Evaluación del comportamiento biomecánico de mini-implantes de diferente diseño mediante el análisis de elementos finitos

Abstract

Introducción: Los mini-implantes ortodónticos actualmente se utilizan en diversas mecánicas de anclaje para el tratamiento de las maloclusiones. Diversos estudios han sugerido que las fuerzas excesivas en el hueso circundante a estos dispositivos pueden causar necrosis, comprometer su estabilidad e incluso fracturas del dispositivo. Por lo tanto, conocer los valores de la tensión, deformación y desplazamiento de los mini-implantes nos da información precisa a cerca de la estabilidad e integridad de estos. Objetivo: La presente investigación tuvo como objetivo evaluar el comportamiento biomecánico de mini-implantes de diferente diseño mediante el análisis de elementos finitos. Métodos: La metodología desarrollada en el estudio fue mediante simulaciones con el análisis de elementos finitos, los mini-implantes utilizados fueron DEWIMED 6, 7 y 8 mm y AARHUS 6 y 8 mm; los cuales presentan un diseño y diámetro diferente. Los mini-implantes fueron diseñados en 2D con el programa el software AutoCAD® Mechanical respecto a la información brindada por los fabricantes. Posteriormente, para los modelos matemáticos en 3D se recreó la geometría de cada uno de ellos y generó un modelo óseo cilíndrico (4mm de diámetro) con dos partes representando hueso cortical y esponjoso, estos se combinaron con el software Autodesk Simulation Mechanical 2017® ubicando a los mini-implantes a 50°, 70° o 90° respecto al hueso para aplicarle una fuerza de 2N, finalmente se registraron los valores de tensión, deformación y desplazamiento generados en el mini-implante. Resultados: En todos los mini-implantes evaluados, el valor de tensión máximo se ubicó en las espiras superiores alrededor del hueso cortical, ubicado del lado contrario al sentido de la aplicación de fuerza y aumentó cuando el ángulo de inserción fue de 50°. Con respecto a la deformación y desplazamiento del mini-implante, los valores fueron proporcionales al ángulo de inserción. Conclusiones: Los valores de tensión, deformación y desplazamiento generados en la estructura del mini-implante incrementaron cuando el ángulo de inserción disminuía respecto a la cortical ósea.