Capacidad de carga funcional de los dientes con soporte periodontal reducido: un análisis de elementos finitos
Autores: Dederichs, Marco; Joedecke, Paul; Weber, Christian-Toralf; Guentsch, Arndt
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Capacidad de carga funcional de los dientes con soporte periodontal reducido: un análisis de elementos finitos
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Bioingeniería
Palabras clave
Capacidad de carga funcional
Ligamento periodontal
Simulación numérica
Datos de CBCT
Análisis de Elementos Finitos
Características biomecánicas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 29
Citaciones: Sin citaciones
El propósito de este estudio fue investigar la capacidad de carga funcional del ligamento periodontal (PDL) en un modelo de maxilar y mandíbula completos utilizando una simulación numérica. El objetivo era determinar el patrón de carga funcional en dientes de raíz única y múltiple con soporte periodontal completo y reducido. Los datos de CBCT se utilizaron para crear modelos 3D de un maxilar y una mandíbula. El conjunto de datos DICOM se utilizó para crear un modelo CAD. Para una descripción precisa de las superficies de cada estructura (esmalte, dentina, cemento, pulpa, PDL, encía, hueso), cada diente fue segmentado por separado, y se consideraron las características biomecánicas. El software de Análisis de Elementos Finitos (FEA) calculó el comportamiento biomecánico de la fuerza incremental de 700 N en dirección craneal y 350 N en dirección ventral del enfoque muscular del músculo masetero. Posteriormente, se redujo progresivamente la unión periodontal (contacto cemento-PDL-hueso) en incrementos de 1 mm, y se repitió la simulación. Se registraron y analizaron descriptivamente datos cuantitativos (presión, tensión y deformación) y cualitativos (imágenes codificadas por colores). Los dientes con las capacidades de carga más altas fueron los molares superiores e inferiores (0.4-0.6 MPa), seguidos por los premolares (0.4-0.5 MPa) y los caninos (0.3-0.4 MPa) cuando se cargaban verticalmente. Los datos cualitativos mostraron que las áreas con mayor estrés en el PDL fueron los dientes de raíz única en la zona cervical y apical y los molares en la zona cervical y apical, además del techo de furcación. Tanto en dientes de raíz única como en múltiple, la reducción gradual de los niveles de hueso causó un aumento en la carga sobre las estructuras de soporte periodontal restantes. Las áreas cervical y apical, así como el techo de furcación, son las zonas con el mayor estrés funcional. A mayor pérdida ósea, mayor carga mecánica sobre las estructuras de soporte periodontal restantes.
Descripción
El propósito de este estudio fue investigar la capacidad de carga funcional del ligamento periodontal (PDL) en un modelo de maxilar y mandíbula completos utilizando una simulación numérica. El objetivo era determinar el patrón de carga funcional en dientes de raíz única y múltiple con soporte periodontal completo y reducido. Los datos de CBCT se utilizaron para crear modelos 3D de un maxilar y una mandíbula. El conjunto de datos DICOM se utilizó para crear un modelo CAD. Para una descripción precisa de las superficies de cada estructura (esmalte, dentina, cemento, pulpa, PDL, encía, hueso), cada diente fue segmentado por separado, y se consideraron las características biomecánicas. El software de Análisis de Elementos Finitos (FEA) calculó el comportamiento biomecánico de la fuerza incremental de 700 N en dirección craneal y 350 N en dirección ventral del enfoque muscular del músculo masetero. Posteriormente, se redujo progresivamente la unión periodontal (contacto cemento-PDL-hueso) en incrementos de 1 mm, y se repitió la simulación. Se registraron y analizaron descriptivamente datos cuantitativos (presión, tensión y deformación) y cualitativos (imágenes codificadas por colores). Los dientes con las capacidades de carga más altas fueron los molares superiores e inferiores (0.4-0.6 MPa), seguidos por los premolares (0.4-0.5 MPa) y los caninos (0.3-0.4 MPa) cuando se cargaban verticalmente. Los datos cualitativos mostraron que las áreas con mayor estrés en el PDL fueron los dientes de raíz única en la zona cervical y apical y los molares en la zona cervical y apical, además del techo de furcación. Tanto en dientes de raíz única como en múltiple, la reducción gradual de los niveles de hueso causó un aumento en la carga sobre las estructuras de soporte periodontal restantes. Las áreas cervical y apical, así como el techo de furcación, son las zonas con el mayor estrés funcional. A mayor pérdida ósea, mayor carga mecánica sobre las estructuras de soporte periodontal restantes.