Análisis y optimización del comportamiento mecánico de implantes dentales mediante simulación numérica

Résumé

El objetivo de la presente tesis doctoral es profundizar en el conocimiento del comportamiento biomec¿nico de los implantes dentales, las estructuras sobre implantes dentales y los microimplantes utilizados tanto como elementos de sujeci¿n en ortodoncia como elementos de fijaci¿n en cirug¿a oral y maxilofacial. Para ello se han realizado simulaciones num¿ricas mediante diversos modelos de elementos finitos, con el fin de estudiar su comportamiento en funci¿n de diferentes factores analizados.En el an¿lisis propiamente de los implantes dentales, se ha considerado el efecto en la generaci¿n de tensiones y deformaciones de los principales par¿metros de dise¿o: di¿metro, longitud, tipo de rosca exterior del implante (triangular o cuadrada), microrrosca en la parte cervical, zona intermedia lisa, modelado del hueso en torno al implante, etc. Con este fin, se han utilizado modelos de elementos finitos tanto en dos dimensiones como en tres dimensiones y se han simulado cargas de apriete y funcionamiento. Se justifica la influencia de los principales par¿metros de dise¿o.Para las estructuras sobre implantes dentales, se ha propuesto un nuevo m¿todo para evaluar el comportamiento mec¿nico de estas estructuras bajo diferentes solicitaciones. Este m¿todo consiste en imponer como condici¿n de contorno la rigidez que transmiten los implantes dentales en los orificios dise¿ados para estos. De este modo se pueden evaluar, de forma m¿s real, las tensiones y deformaciones que sufre la estructura, y tambi¿n determinar las fuerzas transmitidas por la estructura a los implantes.Por ¿ltimo, aunque el uso de microimplantes en ortodoncia y cirug¿a oral y maxilofacial est¿ muy extendido, no se conoce con exactitud su comportamiento respecto a la sujeci¿n monocortical o bicortical del tornillo. En este trabajo, mediante modelos en tres dimensiones de elementos finitos se ha conseguido conocer el comportamiento de estos microimplantes en funci¿n de su material (titanio o acero inoxidable de grado m¿dico), el tipo de sujeci¿n y la inclinaci¿n de la fuerza aplicada sobre el microimplante.