(5):1102-7.
Nissan y col. 4(in vivo) CC mejores resultados a largo plazo que las atornilladas en la región
posterior en parámetros protésicos como periodontales.
65. Zarone y col.
1
(in vitro) Ca. Con micro fisuras a nivel del agujero oclusal y fracturas
extensas en todo el espesor de la cerámica.
Discusión
Martins y col.
2
(in vivo) El área del orificio de C.A. Puede ser usada con efectividad en la
masticación u otra función maxilomandibular.
1. Zarone F, Sorrentino R, Traini T, Di lorio D, Caputi S. Fracture resistance of implant-supported screw- versus cement-retained porcelain fused to metal single crowns: SEM fractographic analysis. Dental material.
2007; 23(3):296-301.
2. Martins C, Aoki R. Determinaçäo Da Área Da Superfície Oclusal Ocupada Pelo Orifício Do Parafuso Em Próteses Implantossuportadas. Bci. 2002;9(33):21-5.
3. Hideki Y. Estudo comparativo das tensöes induzidas por dois tipos de próteses sobre implante - prótese retida por cimento e prótese retida por parafuso - utilizando o método da fotoelasticidade [Tesis doctoral].
Säo Paulo: Universidad de Sao Paulo.2001.
Hideki3 (fotoelástico) CC niveles de tensión mayor que las CA.
66. Angeles
2
en el MEF: máximo valor en el cuello del tornillo, este resultado podría deberse a
que la fuerza compresiva está directamente sobre el tornillo, y no en la corona como en el
presente estudio.
Discusión
Este estudio muestra el valor máximo de tensión del tornillo del pilar de la corona
cementada en la zona del cuerpo y de las roscas donde se podría dar la fractura.
Jabbari y col.
1
En su estudio in vivo: fractura del tornillo a nivel del cuello y cuerpo del
tornillo; podría deberse a que es un estudio in vivo por lo que está sometido además a
fuerzas tangenciales produciendo un punto de fulcrum en esas zonas.
1. Al Jabbari Y, Fournelle R, Ziebert G, Toth J, Iacopino A. Mechanical Behavior and Failure Analysis of Prosthetic Retaining Screws after Long-term Use in vivo. Part 4: Failure Analysis of 10 Fractured Retaining Screws
Retrieved from Three Patients. Journal of Prosthodontics [serial on the Internet]. (2008, Apr), [cited March 24, 2011]; 17(3): 201-10. Available from: Dentistry & Oral Sciences Source.
2. Ángeles R, Castilla M. Análisis de tensiones en elementos finitos en el hueso, implante y componentes en: hexágono interno, externo y cono morse. Científica. 2012; 9 (2):172-81.
67. Álvarez y col.
1
En el MEF, mayor tensión en el margen y en el área transgingival del pilar.
Discusión
Este estudio muestra en los pilares que la máxima tensión se encontró en el margen donde
se apoya la restauración, motivo por el cual sería la zona de mayor tensión ante fuerzas
compresivas.
Lo mismo sucede en el MEF de Cimen y Yengin
2
en el margen del pilar se concentran los
mayores valores.
1. Alvarez A, Segura L, Gonzalez I, Gago A. Stress Distribution in the Abutment and Retention Screw of a Single Implant Supporting a Prosthesis with Platform Switching. International Journal of Oral & Maxillofacial
Implants.
2. Çimen H, Yengin E. Analyzing the Effects of the Platform-Switching Procedure on Stresses in the Bone and Implant-Abutment Complex by 3-Dimensional Fem Analysis. Journal of Oral Implantology. 2012;
38(1):20-6.
68. En cuanto al hueso, en este estudio presenta en ambos diseños mayor tensión en la
zona de la unión del pilar con la corona. Esto podría provocar ligera separación de
la unión pilar implante durante la función lo que resultaría en un mayor riesgo de
pérdida ósea peri-implantaria. Sin embargo se produce mayor tensión en el diseño
con corona atornillada.
Vigolo y col. 1 (in vivo) No haber diferencia significativa entre los 2 grupos con respecto a los
niveles de hueso peri-implantarios y parámetros de tejidos blandos.
Discusión
De drandao y col. 2 (retrospectivo) En búsquedas manuales en bases de datos electrónicas
concluyeron que no hay evidencia que apoye las diferencias en la pérdida de hueso marginal
a través de la comparación indirecta entre restauraciones cementadas y atornilladas.
1. Vigolo P, Givani A, Majzoub Z, Cordioli G. Cemented versus screw-retained implant-supported single-tooth crowns: a 4-year prospective clinical study. Int J Oral Maxillofac Implants 2004;19(2):260-5.
2. De Brandão M, Vettore M, Vidigal G. Peri-implant bone loss in cement- and screw-retained prostheses: systematic review and meta-analysis. Journal of Clinical Periodontology. 2013;40(3):287-95.
69. Concluimos que la distribución de tensiones en las coronas cementadas sobre
implantes unitarios posteriores son mejor distribuidas, necesitando mayores
tensiones a comparación de las coronas atornilladas para alcanzar la fractura de
ésta, por lo tanto se acepta la hipótesis planteada en éste estudio.
Discusión
71. Conclusiones
1. Las Coronas Atornilladas presentan mayor tensión que las coronas cementadas.
2. Las Coronas Atornilladas presentan mayor tensión en Tornillo del pilar.
3. Las Coronas Atornilladas presentan mayor tensión en el Implante.
4. Las Coronas Atornilladas presentan mayor tensión (conjunto) en el implante, componentes
protésicos, tejido óseo y blando.
5. Las Coronas Atornilladas presentan mayor tensión en los Tejidos peri-implantarios.
6. Las Coronas Atornilladas presentan mayor tensión en el Tejido óseo.
7. Las Coronas Atornilladas presentan menor tensión en el Pilar.
8. Las Coronas Atornilladas produce 10Mpa en el Tornillo Protésico.
73. Recomendaciones
1. Aplicación de fuerzas tangenciales en coronas atornillada y cementada en
implantes unitarios posteriores con el Método de Elemento Finito.
2. Aplicación de fuerzas horizontales en coronas atornillada y cementada en
implantes unitarios posteriores con el Método de Elemento Finito.
3. Aplicación de fuerzas mayores a 150N. a coronas atornillada y cementada en
implantes unitarios posteriores con el Método de Elemento Finito.
En los últimos años, varias investigaciones se han llevado a cabo con el fin de explicar los cambios observados en la altura de la cresta ósea. Entre los factores que se han sugerido como las causas más probables de estos cambios del nivel óseo crestal se encuentran:
Cuadro de ventajas y desventajas
OK
Según el marco teórico: el grupo control seria la cementada (x presentar mayores ventajas), y el grupo experimental es la atornillada.