Análise por elementos finitos da estimulação elétrica na osseointegração dos implantes dentais de titânio

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Ely, Letícia Moro Bins
Data de Publicação: 2018
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFSC
Texto Completo: https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/205130
Resumo: Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências da Saúde, Programa de Pós-Graduação em Odontologia, Florianópolis, 2018.
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spelling Análise por elementos finitos da estimulação elétrica na osseointegração dos implantes dentais de titânioOdontologiaMétodo dos elementos finitosEstimulação elétricaTitânioImplantes dentáriosTese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências da Saúde, Programa de Pós-Graduação em Odontologia, Florianópolis, 2018.Estudos experimentais demonstraram que a estimulação elétrica promove a osteogênese e proporciona maior área de contato osso-implante (BIC). Estudo in vivo (Bins-Ely et al., 2017) revelou os maiores valores médios de contato osso-implante (82%) quando submetidos à aplicação de corrente elétrica de 20 µA. Considerando-se vários fatores que afetam o processo de osseointegração, análises de elementos finitos também podem ser uma boa estratégia para distinguir preliminarmente aspectos chave para melhorar a osseointegração dos implantes. O objetivo deste estudo foi avaliar a influência de diferentes densidades e amplitudes de corrente elétrica na porcentagem de contato osso-implante utilizando o método dos elementos finitos. A distribuição do campo elétrico no tecido biológico foi calculada pelo método dos elementos finitos (FEM) usando o COMSOL Multiphysics® (Estocolmo, Suécia) e os cálculos do modelo 3D foram executados em um computador pessoal. Modelos numéricos foram realizados em implantes de grau IV de titânio comercialmente puros conectados a uma bateria de 1,5 V com resistência elétrica (R) a 150 kO em 10 µA ou a 75 kO em 20 µA. A porcentagem de BIC simulado foi analisada variando-se a corrente elétrica de 1 a 60 µA e a condutividade elétrica da interface osso-implante (BC+TiO2) foi de 0,30 S/m. A variação da aplicação de corrente elétrica foi simulada para regiões peri-implantar cervicais e apicais. No entanto, a aplicação de corrente elétrica foi realizada na região peri-implantar apical e apresentou um BIC de 79% para aplicação de 20 µA; 93% para aplicação de 30 µA e 98% para aplicação de 40 µA. Por outro lado, a aplicação de corrente elétrica foi realizada na região peri-implantar cervical e apresentou menor BIC (%) para toda a fonte de corrente aplicada. Uma fonte de corrente elétrica abaixo de 10 µA não foi suficiente para aumentar os valores médios de BIC. No entanto, fontes de corrente elétrica variando de 10 a 20 µA aumentaram os valores de BIC até cerca de 60%, enquanto uma fonte elétrica a 30-40 µA resultou em valores de BIC em cerca de 90%. O posicionamento da fonte de corrente elétrica pode influenciar os valores de BIC, uma vez que o posicionamento da fonte elétrica próxima ao ápice do implante apresentou os maiores valores de BIC quando comparados àqueles registrados na região coronal do implante.Abstract : Experimental studies have shown that electrical stimulation promotes osteogenesis and provides higher contact area of bone/implant interface (BIC). An in vivo study (Bins-Ely at al., 2017) revealed the highest mean values of bone-implant contact (82%) when submitted to 20 µA electrical current application. Considering several factors that affect the osseointegration process, finite element analyses can also be a good strategy to preliminary distinguish key aspects to enhance implants osseointegration. The aim of this study was to evaluate the influence of different density and amplitude of electric current on the percentage of bone-implant contact using the finite element method. The electric field distribution on biological tissue was computed by finite element method (FEM) using the COMSOL Multiphysics® (Stockholm, Sweden) and the 3D model calculations were run on a personal computer. Numerical models were performed on commercially pure titanium grade IV implants connected to a 1.5 V battery with an electrical resistance (R) at 150 kO on 10 µA or at 75 kO on 20 µA. The percentage of simulated BIC was analyzed by varying the electric current from 1 up to 60 µA and the electrical conductivity of the interface implant-bone (BC+TiO2) was 0.30 S/m. The variation of electric current application was simulated for cervical and apical peri-implant regions. However, electrical current application was performed at the apical peri-implant region and showed a BIC of 79% for application of 20 µA; 93% for application of 30 µA and 98% for application of 40 µA. On the other hand, electrical current application was performed at cervical peri-implant region and showed lower BIC (%) for all current source applied. Conclusion: An electrical current source below 10 µA was not enough to increase the BIC mean values. However, electrical current sources ranging from 10 up to 20 µA increased the BIC values up to around 60% while an electrical source at 30-40 µA resulted in BIC values at about 90%. The positioning of the electrical current source can influence the BIC values once the electrical source positioning close to the implant apex showed the highest BIC values when compared to those recorded at the coronal region of the implant.Benfatti, Cesar Augusto MagalhãesSouza, Júlio César MatiasUniversidade Federal de Santa CatarinaEly, Letícia Moro Bins2020-03-31T13:28:20Z2020-03-31T13:28:20Z2018info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesis95 p.| il., gráfs.application/pdf359130https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/205130porreponame:Repositório Institucional da UFSCinstname:Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)instacron:UFSCinfo:eu-repo/semantics/openAccess2020-03-31T13:28:20Zoai:repositorio.ufsc.br:123456789/205130Repositório InstitucionalPUBhttp://150.162.242.35/oai/requestopendoar:23732020-03-31T13:28:20Repositório Institucional da UFSC - Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)false
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