Análise Biomecânica em implantes com diferentes tipos de conexão: estudo pelo MEF-3D

Abstract

The aim of this study was to evaluate the biomechanical behavior of different implant connection types, by means of three-dimensional finite element analysis. 3 Three-dimensional models were created with a graphic modeling software: SolidWorks 2006 and Rhinoceros 4.0, and InVesalius (CTI, São Paulo, Brasil), the bone was obtained by computerized tomography of a sagittal section of the molar region. The model was composed by bone block with an implant (4 x 10 mm) (Conexão Sistemas de Prótese, São Paulo), with different implant connections: external hex, internal hex and Morse-taper with the corresponding prosthetic component Ucla or Morse-taper abutment. The Three-dimensional models were transferred to finite element software Femap 10.0 (Siemens PLM Software Inc., CA, USA), to generate a mesh, boundary conditions and loading. An axial (200N) and oblique load (100N) was applied on the occlusal surface of the crowns. Analyses were performed using the finite element software NEiNastran 9.0 (Noran Engineering, Inc., USA) and transferred to the Femap 10.0 to obtain the results; after the results were visualized using von Mises stress maps and Maximum stress principal. The results showed the stress distribution was similar between models, with a little superiority of Morse-taper connection. It was concluded that: the three connection types were biomechanical viable; The Morse-taper connection presented the better internal stress distribution; there was not significant biomechanical differences on the bone.

O objetivo deste estudo foi analisar o comportamento biomecânico em implantes com diferentes tipos de conexão, pelo método dos elementos finitos tridimensionais. Foram confeccionados três modelos tridimensionais, com auxílio dos programas de modelagem gráfica SolidWorks 2006 e Rhinoceros 4.0, além do programa InVesalius (CTI, São Paulo, Brasil), utilizado para gerar o modelo ósseo a partir de uma tomografia computadorizada. Cada modelo foi composto por um bloco ósseo, com um implante de 4 x 10 mm (Conexão Sistemas de Prótese, São Paulo), variando-se o tipo de conexão: hexágono externo, interno e cone-morse; utilizando seu correspondente componente protético Ucla ou pilar cone-morse sobre o implante. Após geração de geometrias, os modelos foram importados para o programa de pré e pós-processamento de elementos finitos Femap 10.0 (Siemens PLM Software Inc., EUA), onde foram geradas malhas, condições de carregamento e contorno. A carga aplicada foi de 200 N axial e 100 N oblíqua, na superfície oclusal das coroas. Os modelos foram resolvidos pelo programa NeiNastran 9.0 (Noran Engineering, Inc., EUA) e novamente importados no Femap 10.0 para obtenção dos resultados, que foram visualizados por meio de mapas de tensão von Mises e tensão máxima principal. Os resultados mostraram que a distribuição de tensões é semelhante entre os modelos, com leve superioridade dos implantes de cone-morse, sob os dois tipos de tensão estudados. Nas condições do estudo, foi possível concluir que: os três tipos de conexão são biomecanicamente viáveis; o implante cone-morse apresentou tensões internas melhores distribuídas e não houve diferenças biomecânicas significativas no tecido ósseo.