Comparative finite element study of the influence of implant design, inclination, load direction and maxilla bone composition on stress and strain distribution

Abstract

El objetivo de este estudio es evaluar y comparar la respuesta del hueso maxilar, con una naturaleza anisotrópica, en la región alrededor del implante cuando implantes oseointegrados se posicionan en diferentes ángulos, basados en la distribución de esfuerzos y deformaciones mediante el método de elementos finitos. Nos enfocamos en modelos de implantes disponibles en el área metropolitana de Bucaramanga, Colombia. Cuarenta y cuatro modelos fueron creados para representar una porción de un hueso maxilar (región del primer molar superior) con dos tipos de implantes que tienen diferente tipo de rosca (cuadrada y en v) y material (Ti-6AL-4V ELI y titanio de grado IV). La carga de compresión axial (150 N) y la carga oblicua (150 N a un ángulo de 45 °) se aplicaron a modelos isótropos y anisótropos de los tejidos óseos. Se asume una osteointegración completa. Los resultados demostraron que el aumento de la inclinación del implante lleva a un comportamiento más crítico, especialmente para la distribución de deformaciones las cuales no pueden superar el límite de 4000 microdeformaciones. La carga oblicua es más perjudicial que la carga axial para la distribución de esfuerzos y deformaciones, además, estos se distribuyeron de manera más eficiente al usar implantes de rosca cuadrada. Los modelos isótropos propuestos en este estudio no logran representar el comportamiento de las condiciones óseas reales, las cuales son más similares a un modelo anisótropo. Los implantes de rosca cuadrada son una mejor opción para los tratamientos de implantes dentales oseointegrados, incluso cuando se requieren posiciones inclinadas. Se deben crear modelos más detallados para representar el uso de aloinjertos de hueso en un paciente que presentó reabsorción ósea.