Avaliação da fixação dos avanços maxilares pela técnica de osteotomia Le Fort I / Evaluación de la fijación de avances maxilar mediante la técnica de osteotomía Le Fort I / Evaluation of the fixation of maxillary advancements by the Le Fort I osteotomy technique

Introdução: A osteotomia Le Fort I possibilita a correção de deformidades dentofaciais que envolvem o terço médio da face. Para sua fixação, convencionou-se o emprego de quatro mini-placas nos pilares zigomático-maxilar e nasomaxilar. Propôs-se então, a dispensa da fixação do segmento posterior, surgindo questionamentos relacionados à capacidade biomecânica do sistema. Objetivos: Comparar o estresse biomecânico gerado em três meios distintos de fixação da osteotomia Le Fort I frente ao movimento de avanço sagital linear maxilar de 7mm. Metodologia: Trata-se de uma pesquisa experimental laboratorial, utilizando-se da análise de elementos finitos como ferramenta analítica, a fim de constatar qual das técnicas sofrerá maior estresse biomecânico. Resultados: Constatou-se que o estresse biomecânico gerado é maior quando aplicado em 4 pontos do que quando aplicado em apenas 2 pontos. Conclusão: Os resultados obtidos fornecem informações aos cirurgiões sobre a real necessidade do uso de fixação adicional de acordo com o método de fixação planejado. No entanto, deve ser interpretado de forma cautelosa, considerando-se as limitações deste estudo. Sendo assim, uma análise incipiente, que tem como intuito o fornecimento de evidência científica de grande significância.

Introducción: La osteotomía Le Fort I permite la corrección de deformidades dentofaciales que involucran el tercio medio de la cara. Para su fijación se acordó utilizar cuatro miniplacas en los pilares cigomaticomaxilar y nasomaxilar. Entonces se propuso prescindir de la fijación del segmento posterior, planteando interrogantes relacionados con la capacidad biomecánica del sistema. Objetivos: Comparar el estrés biomecánico generado en tres medios diferentes de fijación de la osteotomía Le Fort I frente a un movimiento de avance sagital lineal maxilar de 7mm. Metodología: Se trata de una investigación experimental de laboratorio, utilizando como herramienta analítica el análisis de elementos finitos, con el fin de comprobar cuál de las técnicas sufrirá un mayor estrés biomecánico. Resultados: Se encontró que el estrés biomecánico generado es mayor cuando se aplica en 4 puntos que cuando se aplica solo en 2 puntos. Conclusión: Los resultados obtenidos brindan información a los cirujanos sobre la necesidad real de utilizar fijación adicional de acuerdo al método de fijación planificado. Sin embargo, debe interpretarse con cautela, considerando las limitaciones de este estudio. Por tanto, un análisis incipiente, que pretende aportar evidencias científicas de gran trascendencia.

Introduction: The Le Fort I osteotomy allows the correction of dentofacial deformities involving the middle third of the face. For its fixation, it was agreed to use four mini plates on the zygomaticomaxillary and nasomaxillary pillars. It was then proposed to dispense with the fixation of the posterior segment, raising questions related to the biomechanical capacity of the system. Objectives: To compare the biomechanical stress generated in three different means of fixation of the Le Fort I osteotomy against a 7mm maxillary linear sagittal advancement movement. Methodology: This is an experimental laboratory research, using finite element analysis as an analytical tool, in order to verify which of the techniques will suffer greater biomechanical stress. Results: It was found that the biomechanical stress generated is greater when applied to 4 points than when applied to only 2 points. Conclusion: The results obtained provide information to surgeons about the real need to use additional fixation according to the planned fixation method. However, it should be interpreted with caution, considering the limitations of this study. Therefore, an incipient analysis, which aims to provide scientific evidence of great significance.

Biomechanical Behavior Evaluation of a Mandibular Full-Arch Implant-Supported Prosthesis on ZrO2 and TiO2 Monotype Dental Implants / Evaluación del Comportamiento Biomecánico de una Prótesis Implante Soportada de Arcada Completa Mandibular sobre Implantes Dentales Monotipos de ZrO 2 y TiO

This in silico study aimed to evaluate the biomechanical behavior of a full-arch implant-supported prosthesis on titanium and zirconia monotype implants. A 3D mandible containing 1.0 mm thick cortical and cancellous bone was modeled. Four dental implants (3.3 x 10 mm) were inserted into the jaw model in each model. The implants consisted of Titanium (Ti-S group) and Zirconia Monotype/one-piece (Zr-S group). Fixed full-arch implant-supported prostheses were cemented onto the implant. The models were exported to the analysis software and divided into meshes composed of nodes and tetrahedral elements. All materials were considered isotropic, elastic, and homogeneous. Therefore, all contacts were considered bonded, the mandible model was fixed in all directions, applying a static structural axial load of 300 N on the bottom of the fossa of the left mola r teeth. Microstrain and von-Mises stress (MPa) were adopted as failure criteria. Comparable stress and strain values were shown in the peri-implant bone for both groups. However, the Ti-S group presented a lower stress value (1,155.8 MPa) than the Zr-S group (1,334.2 MPa). Regarding bone tissues, the Ti-S group presented 612 µε and the Zr-S group presented 254 µε. The highest strain peak was observed in bone tissues around the implant closer to the load for both groups. Evaluating monotype zirconia and titanium implants, it is suggested that the greater the rigidity of the implant, the greater the concentration of internal stre sses and the less dissipation to the surrounding tissues. Therefore, monotype ceramic implants composed of yttrium-stabilized tetragonal polycrystalline zirconia may be a viable alternative to titanium implants for full-arch prostheses.

El objetivo de este estudio in silico fue evaluar el comportamiento biomecánico de una prótesis implanto soportada de arcada completa sobre implantes monotipo de titanio y zirconia. Se modeló una mandíbula en 3D que contenía tejido óseo cortical y esponjoso de 1,0 mm de espesor. En cada modelo, se insertaron cuatro implantes dentales (3,3 x 10 mm) en el modelo de mandíbula. Los implantes consistieron en Monotipo de Titanio y Zirconia. Sobre el implante se cementaron prótesis implanto soportadas de arcada completa fija. Los modelos se exportaron al software de análisis y se dividieron en mallas compuestas por nodos y elementos tetraédricos. Todos los materiales se consideraron isotrópicos, elásticos y homogéneos. Por lo tanto, todos los contactos se consideraron cementados, el modelo mandibular se fijó en todas las direcciones, aplicando una carga vertical estructural estática de 300 N en el fondo de la fosa de los dientes molares izquierdos. Se seleccionaron la microesfuerzo y la tensión de Von-Mises (MPa) como criterios de falla. Se mostraron valores de tensión y deformación comparables en el hueso periimplantario para ambos grupos. Sin embargo, el grupo Ti-S presentó un valor de estrés menor (1.155,8 MPa) que el grupo Zr-S (1.334,2 MPa). En cuanto a los tejidos óseos, el grupo Ti-S presentó 612 µε y el grupo Zr-S presentó 254 µε. La mayor concentración de deformación en el tejido óseo se observó en los tejidos alrededor del implante más cerca de la carga para ambos grupos. Al evaluar los implantes monotípicos de zirconia y titanio, se sugiere que cuanto mayor sea la rigidez del implante, mayor será la concentración de tensiones internas y menor la disipación a los tejidos circundantes. Por lo tanto, los implantes cerámicos monotipo compuestos de zirconia policristalina tetragonal estabilizada con itrio pueden ser una alternativa viable a los implantes de titanio para prótesis de arcada completa.

Stress distribution in occlusal veneers with different finish lines when applying vertical and tangential forces / Distribución de estrés en carillas con diferentes líneas de terminación aplicando fuerzas verticales y tangenciales

Abstract To evaluate stress distribution when applying vertical and tangential forces to 1mm thick occlusal veneers with different finish lines preparations, using the finite element method. One extracted third molar was prepared for occlusal veneers, firstly without any bevel. It was scanned in order to design two groups of lithium disilicate (G1A, G2A) and composite resin (G1B, G2B) occlusal veneers. Then, the third molar preparation was modified, beveling the finish line and it was subsequently scanned again to design the occlusal veneer groups with bevel (LD: G3A, G4A and CR: G3B, G4B). The four groups were subjected to different forces (400 N vertical and 900 N tangential). At 400 N, the non-beveled veneers showed slightly higher Von Mises stress values (G1A: 783 MPa and G1B 736.5 MPa) than the beveled veneers (G3A: 685.7 MPa and G3B: 675.8 MPa). However, when 900 N tangential forces were applied, the beveled occlusal veneers showed higher Von Mises stress values (G4A: 4297 MPa and G4B: 4133 MPa) than the non-beveled occlusal veneers (G2A: 2581.1 MPa and G2B: 3519.1 MPa). Furthermore, it was observed that the tissue under the occlusal veneers with bevel showed higher Von Mises stress values than the models without any bevel. Beveled and non-beveled occlusal veneers of lithium disilicate and composite resin presented similar stress distribution values when vertical forces of 400 N were applied; whereas with tangential forces of 900 N applied near to the finish line, the beveled groups presented notably higher stress values than the non-beveled groups. However, both finish line preparations presented adequate values for possible clinical performance.

Resumen Evaluar la distribución de estrés al aplicar fuerzas verticales y tangenciales en carillas oclusales de 1mm de espesor con diferentes líneas de terminación marginal por el método de elementos finitos. Se preparó un tercer molar extraído para carilla oclusal, primero sin bisel. Se escaneó para diseñar dos grupos de carillas oclusales de disilicato de litio (G1A, G2A) y resina compuesta (G1B, G2B). Después, esta preparación molar fue modificada, biselando la línea de terminación y escaneándola nuevamente para diseñar los grupos de carillas oclusales con bisel (DL: G3A, G4A and RC: G3B, G4B). Los 4 grupos fueron sometidos a fuerzas diferentes (400 N vertical y 900 N tangencial). Con 400 N, las carillas sin bisel presentaron ligera mayor tensión de Von Mises (G1A: 783 MPa y G1B 736.5 MPa) que las carillas con bisel (G3A: 685.7 MPa y G3B: 675.8 MPa). De distinta forma, al aplicar fuerzas tangenciales de 900 N, las carillas oclusales con bisel presentaron mayor tensión de Von Mises (G4A: 4297 MPa y G4B: 4133 MPa) que las carillas oclusales sin bisel (G2A: 2581.1 MPa y G2B: 3519.1 MPa). Además, se observó que los tejidos subyacentes a las carillas oclusales con bisel, presentaron mayor tensión de Von Mises, frente a los modelos sin bisel. Las carillas oclusales con y sin bisel de disilicato de litio y resina compuesta presentaron una distribución de estrés similar con fuerzas verticales de 400 N, por otro lado, con fuerzas tangenciales de 900 N, los grupos con bisel presentaron notablemente mayor tensión que los grupos sin bisel. Sin embargo, ambos diseños de terminación marginal presentaron valores adecuados para un posible desempeño clínico.

Zygomatic implants in intra-sinus versus extra-maxillary approaches for prosthetic rehabilitation in severely atrophic maxillae: finite element analysis / Implantes cigomáticos en abordajes intra sinusal versus extra maxilar para rehabilitación protésica en maxilares severamente atróficos: análisis de elementos finitos

Objetive: To compare the stresses and deformations generated on the surrounding bone of the zygomatic implants when using an intra sinusal and extra-maxillary approach, through the finite element method. Material and Methods: Computer aided designs (CADs) were constructed using SolidWorks Software of a skull with bone resorption to be rehabilitated through a fixed hybrid prosthesis using two zygomatic and two conventional straight implants. For the boundary conditions (load conditions), symmetry in the sagittal plane was assumed and that all the materials were isotropic, homogeneous and linearly elastic. Two zygomatic implantation techniques were simulated: intra sinusal (Is) and extra maxillary (Em). Vertical and lateral loads of 150 N and 50 N were applied to the finite element models to obtain Von Mises equivalent stress and strain (displacement). Results: The average measurement of the Von Mises stress (MPa) recorded were as follows: Approach of the implant body (Is: 0.24- Em: 0.28,) effort of implant body with vertical load: Is: 0.69 - Em: 0.96; effort of peri-implant surface under horizontal load: Is: 2.11 - Em: 0.94. Average displacement under vertical load of peri-implant surface Is: 0.35 - Em: 0.40, and of implant body Is: 1.34 - Em: 2.04. Average total deformation in approach Is: 2.23 mm - Em: 0.80mm, and average total deformation in the implant body under horizontal load was Is: 0.14 - Em: 0.21. Conclusion: The results of this study indicate that despite the differences that occurred in both stress and strain (displacement) between the intra-sinus and extra-maxillary approaches, the static strength of the bone, which is approximately 150 MPa in tension and 250 MPa in compression was not exceeded. Considering the limitations of finite element analysis, there seems to be no biomechanical reason to choose one approach over the other.

Objetivo: Comparar por el método de elementos finitos los esfuerzos y deformaciones generados sobre el hueso circundante de implantes cigomáticos tratados con un abordaje intra sinusal y extra maxilar. Material y Métodos: Se construyeron los diseños asistidos por computadora (CAD) utilizando el Software SolidWorks de un cráneo con una reabsorción ósea para ser rehabilitado, a través de una prótesis híbrida fija, mediante dos implantes cigomáticos y dos rectos convencionales. Para las condiciones de frontera (condiciones de carga) se asumió simetría en el plano sagital y que todos los materiales eran isotrópicos, homogéneos y linealmente elásticos. Se simularon dos técnicas de implantación cigomática: una intra sinusal (Is) y otra extra maxilar (Em). Se aplicaron cargas verticales y laterales de 150 N y 50 N a los modelos de elementos finitos para obtener el esfuerzo equivalente de Von mises y la deformación (desplazamiento). Resultados: La medición promedio del esfuerzo de Von Mises (MPa) registró: abordaje del cuerpo de implante (Is: 0.24-Em: 0.28) esfuerzo del cuerpo de implante con carga vertical: (Is:0.69 ­ Em: 0.96); esfuerzo de la superficie peri implantar ante carga horizontal (lateral):( Is:2.11 ­ Em:0.94). Desplazamiento promedio ante carga vertical de la superficie peri implantar (Is:0.35 ­ Em:0.40) y del cuerpo del implante (Is:1.34 ­ Em:2.04). Deformación total promedio en mm en abordaje (Is: 2.23 ­ Em:0.80) y deformación total promedio en el cuerpo del implante ante carga horizontal (Is:0.14 ­ Em:0.21). Conclusión: Los resultados de este estudio indican que a pesar de las diferencias que se presentaron tanto en el esfuerzo como en la deformación (desplazamiento) entre los abordajes intra sinusal y extra maxilar, la resistencia estática del hueso, que es de aproximadamente 150 MPa en tensión y 250 MPa en compresión no se superó. Considerando las limitaciones de los AEF, parece no haber razones biomecánicas para elegir uno u otro enfoque.

Table-Top Lithium Disilicate Ceramic Restoration Thickness Effect on the Stress Distribution in Upper Premolars: 3D Finite Element Analysis

ABSTRACT: To evaluate the stresses generated in upper premolars rehabilitated with ceramic fragments (table-top) of lithium disilicate on the occlusal surface. An upper premolar was modeled following its anatomical references using computer aided design software (Rhinoceros version 5.0 SR8, USA). The dental tissues were individually designed containing enamel, dentin and periodontal ligament. The main anatomical points were used as parameters for model creation. Ceramic fragments were modeled varying their maximum thicknesses as: 0.5 mm, 1.0 mm and 1.5 mm. Solid geometries were exported to the analysis software (ANSYS 17.2, USA) in STEP format. The materials were considered isotropic, homogeneous and linear, and the values of the elastic modulus of the materials and structures were used to perform a static structural mechanical analysis. The set was submitted to 200 N load. The system fixation was defined on the basis of the three- dimensional model, and the results were obtained in MPa according to the failure criteria of the analyzed materials (tensile stress). Occlusal restoration was not detrimental to mechanical behavior. Stress distribution in the internal region of the restoration was similar between the groups. Thicker fragments presented a lower concentration of tensile stress, therefore suggesting better prognosis in attenuating tensile stresses in the tooth region. More conservative occlusal ceramic fragments presented worse prognosis. However, all evaluated thickness for table-tops support the occlusal rehabilitation of upper premolars when submitted to 200 N loading.

RESUMEN: El objetivo fue evaluar las tensiones generadas en los premolares superiores rehabilitados con fragmentos cerámicos (tablero) de disilicato de litio en la superficie oclusal. Se modeló un premolar superior siguiendo sus referencias anatómicas utilizando un software de diseño asistido por computadora (Rhinoceros versión 5.0 SR8, EE. UU.). Los tejidos dentales se moldearon individualmente conteniendo esmalte, dentina y ligamento periodontal. Los principales puntos anatómicos se utilizaron como parámetros para la creación del modelo. Los fragmentos cerámicos se modelaron variando sus espesores máximos como: 0,5 mm, 1,0 mm y 1,5 mm. Las geometrías sólidas se exportaron al software de análisis (ANSYS 17.2, EE. UU.) En formato STEP. Los materiales se consideraron isotrópicos, homogéneos y lineales, y los valores del módulo elástico de los materiales y estructuras se utilizaron para realizar un análisis mecánico estructural estático. El conjunto se sometió a una carga de 200 N. La fijación del sistema se definió a partir del modelo tridimensional, y los resultados se obtuvieron en MPa según los criterios de falla de los materiales analizados (tensión de tracción). La restauración oclusal no perjudica el comportamiento mecánico. La distribución de la tensión en la región interna de la restauración es similar entre los grupos. Los fragmentos más gruesos presentaron una menor concentración de tensión de tracción, lo que sugiere un mejor pronóstico en la atenuación de las tensiones de tracción en la región dentaria. Los fragmentos cerámicos oclusales más conservadores presentaron peor pronóstico. Sin embargo, todos los espesores evaluados para tableros de mesa en disilicato de litio apoyan la rehabilitación oclusal de los premolares superiores cuando se someten a una carga de 200 N.

Effect of Titanium Hardness on the Integrity and Stress Concentration of External Hexagon Dental Implants

ABSTRACT: The aim of this study was to evaluate the influence of overtorque on integrity, strength and stress on external hexagonal implants (EH), with two different grades (N=10): conventional (C), grade 4; and modified (M), grade 4 with thermal treatment. The dimensions of EH were 3.75 x 13 mm; the specimens were fixed and submitted to SEM analysis and image acquisition. The abutment was then retained with 70 N/cm, re-analyzed by SEM, and a second image was obtained. The images were analyzed by Image J software (1.44o- NIH, USA) for dimensional variations measurement on surface of the hexagonal area. The finite element method was applied with a similar compliance to calculate the resultant stress (MPa) during the torque. Results were statistically analyzed with t-student test (5 %). The dimensional accuracy of M (0.22 mm2) was statistically significant (p<0.05). Minimum principal stress and von-Mises stress of C (-19.95 MPa, -19.94 MPa), were lower than M values (-55.83 MPa, -55.96 MPa), respectively. However, the M group showed lower deformation than C group. Therefore, more rigid titanium alloy is a promising alternative to avoid plastic deformation of prosthetic connec tions even concentrating higher stress magnitude on its structure.

RESUMEN: El objetivo de este estudio fue evaluar la influencia del sobrepar en la integridad, la fuerza y la tensión en los implantes hexagonales externos (EH), con dos grados diferentes (N = 10): convencional (C), grado 4; y modificado (M), grado 4 con tratamiento térmico. Las dimensiones de EH eran 3,75 de diámetro x 13 mm de longitud; las muestras se fijaron y se sometieron a análisis SEM y adquisición de imágenes. A continuación, el pilar se retuvo con 70 N / cm, se volvió a analizar por SEM y se obtuvo una segunda imagen. Las imágenes se analizaron con el software Image J (1.44o-NIH, EE. UU.) Para medir las variaciones dimensionales en la superficie superior del área hexagonal, que fue causada por un par excesivo. El método de los elementos finitos se aplicó con un cumplimiento similar para calcular la tensión resultante (MPa) durante el par. Los resultados se analizaron estadísticamente con la prueba t-student (5 %). La precisión dimensional de M (0,22 mm2) fue estadísticamente significativa (p <0,05). La tensión principal mínima y la tensión de von-Mises de C (-19,95 MPa, -19,94 MPa), fueron inferiores a los valores de M (-55,83 MPa, -55,96 MPa), respectivamente. Sin embargo, el hexágono del grupo M mostró menor deformación que el grupo C. Por lo tanto, la aleación de titanio más rígida es una alternativa prometedora para evitar la deformación plástica de las conexiones protésicas incluso concentrando una mayor magnitud de tensión en su estructura.

Esfuerzos generados en la ATM en maloclusión clase II, tratada con exodoncias de premolares y ortodoncia: análisis mediante el método de elementos finitos / Strain generated in the TMJ with class II malocclusions, treated with extraction of premolars and orthodontics: analysis with the finite element method

RESUMEN Introducción: la exodoncia de premolares es una alternativa para el tratamiento de la maloclusión clase II. Un cambio en la biomecánica puede generar alteraciones en la Articulación Temporomandibular (ATM) lo que produce mayor desgaste dental y aparición de patologías articulares. El objetivo fue analizar mediante el método de elementos finitos la concentración de esfuerzos en la ATM, en maloclusión clase II, tratados con exodoncia de premolares y Ortodoncia. Métodos: dos modelos de simulación en 3D cada uno con estructuras óseas de los 2 maxilares, dentición completa y disco en la ATM. Uno corresponde al paciente sin recidiva (SR) tratado con exodoncia de primeros premolares y ortodoncia, donde se mantiene la estabilidad dental clase I. El otro modelo con recidiva (CR) tratada con exodoncia de primeros premolares y ortodoncia, aumento de overjet y overbite y clase II canina; la carga se aplicó sobre la rama mandibular. Resultados: con una carga de 900N los esfuerzos se triplicaron en todas las estructuras de los dos modelos al ser comparados con una carga de 300N; sin embargo, se dieron diferencias considerables en el modelo CR entre las cavidades glenoideas, a 300N de 19.9 MPa y a 900N de 59.3 MPa. La mayor concentración del disco se da en la parte lateral. Conclusiones: dada la asimetría en las estructuras de la ATM, los esfuerzos y la concentración de tensiones difieren entre el lado derecho e izquierdo en los dos modelos.

Abstract Introduction: premolar extraction is an alternative for the treatment of class II malocclusion. A change in biomechanics can generate alterations in the Temporomandibular Joint (TMJ), which produces greater dental wear and the appearance of joint dysfunctions. The objective was to assess the effort concentration in the TMJ by means of finite element analysis in class II malocclusions treated with premolar extraction and orthodontics. Method: two 3D simulation models each with bone structures of the 2 jaws, complete dentition and disc in the TMJ. One corresponds to the patient without recurrence (WR) treated with extraction of first premolars and orthodontics, where class I dental stability is maintained. The other model with recurrence (R) treated with extraction of first premolars and orthodontics, increased overjet and overbite and canine class II; the load was applied to the mandibular ramus. Results: loads of 900N triplicated on all structures compared to 300N in both models. However, there were considerable differences between the left and right glenoid cavities in the WR model, at 300N of 19.9 MPa and 900N at 59.3 MPa. Most tensions of the disc occur in the lateral part. Conclusions: due to the asymmetry in the TMJ structures, the stresses and stress concentration differ between the right and left sides in the two models.

Resistencia friccional entre brackets cerámicos y brackets de autoligado usando un análisis de elementos finitos / Frictional resistance between conventional ceramic brackets and self-ligating ceramic brackets using a finite element analysis / Resistência ao atrito entre braquetes cerâmicos e braçadeiras autoligáveis usando análise de elementos finitos

Resumen Introducción y objetivo: La fricción en la ortodoncia se produce por contacto directo entre el bracket, el alambre y la ligadura. La fricción reduce la eficiencia en los tratamientos de ortodoncia. Esta investigación comparó la resistencia a la fricción entre los brackets cerámicos convencionales y los brackets cerámicos de autoligado pasivos utilizando un método de elementos finitos (MEF). Materiales y métodos: Se realizó un total de 810 deslizamientos, combinando brackets cerámicos convencionales y autoligados, y alambres de ortodoncia de acero inoxidable, níquel-titanio y de la aleación β-titanio de 0.016 pulgadas, 0.017x0.025 pulgadas y 0.019 x0.025 pulgadas. La media máxima de resistencia a la fricción estática (MRF) se comparó entre las diferentes combinaciones de brackets, alambre, ligadura y angulación del bracket de 0 °, 7 ° y 13 °. Resultados: Las variables con el comportamiento de fricción más alto fueron 13 °, aleación β titanio, 0.017x0.025 pulgadas, y brackets cerámicos convencionales con ligaduras elásticas. Conclusión: MEF es una alternativa adecuada para la predicción de la MRF en varias combinaciones de brackets, alambres, ligaduras y angulaciones. El método permitió definir una menor resistencia a la fricción para los brackets de autoligado, así como una relación directa entre el aumento del ángulo y el área de contacto entre el bracket y el alambre, con valores más altos de resistencia al deslizamiento. Se estableció que un alambre de mayor calibre no implica un área de mayor contacto con el bracket.

Abstract Introduction and objective: Friction in orthodontics is produced by direct contact between the bracket, the wire, and the ligature. Friction reduces efficiency in orthodontic treatments. This research aims to compare the frictional resistance between conventional ceramic brackets and passive self-ligating ceramic brackets using a finite element method (FEM). Materials and methods: A total of 810 slidings were performed, combining conventional and self-ligating ceramic brackets, and stainless steel, nickel-titanium, and b-titanium alloy orthodontic wires of 0.016inch, 0.017x0.025inch, and 0.019x0.025inch. The maximum static frictional resistance (MSFR) mean was compared between the different brackets, wire, ligature, and bracket angulation combinations of 0°, 7°, and 13°. Results: The variables with the highest frictional behavior were 13°, b-titanium alloy, 0.017x0.025inch, and conventional ceramic brackets with an elastic ligatures. Conclusion: FEM is an adequate alternative for the prediction of MSRF in a various brackets, wire, ligating, and angulation combinations. The method allowed defining lower frictional resistance for self-ligating brackets, as well as a direct relationship between the increase in the angle and contact area between bracket and wire, with higher values of sliding resistance. It was established that a larger wire size does not imply a higher area of contact with the bracket.

Resumo Introdução e objetivo: O atrito na ortodontia é produzido pelo contato direto entre braquetes, fios e ligaduras. O atrito reduz a eficiência em tratamentos ortodônticos. Esta pesquisa tem como objetivo comparar a resistência ao atrito entre braquetes cerâmicos convencionais e braquetes cerâmicos autoligáveis paacero inoxidableivos usando um método de elementos finitos (MEF). Materiais e métodos: Foram realizados 810 deslizamentos de terra, combinando braquetes de cerâmica convencionais e autoligáveis e fios ortodônticos de aço inoxidável, liga de níquel-titânio e β-titânio em 0,016 polegadas, 0,017 x 0,025 polegadas e 0,019 0,025 polegadas. A máxima resistência média ao atrito estático (MRF) foi comparada entre as diferentes combinações de braquetes, fios, ligaduras e angulações de braquetes de 0 °, 7 ° e 13 °. Resultados: As variáveis com maior comportamento de atrito foram 13 °, liga β-titânio, 0,017x0,025 polegadas e braquetes cerâmicos convencionales com ligadura elástica. Conclusão: MEF é uma alternativa adequada para previsão de MRF em várias combinações de braquetes, fios, ligaduras e angulações. O método permitiu definir uma menor resistência ao atrito para braquetes autoligáveis, bem como uma relação direta entre o aumento do ângulo e a área de contato entre os braquetes e o fio, com maiores valores de resistência ao escorregamento. Foi estabelecido que um tamanho de cabo maior não implica uma área de contato mais alta com o suporte.

Finite element analysis of the femur of Japanese quail ( Coturnix coturnix japonica ) / Análisis por elementos finitos del fémur de codorniz japonesa ( Coturnix coturnix japonica )

The biomechanical performance of limb bones is useful to reflect an animal's adaptation to external loads and behaviors. In this study, we used the finite element method to simulate the load acting on the intact femur of the Japanese quails (Coturnix coturnix japonica) in the context of terrestrial locomotion and take-off for flight, in order to explore the functional significance of the femoral form and limb postures. It is shown that the distribution of stress was similar in all cases, furthermore, the lower 2/3 of the dorsal and ventral region of the femur suffered higher stress, and the junction between the distal diaphysis and the medial condyle was the most vulnerable area. The stress reaches its highest value under the condition of about 90-100 degrees of loading angle; when this angle is larger than 110 degrees, the femur will be relatively safe. These findings suggested that quail femur is more suitable to terrestrial locomotion than take-off. This kind of work will contribute to revealing the locomotor behavior of fossil taxa.

El rendimiento biomecánico de los huesos de los miembros es útil para reflejar la adaptación de un animal a las cargas y comportamientos externos. En este estudio, utilizamos el método de elementos finitos para simular la carga que actúa sobre el fémur intacto de las codornices japonesas (Coturnix coturnix japonica) en el contexto de la locomoción terrestre y el despegue para el vuelo, con el objetivo de explorar la importancia funcional de la forma femoral y posición de los miembros. En el estudio, la distribución del estrés fue similar en todos los casos; además, los 2/3 inferiores de la región dorsal y ventral del fémur sufrieron un mayor estrés, y la unión entre la diáfisis distal y el cóndilo medial fue el área más vulnerable. La tensión alcanza su mayor valor bajo la condición de, aproximadamente, 90-100 grados de ángulo de carga; cuando este ángulo es mayor a 110 grados, el fémur esta relativamente seguro. Estos hallazgos sugieren que el fémur de codorniz es más adecuado para la locomoción terrestre que para el despegue. Este tipo de trabajo contribuirá a revelar el comportamiento locomotor de los taxones fósiles.

Numerical analysis of short and long instrumentation in the treatment of thoracolumbar fractures considering the ligamentous portion / Análise numérica de instrumentação curta e longa no tratamento das fraturas toracolombaraes considerando porção ligamentar / Análisis numérica de instrumentación corta y larga en el tratamiento de las fracturas toracolumbares considerando la porción ligamentaria

ABSTRACT Objective: This study aims to numerically evaluate the surgical treatment of thoracolumbar fractures, comparing the strengths between the long and short fixations using the pedicle of the fractured vertebra, taking into account the supraspinous, intertransverse, and anterior longitudinal ligaments. Methods: A numerical analysis of the techniques of long and short fixation of a thoracolumbar spine fracture was performed using computed tomography images that were converted into three-dimensional models and analyzed through the ANSYS program. The two types of treatments were analyzed considering the tensions generated in the immediate postoperative period, when the fracture has not yet been consolidated. The anterior, posterior, supraspinal and intertransverse longitudinal ligaments were added, in addition to considering different vertebral geometries. Results: Taking into account that the maximum tensile stress of the material used in the metal implant, in the case of titanium, was 960 MPa, the highest tension found in the analysis of the short instrumentation was 346.83 MPa, reaching only 36.13% of the load the material supports, being, therefore, within a safety limit. The analysis performed in the spine with long instrumentation showed the highest tension value of 229.22 MPa. Conclusions: Considering the values found and the resistance of the synthesis material used, the short and long fixation can be considered in the treatment of thoracolumbar fractures with similarity and a good safety coefficient. Level of Evidence III; Case-Control.

RESUMO Objetivo: Este trabalho tem como objetivo avaliar numericamente o tratamento cirúrgico das fraturas toracolombares, comparando a resistências entre as fixações longas e curtas usando o pedículo da vértebra fraturada, levando-se em conta os ligamentos supra-espinhal, intertransversal e longitudinal anterior. Métodos: Foi realizada uma análise numérica das técnicas de fixação longa e curta deumafratura da coluna toracolombar, utilizando-se imagens de tomografia computadorizada que foram convertidas em modelos tridimensionais e analisados através do programa ANSYS. Os dois tipos de tratamentos foram analisados considerando-se as tensões geradas no período pós operatório imediato, quando a fratura ainda não está consolidada. Foram adicionados os ligamentos longitudinal anterior, posterior, supra-espinhal e intertransversal, além de se considerar diferentes geometrias vertebrais. Resultados: Levando em consideração que a tensão máxima de ruptura do material utilizado no implante metálico, no caso o titânio, ser de 960 MPa, a maior tensão encontrada na análise da instrumentação curta foi de 346,83 MPa, atingindo apenas 36,13% da carga que o material suporta, estando, portanto, dentro de um limite de segurança. A análise realizada na coluna com instrumentação longa verificou o valor de tensão mais elevado de 229,22 MPa. Conclusão: Considerando os valores encontrados e a resistência do material de síntese utilizado, a utilização da fixação curta e longa podem ser consideradas no tratamento das fraturas toracolombares apresentando similaridade e um bom coeficiente de segurança. Nível de Evidência III; Caso-Controle.

RESUMEN Objetivo: Este trabajo tiene como objetivo evaluar numéricamente el tratamiento quirúrgico de las fracturas toracolumbares, comparando las resistencias entre las fijaciones largas y cortas usando el pedículo de la vértebra fracturada, teniendo en cuenta los ligamentos supraespinal, intertransverso y longitudinal anterior. Métodos: Se realizó un análisis numérico de las técnicas de fijación larga y corta de una fractura de la columna toracolumbar, utilizando imágenes de tomografía computarizada que se convirtieron en modelos tridimensionales y fueron analizadas con el programa ANSYS. Los dos tipos de tratamiento fueron analizados considerando las tensiones generadas en el período postoperatorio inmediato, cuando la fractura aún no está consolidada. Se añadieron los ligamentos longitudinal anterior, posterior, supraespinal e intertransverso, además de considerar diferentes geometrías vertebrales. Resultados: Teniendo en cuenta que la tensión máxima de ruptura del material utilizado en el implante metálico, en el caso el titanio, fue de 960 MPa, la mayor tensión encontrada en el análisis de la instrumentación corta fue de 346,83 MPa, alcanzando apenas el 36,13% de la carga que el material soporta, estando, por lo tanto, dentro de un límite de seguridad. El análisis realizado en la columna con instrumentación larga mostró el valor de tensión más elevado de 229,22 MPa. Conclusiones: Teniendo en cuenta los valores encontrados y la resistencia del material de síntesis utilizado, la utilización de la fijación corta y larga puede ser considerada en el tratamiento de las fracturas toracolumbares presentando similitud y un buen coeficiente de seguridad. Nivel de Evidencia III, Caso-Controle.

Stress analysis of maxillary central incisors endodontically -treated with varying ferrule heights and three different post dowel materials - a finite element analysis / Análisis de tensión de los incisivos centrales superiores tratados endodónticamente con diferentes alturas de férula y tres materiales diferentes de clavija posterior: un análisis de elementos finitos

Statement of problem : fracture of endodontically treated teeth is reduced by the use of a post with ferrule, but the effect of different ferrule configurations and dowel materials is not clear. Purpose: to evaluate the effect of ferrules with different configurations and heights on the stress of endodontically treated teeth restored with three different post and dowel materials. Materials and Methods: fifteen models of maxillary central incisors restored with porcelain fused to metal crowns were obtained using pro engineer software. the models were divided into three groups, each consisting of five models with ferrule heights of 0mm, 2mm, 4mm, 2mm with oblique fracture, 4mm with oblique fracture, the models under group GFR were restored with fiberglass reinforced post (GFR) and composite core build-up, group NiCr with a custom cast post metal alloy (NiCr), and group Zr with zirconia post (Zr) and composite core build-up. an oblique load of 100N and 150N at an angle of 135 degrees was applied to the palatal surface of the tooth, a vertical load of 100N and 150N at an angle of 90 degrees was applied to the incisal tip of the tooth. The maximum principal stress and the von mises stress was calculated for the remaining tooth structure and post apex using the finite element analysis (FEA) software. Results: the maximum von misses stress was observed in the apex of the post (p<0.05). Group Zr showed the highest mean stress (6.39Mpa) followed by group NiCr (5.65Mpa). There was a significant difference between post and between NiCr and Zr post for 2mm and 4mm ferrule height, while for 0mm ferrule there was a significant difference between the GFR and NiCr groups (p<0.05). Under oblique load, the maximum mean stress was observed in remaining tooth structures while for vertical load, it was observed at the apex of the post. Regarding ferrule heights, there were significant differences between 0mm-2mm, and 0mm-4mm uniform ferrule in post apex in the case of NiCr posts (p<0.05). Absence of ferrule resulted in higher stress for the NiCr group. Conclusion: higher loads that led to fracture were observed only at the apex of the post. Zirconia posts (group Zr) had higher fracture loads, whereas absence of ferrule resulted in higher fracture load with custom cast posts (group NiCr). Fracture thresholds were high on the remaining tooth structure for all the dowel systems especially for composite core build up irrespective of ferrule height and configuration. Clinical implications: appropriate selection of post and dowel materials in different configurations of ferrule heights ensures clinical success.

Indicación del problema: la fractura de los dientes tratados endodónticamente se reduce mediante el uso de un poste con férula, pero el efecto de diferentes configuraciones de férula y materiales de clavija no está claro. Propósito: evaluar el efecto de los casquillos con diferentes configuraciones y alturas sobre el estrés de los dientes tratados endodónticamente restaurados con tres materiales diferentes de postes y tacos. materiales y métodos: quince modelos de incisivos centrales superiores restaurados con porcelana fundida a coronas de metal se obtuvieron con el software Pro Engineer. Los modelos se dividieron en tres grupos, cada uno de los cuales consta de cinco modelos con alturas de casquillo de 0mm, 2mm, 4mm, 2mm con fractura oblicua, 4mm con fractura oblicua. los modelos del grupo GFR fueron restaurados con poste reforzado con fibra de vidrio (GFR) y acumulación de núcleo compuesto, grupo nicr con una aleación de metal de poste fundido personalizado (NiCr) y grupo Zr con poste de zirconia (Zr) y acumulación de núcleo compuesto. se aplicó una carga oblicua de 100N y 150N en un ángulo de 135º a la superficie palatina del diente. se aplicó una carga vertical de 100N y 150N en un ángulo de 90º a la punta incisal del diente. la tensión principal máxima y la tensión de von mises se calcularon para la estructura dental restante y después del vértice utilizando el software de análisis de elementos finitos (FEA). Resultados: el estrés máximo de von falta se observó en el vértice de la publicación (p<0.05). El grupo Zr mostró el mayor estrés medio (6.39Mpa) seguido del grupo NiCr (5.65Mpa). Hubo una diferencia significativa entre la publicación NiCr y Zr para la altura de la férula de 2mm y 4mm, mientras que para la férula de 0mm hubo una diferencia significativa entre los grupos GFR y NiCr (p<0,05), bajo la carga oblicua, la tensión media máxima en las estructuras dentales restantes, mientras que para la carga vertical, se observó en el vértice del poste. En cuanto a las alturas de la férula, hubo diferencias significativas entre la férula uniforme de 0mm-2mm y de 0mm-4mm en el post-apex en el caso de los postes de NiCr (p<0.05), la ausencia de férula dio como resultado un mayor estrés para el grupo NiCr. Conclusión: las cargas más altas que llevaron a la fractura se observaron solo en el vértice del poste; Los postes de zirconia (grupo Zr) tuvieron mayores cargas de fractura, mientras que la ausencia de férula dio como resultado una mayor carga de fractura con postes moldeados personalizados (NiCr de grupo). Los umbrales de fractura fueron altos en la estructura dental restante para todos los sistemas de clavijas, especialmente para la acumulación de núcleos compuestos independientemente de la altura y configuración de la férula. Implicaciones clínicas: la selección adecuada de materiales de postes y tacos en diferentes configuraciones de alturas de férulas asegura el éxito clínico.

Experimental validation of finite elements model in hip fracture and its clinical applicability. / Validación experimental de un modelo de análisis de elementos finitos en fractura de cadera y su aplicabilidad clínica.

Fracture of the proximal extremity of the femur is the subject of research interest. The complexity of the bone framework and the structural inefficiency associated with ageing leave many variables yet to be understood from an experimental perspective. However, there is no clearly defined structural and biomechanical research model for hip fracture. The hypothesis of this paper is that it is possible to create a computational experimentation model that characterises the bone of the proximal extremity of the femur as a heterogeneous material from directly translating the mechanical parameters obtained from anatomical experimentation specimens. MATERIAL AND METHOD: An experimental paper comparing real experimentation on cadavers and a numerical model based on finite element analysis (FEA). The variables uses were: the start point of the fracture, propagation of the fracture, progressive load and maximum load until fracture. The real mechanical parameters obtained from the anatomical specimens were translated to the computational model based on the relationship between the Hounsfield units of the high resolution CAT scan and the bone mineral density of each virtual element, whereas the propagation of the fracture was modelled by the research team's own computational design, reducing the mechanical properties of the damaged elements as the fracture line advanced. RESULTS: The computational model was able to determine the start point of the fracture, with a slight tendency towards anatomical medialisation of this point compared to what happened experimentally. The degree of correlation was very high on comparing the real value of progressive deformation of the samples compared to that obtained by the computational model. Over 32 points analysed, a slope of 1.03 in lineal regression was obtained, with a relative error between the deformations of 16% and a Pearson's coefficient of R2=.99. The computational model slightly underestimated the maximum fracture load, with a relative error of approximately 10%. CONCLUSION: The FEA computational model developed by this multi-disciplinary research team could be considered, as a whole, a complete FEA model of the proximal extremity of the femur with future clinical applicability since it was able to simulate and imitate the biomechanical behaviour of human femurs contrasted with a traditional experimental model made from anatomical specimens. On this basis, qualitative and quantitative interactions can be assessed which consolidate it as a powerful computational experimentation test bench for the human proximal femur.

Evaluación biomecánica de una prótesis fija con conector no rígido, soportada por diente-implante con conexión hexágono interno y cono morse mediante el método de elementos finitos / Biomechanical evaluation of a fixed partial denture with a non-rigid connector supported by tooth implant with internal hexagon and Morse taper connection by means of finite element method

Objetivo: Comparar la máxima tensión en dos diseños que incluyen una prótesis fija soportada por diente e implante (PFDI) y conector no rígido (CNR) con dos tipos de conexiones de implante ­hexá- gono interno (HI) y cono Morse (CM)­ cuando son sometidos a una carga vertical de 300 N mediante el método de elementos finitos (MEF). Materiales y métodos: Se evaluaron 3 diseños con el MEF. Diseño 1: PFDI soportada por un segundo premolar y un implante en la posición 47 con conectores rígidos (CR), mediante un implante de conexión hexá- gono interno. Diseño 2: PFDI soportada por un segundo premolar y un implante en la posición 37, con CNR cerca al rete- nedor que va sobre el pilar, mediante un implante de conexión HI. Diseño 3: PFDI soportada por un segundo premolar y un implante en la posición de la pieza 37 con CNR, cerca al retenedor que va sobre el pilar, mediante un implante de cone- xión CM. Se aplicó una carga vertical de 300 N en los 3 diseños. También se consideró la fuerza de gravedad (9,8 N). Posteriormente, se evaluó la máxima tensión de Von Mises en los tres diseños. Resultados: En los diseños 1, 2 y 3, la máxima tensión de Von Mises en el hueso que rodea el implante fue de 2,43 MPa, 0,15 MPa y < 0,01 MPa, respectiva- mente. Conclusiones: La conexión CM es la más adecuada para los tipos de puentes que usan un CNR. (AU)

Objective: To compare the maximum equivalent von Mises yield in two models, including a tooth implant supported prosthesis (TISP) with nonrigid connector (NRC) with two types of implant connection [internal hexagon (IH) and Morse taper connection (MC)] when subjected to a vertical load of 300N using the finite element method (FEM). Materials and methods: Three models were evaluated using the FEM. Model 1: supported by a second premolar and one implant placed in position 47 with rigid connectors (RCs) using an IH connection implant. Model 2: TISP supported by a second premolar and an implant in position 37 with a NRC close to the retainer over the implant abutment, using an IH connection implant. Model 3: TISP supported by a second premolar and an implant in position 37 with NRC close to the retainer over the implant abutment, using a MC implant. A vertical load of 300N was applied to the three models. Force of gravity was also considered (9.8N). The maximum equivalent von Mises yield was then evaluated in each model. Results: The maximum equivalent von Mises yields in the bone surrounding the implant in models 1, 2 and 3 were as follows: 2.43 MPa, 0.15 MPa and <0.01 MPa, respectively. Conclusions: The MC is the most appropriate implant for these types of fixed partial NRC dentures. (AU)

Evaluación del comportamiento del sistema de ajuste locator asociado con una prótesis parcial removible, análisis de elementos finitos / Evaluation of the behavior system locator associated with a removable partial denture, finite element analysis

Objetivo: El propósito de esta investigación fue evaluar el comportamiento del sistema de ajuste locator asociado con una prótesis parcial removible (PPR) con extensión distal inferior por medio del método de análisis de elementos finitos (MEF). Materiales y Métodos: Se diseñó un modelo clase II Kennedy tridimensional utilizando un Software CAD de Solid Works 2010 (SolidWorks Corp., Concord, MA, USA), y posteriormente se procesó y analizó a través Software ANSYS versión 14. Se modelo un (1) implante Tapered Screw-Vent® (ref. TSVB10 Zimmer Dental-Carlsbad, CA, USA) de 10mm de longitud x 3.7mm de diámetro con una plataforma de 3.5mm, de hexágono interno con su respectivo tornillo de fijación; este se ubicó en el diente 37 como pilar posterior de una PPR, cuyo conector mayor fue una barra lingual colada (aleación cromo cobalto), con base combinada (metal/acrílico), con dientes a reemplazar (37, 36 y 35). Se evaluaron los esfuerzos von Mises en una carga 400N. Este análisis permitió valorar el comportamiento de las diferentes estructuras protésicas modeladas y los efectos generados en las interfases hueso-implante. Resultados: Se observaron diferencias entre los valores von Mises en todas las estructuras y ante las cargas no hubo deformaciones permanentes en ninguna de ellas. Estructuras como el hueso mostraron microdeformaciones en valores normales. Conclusiones: El comportamiento de la conexión PPR-implante, mostró una distribución de esfuerzos favorable al utilizar una PPR, sometiéndola a carga en dirección vertical.

Aim: The purpose of this research was to evaluate the behavior of the system locator settings associated with distal extension removable partial denture lower (PPR) by finite element analysis (FEA). Materials and Methods: A Class II Kennedy 3D model using a CAD software Solid Works 2010 (SolidWorks Corp., Concord, MA, USA), and subsequently processed and analyzed by ANSYS Software version Model 14. One (1) was designed implant Tapered Screw -Vent® (ref TSVB10 Zimmer Dental-Carlsbad,CA,USA.) length x 10mm diameter 3.7mm with a 3.5mm platform, internal hexagon with its respective screw fixation; this was located at the tooth 37 as a rear pillar of a PPR, whose major connector was a lingual bar casting (alloy cobalt chromium), based combined (metal/ acrylic) with teeth to replace (37, 36 and 35). Efforts were evaluated von Mises in a 400N load. This analysis allowed assessing the performance of various prosthetic structures modeled and generated effects on bone-implant interface. Results: Differences between the values von Mises in all structures and loads were observed before there was no permanent deformation in any of them. Structures such as bone showed in normal values microstrain Conclusions: The behavior of the PPRimplant connection, showed a favorable distribution efforts by using a PPR, subjecting it to load in the vertical direction

Sliding resistance of rectangular vs. beveled archwires in two self-ligating brackets: a finite element study

The aim of this study was to use a 3D finite element method (FEM) to compare the sliding resistance of 0.019"x0.025" stainless steel conventional archwires versus 0.019"x0.025" stainless steel beveled archwires in active (InOvation ® Dentsply) and passive (SmartClip®, 3M) selfligating brackets with 0.022" x 0.028" slots . A model was designed for each kind of bracket archwire system and the following parameters were introduced in the models: friction coefficient calculated for stainless steel bracketwire: 0.7 µm; Poisson ratio for stainless steel wire: 0.3, and elastic module: 205 GPa for bracket and 190 GPa for archwire. Static structural analysis was applied for homogeneous, linear and isotropic properties considering contacts between wire and bracket as frictional. The results indicate that the beveled archwire generates less stress than the rectangular wire in SmartClip® and InOvation ® brackets. Comparing brackets, SmartClip® generated less stress than InOvation ®. It is concluded that beveled rectangular arch wires provide the advantage of reduced sliding resistance, which is better in some clinical situations to improve orthodontic mechanics (AU)

El objetivo de este artículo fue comparar con el método tridimensional de elementos finitos (MEF) el comportamiento de la resistencia al deslizamiento expresado en esfuerzos de arcos de acero inoxidable 0.019"x0.025" convencionales y arcos de acero inoxidable con bisel de 0.019"x0.025" en brackets de autoligado slot 0.022" x 0.028" activo (InOvation ® "R" Dentsply) y pasivo (SmartClip® 3M). Se diseñó un modelo de los brackets de autoligado InOvation® "R" Dentsply, SmartClip® 3M y de los arcos de acero inoxidable convencionales y arcos de acero inoxidable con bisel, el análisis se calculó con el coeficiente de fricción para el bracket de acero inoxidable con el del arco de acero inoxidable: µ 0.7. La relación de Poisson 0.3 para el arco de acero inoxidable. El módulo de elasticidad del bracket: 205 GPa y del arco: 190 GPa. La aplicación del método se realizó para un análisis estructural estático con condiciones de material homogéneas, lineales e isotrópicas y con contactos de tipo fricción entre el arco y el bracket. Se observó que el arco biselado generó menos esfuerzo que el arco rectangular en el bracket SmartClip® y en el bracket InOvation ® "R", siendo el SmartClip® en el que se generó menor esfuerzo. Se encontró que existe una ventaja en el uso de los arcos rectangulares con bisel ya que presentan menor resistencia al deslizamiento optimizando en algunas situaciones clínicas las mecánicas ortodónticas (AU)

Mechanical behavior of anterior fixed partial dentures made of different materials subjected to static and dynamic loads / Comportamiento mecánico de las prótesis parciales fijas anteriores fabricadas en diferentes materiales, sometidas a cargas estáticas y dinámicas

ABSTRACT. Introduction: the purpose of this study was to assess the mechanical behavior of lithium disilicate, alumina, and zirconia-based ceramic restorations, as well as metal-ceramic restorations, under static and dynamic load, in an upper anterior fixed site. Methods: four models of fixed partial dentures (FPD) were designed, representing alumina, zirconia, and metal-ceramic two-layered systems and a lithium disilicate monolithic system, with a 9 mm2 connector. The variables included were elastic modulus, Poisson's ratio, and ultimate tensile strength. A static load of 100 N was applied up to 800 N, as well as a dynamic load of 100 and 200 N, calculating von Mises stress and maximum and minimum principal stresses. Results: all models showed a greater concentration of stress under static and dynamic load on the connector region, without exceeding the maximum tensile stress of metal and ceramic structures. The two-layered models showed greater stress concentration on the veneering ceramic compared with the structure. Conclusions: all stresses concentrated on the connector region, producing failure risk at this point of the structures. The veneering ceramic has a greater probability of failure in all two-layered models. The disilicate model can be considered as an alternative for clinical use. The metal-ceramic dentures showed the best distribution on the connector compared to all other models, confirming that they are the gold standard.

RESUMEN. Introducción: el propósito de esta investigación consistió en conocer el comportamiento mecánico bajo carga estática y dinámica de las restauraciones cerámicas de alúmina, circonia y disilicato de litio, así como de las restauraciones metal-cerámicas, en un tramo fijo anterior superior. Métodos: se modelaron cuatro tramos en prótesis parcial fija (PPF), representando sistemas de dos capas para alúmina, circonia y metal-cerámica, y sistema monolítico para disilicato de litio, con un conector de 9 mm2. Las variables incluidas fueron el módulo de elasticidad, la razón de Poisson y el último esfuerzo tensil. Se aplicó una carga estática de 100 hasta 800 N y una carga dinámica de 100 y 200 N. Se calcularon los esfuerzos de von Mises, máximo y mínimo principal. Resultados: todos los modelos presentaron mayor concentración de esfuerzos bajo carga estática y dinámica en el área de los conectores, sin sobrepasar el esfuerzo máximo tensil de las estructuras cerámicas y metálica. Se observó que los modelos de dos capas mostraron mayor concentración de esfuerzos en la cerámica de revestimiento, en comparación con la estructura. Conclusiones: todos los esfuerzos se concentraron en el área del conector, generando un riesgo de falla en las estructuras en este punto. La cerámica de revestimiento presenta mayor probabilidad de falla en todos los modelos de dos capas. El modelo de disilicato permite ser considerado como una alternativa de uso en la clínica. Las prótesis metal-cerámicas presentan la mejor distribución en el conector, a diferencia de los otros modelos, lo que confirma que son el material de referencia.

Análisis tridimensional de la deformación ósea cortical en prótesis parcial fija implantosoportada con voladizo distal sobre implantes cortos en maxilar / Three-dimensional analyisis of cortical bone deformation in implant-supported fixed partial prosthesis with distal cantilever, on short maxillary implants

Objetivo: Analizar la distribución de tensiones que provoca una fuerza axial en el modelo tridimensional, con elmétodo de elementos finitos, en la prótesis parcial fija implantosoportada con voladizo distal (PPFIVD) sobre implantes dentales cortos en el sector posterior del maxilar parcialmente desdentado. Materiales y métodos: Se crearon modelos geométricos del maxilar. Se diseñaron dos grupos y cuatro subgrupos. En zona premolar, se ubicaron implantes cortos StandardPlus SLA® (Straumann) de diferentes longitudes. Grupo A: PPFIVD con dos implantes, GA1 de 8 mm y GA2 de 4 mm. Grupo B: PPFIVD con un implante, GB1 de 8 mm y GB2 de 4 mm. Se aplicó una fuerza axial de 100 N a 30°.Resultados: La distribución de las tensiones en los implantes fue menor en GA1 que en GA2, y en GB1 que enGB2. A nivel óseo, la distribución de las tensiones fue mayor en GA1 que en GA2, y en GB2 que en GB1. Se observaron microdeformaciones óseas periimplante y, posteriormente, desplazamiento del conjunto prótesis/implante. Conclusiones: La PPFIVD sobre dos implantes de 8 y4 mm ferulizados podría ser una alternativa viable al levantamiento del piso de seno maxilar. La PPFIVD sobre un implante de 4 mm no sería recomendable. Las tensiones elevadas provocaron menor rendimiento en geometría oseoimplantaria, evidenciando microdeformaciones en el tejido óseo tridimensional y desplazamientos de la PPFIVD.

Evaluación del Comportamiento de Dos Sistemas de Ajustes Uniendo Diente e Implante Asociados con una Prótesis Parcial Removible con Extensión Distal: Análisis de Elementos Finitos / Evaluation of the Behavior of Two Attachments Systems in the Tooth-Implant Connection Associated With a Distal Extension Removable Partial Denture: Finite Element Analyses

RESUMEN: El propósito de esta investigación fue evaluar la distribución de esfuerzos bajo cargas verticales en la conexión diente-implante utilizando dos sistemas de ajustes, conectados a una protésis parcial removible (PPR) inferior por el método de elementos finitos (MEF). Usando los software CAD Solid Works 2010 y ANSYS versión 14 se diseñó, procesó y analizó el modelo tridimensional de una PPR inferior reemplazando 35, 36 y 37 soportada en mesial por coronas ferulizadas de 33 y 34 y en distal por un implante en posición de 37 (TaperedScrew-Vent® Zimmer). Se evaluaron dos sistemas de ajuste en la conexión diente -implante. Se midieron los valores de los esfuerzos von Mises sometiendo cada corona y diente de acrílico a cargas verticales desde los 200N con incrementos de 100N hasta los 800N, en ambos modelos no se observaron diferencias entre los valores von Mises en todas las estructuras y ante las cargas no hubo deformaciones permanentes. Estructuras como el hueso y el ligamento periodontal no presentaron valores von Mises altos, en ninguno de los modelos. La conexión diente-implante en ambos modelos, mostró una distribución de esfuerzos favorable al utilizar dos sistemas de ajustes asociados a una PPR, sometiéndola a diferentes niveles de carga en dirección vertical.

ABSTRACT: The aim of this study was to evaluate the behavior and stress distribution in the tooth-implant connection using two attachments systems associated with distal extension removable partial denture by finite element method (FEM). A rigid structure of mandible distal extension RPD was modeled and support by two different attachments, ERA-RV Sterngold® system in the first premolar and Locator, attachments Zest Anchors® on the implant 3.7 x 10 mm Tapered Screw-Vent® Zimmer located at the second molar. Two models were designed, one with a tooth-implant connection using a rigid attachment system in the tooth and resilient attachment on the implant and the other with a resilient system for both structures. The behavior was evaluated with loads of 200 N to 800 N in the vertical direction. No differences were observed in both models in all structures with respect to the values of von Mises and there were not permanents deformations on them. Furthemore, structures as bone and periodontal ligament were not affected in any models. The behavior of the tooth-implant connection in both models showed a favorable stress distribution using two attachments systems associated with RPD, subjecting it to different loads in the vertical direction.

Distribución de la tensión compresiva en segundas premolares superiores en coronas individuales mediante el análisis de elementos finitos / Distribution of compressive tension in second higher premolars in individual crowns through the finite element analysis

Objetivo: Evaluar la tensión compresiva en segundas premolares superiores rehabilitadas con coronas de disilicato de litio (D.L) y de Silicato de litio reforzado con zirconio (S.L) mediante el método de elementos finitos. Metodología: Se construyeron dos modelos virtuales usando el programa Solidworks 2014 para la construcción de modelos. En el primer modelo se representó la dentina remanente, cofia de disilicato de litio, cemento relyx U 200 y porcelana cerámica feldespática IPS e.Max (Ivoclar Vivadent) (MEF 1). En el segundo modelo se representó la dentina remanente, cofia de vita suprinity, cemento relyx U 200 y porcelana (MEF 2). Ambos modelos fueron sometidos a una carga de 200 N. Resultados: El valor de máxima tensión en la corona de disilicato de litio (MEF 1) fue de 166.98 Mpa, mientras que en la corona de Silicato de litio (MEF 2) fue de 177.6 Mpa. El valor de máxima tensión compresiva en dentina en el (MEF 1) fue 0.27 Mpa y en el (MEF 2) la máxima tensión en la dentina fue 0.26 Mpa. El valor de máxima tensión compresiva en cervical del (MEF 1) fue de 3.93 Mpa y en el (MEF 2) en cervical fue de 3.90 Mpa. Conclusiones: La corona de silicato de litio mostró la mayor tensión compresiva en el área oclusomesial. En dentina y en el área cervical la tensión compresiva tuvieron resultados similares. (AU)

Objective:To evaluate compressive stress between the disilicate (D.L) and Zirconium reinforced lithium silicate (S.L) crowns using finite element analysis.Material and Methods:Two virtual models were constructed using the Solidworks 2014 software for building models. In the first model was designed the remaining dentin, lithium disilicate cap, RelyX U200 cement and porcelain feldspathic ceramics IPS e.Max (Ivoclar Vivadent). In the second model was designed dentin remaining, silicate cup, RelyX U 200 cement and porcelain. Both models were applied to load of 200 N.Results:The value of maximum tension in the lithium disilicate crown (FEM 1) was obtained was 166.98 Mpa, while in the Zirconium reinforced lithium silicate crown (FEM 2) the maximum tension was 177.6 Mpa. The value of maximum tension on dentin (FEM 1) is 0.27 Mpa and the maximum value (FEM 2) dentin was 0.26 Mpa. The value of maximum tension (FEM 1) on the cervical was 3.93 and (FEM 2) on the cervical was 3.90.Conclusions:The (S.L) crown showed the highest compressive tension in the occlusal and mesial area. In dentin and in the cervical area the compressive tension had similar results. (AU)

Comparison of frictional resistance among conventional active and passive solf-ligating brackets with different combinations of arch wires: a finite element study

The aim of this study was to compare frictional resistance among conventional, passive and active selfligating brackets using Finite Elements Analysis (FEA). Seventynine (79) slide tests were performed by combining an upper first bicuspid conventional bracket, 0.018” stainless steel wires and 0.010” ligature by means of an INSTRON 3345 load system to obtain average maximum static frictional resistance (MSFR). This value was compared to the FR (frictional resistance) obtained by simulation of a slide of the same combination by FEA following conventional bracket modeling by means of Computer Aided Design (CAD). Once the FEA was validated, bracket CADs were designed (upper right first bicuspid conventional, active and passive selfligating bracket) and bracket properties calculated. MSFR was compared among conventional, active and passive selfligating brackets with different alloys and archwire cross sections such as 0.018”, 0.019” x 0.025”and 0.020” x 0.020”. Passive selfligating brackets had the lowest MSFR, followed by conventional brackets and active selfligating brackets. In conventional brackets, a 0.018” archwire produced a linear pattern of stress with maximum concentration at the center. Conversely, stress in 0.020 x 0.020” and 0.019 x 0.025” archwires was distributed across the width of the slot. The highest normal forces were 1.53 N for the 0.018” archwire, 4.85 N for the 0.020 x 0.020” archwire and 8.18 N for the 0.019 x 0.025” archwire. Passive selfligating brackets presented less frictional resistance than conventional and active selfligating brackets. Regardless of bracket type, greater contact area between the slot and the archwire and the spring clip increased frictional resistance.

El objetivo de este estudio fue comparar la resistencia friccional entre brackets convencionales, de autoligado pasivo y activo por medio del método de elementos finitos (MEF). Se realizaron setenta y nueve (79) deslizamientos combinando brackets convencionales de primer bicúspide superior con arcos de acero de 0,018” y ligadura metálica de 0,010” en una máquina INSTRON 3345, obteniendo el promedio de la resistencia estática máxima (REM). Este valor fue comparado con la resistencia friccional obtenida por simulación de un deslizamiento de la misma combinación por medio de MEF previo diseño asistido por computador (CAD) del bracket convencional. Una vez se validó MEF, se realizaron diseños CAD de los brackets (convencional, autoligado activo y pasivo de primer bicúspide superior derecho) y cálculos de sus propiedades. Se realizó una comparación entre brackets convencionales, brackets de autoligado activo y pasivo con diferentes aleaciones y secciones cruzadas de alambre 0.018”, 0.019” x 0.025” y 0.020” x 0.020”. Los brackets de autoligado pasivo mostraron la menor REM, seguidos de los brackets convencionales y finalmente los brackets de autoligado activo. En los brackets convencionales, el arco de 0,018” produjo un patrón lineal de stress en el fondo de la ranura, con su máxima concentración en el centro. Por el contrario, los arcos de 0.020” x 0.020” y 0.019 x 0.025” tuvieron una distribución de esfuerzos a través del ancho de la ranura. La mayor fuerza normal en los brackets convencionales fue para el arco 0.019”x 0.025” (8.18N), seguido por el arco 0.020 x 0.020” (4.85N) y finalmente el arco 0.018” (1.53N). Los brackets de autoligado pasivo presentaron menos resistencia friccional que los brackets convencionales y autoligado activo respectivamente. Independiente del tipo de bracket, una mayor área de contacto entre la ranura del bracket y el arco, y el spring clip aumentaron la resistencia friccional.