Falhas biomecânicas com uso de mini-implante ortodôntico: análise por elementos finitos

• Autor(a) principal: Ugarte, Omar Melendres
• Data de Publicação: 2021
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
• Texto Completo: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/23/23161/tde-27102021-173842/
• topic: Análise de elementos finitos; Bone resorption; Finite element analysis; Mecânica Ortodôntica; Mini-implante ortodôntico; Orthodontic mechanics; Orthodontic mini-implant; Orthodontically induced root resorption; Reabsorção óssea; Reabsorção radicular induzida ortodonticamente

Esta tese foi dividida em três partes, sendo que cada uma consistiu estudo independente, com objetivos próprios. Na parte 1, o objetivo foi avaliar a influência do modo de representar a interface osso-OMI (osseointegrada ou não osseointegrada) sobre a previsão do risco de reabsorção óssea peri-implantar. Foram construídos quatro modelos tridimensionais que representaram o OMI inserido em quatro cilindros de osso de densidades crescentes, diferenciados pela espessura do osso cortical (Ct = 0,5; 1,2; 2,0 e 3,0 mm) e pelo módulo de elasticidade do osso trabecular (TE = 0,2; 1,4; 3,0 e 5,5 GPa). Para cada modelo, foram simuladas duas condições de interface osso-OMI: uma que considerava união perfeita entre osso e OMI (osseointegrado) e outra que considerava a possibilidade de movimentos relativos entre eles (não osseointegrado). Uma força horizontal de 2 N foi aplicada na cabeça do OMI, para simular a retração de dentes anteriores. A avaliação do risco de reabsorção óssea peri-implantar foi baseada no critério de falha da deformação principal maior, assumindo um valor crítico de 3.000 strain, tanto para tração quanto para compressão. Os resultados mostraram que, ao simular a interface osso-OMI como perfeitamente unida, o risco de perda de estabilidade do OMI por reabsorção óssea peri-implantar no osso menos denso fica subestimado. Na parte 2, foram novamente representadas as quatro condições de qualidade óssea, mas com modelos que representavam o contorno anatômico dos ossos correspondentes: maxila pouco densa, maxila controle, mandíbula controle e mandíbula muito densa. A AEF foi conduzida para tentar explicar por que os OMIs colocados na maxila apresentam maior taxa de sucesso em relação aos OMI colocados na mandíbula, apesar da melhor qualidade do osso mandibular. Além da força horizontal de 2 N (cenário clínico), foi simulada uma força horizontal de 10 N (condição de sobrecarga) e a interface osso OMI foi simulada como não-osseointegrada em todos os modelos. A avaliação do risco de reabsorção óssea peri-implantar seguiu o mesmo critério da parte 1 e foi também avaliado o risco de falta de estabilidade imediata, baseado no deslocamento intra-ósseo do OMI. Em todos os casos, o pico de deslocamento do OMI ficou muito abaixo do limiar de 50-100 m, o que sugere que a estabilidade primária seria suficiente mesmo no cenário de maxila de baixa densidade sobrecarregada. De acordo com os dados da deformação principal maior, a maxila está mais sujeita a perder sua estabilidade inicial devido à sobrecarga ortodôntica, especialmente na condição de baixa densidade, em que tanto a deformação de tração quanto a de compressão ultrapassaram o limiar de reabsorção óssea patológica. É provável que essa AEF não conseguiu prever o maior risco de falha de OMI em mandíbula de alta densidade porque não simulou as tensões residuais geradas pela inserção do OMI. Portanto, a simulação da inserção do OMI parece essencial para explicar a contradição que motivou esse estudo. Na parte 3, o objetivo foi comparar, através da AEF, o risco de reabsorção radicular inflamatória induzida ortodonticamente (RRIIO) entre duas mecânicas ortodônticas de intrusão (convencional e com mini-implantes), em situações de diferentes níveis de suporte periodontal. Foram construídos quatro modelos de um pré-molar superior inserido na maxila: controle (CTL) e 2, 4 ou 6 mm de perda óssea horizontal (R2, R4 e R6, respectivamente). Uma força de intrusão de 25 cN foi utilizada para as duas mecânicas em estudo. Nos modelos com mini-implante ortodôntico, a força foi dividida entre as faces vestibular e palatina. Nos modelos sem mini-implantes, a força foi aplicada apenas na vestibular. O índice de risco de reabsorção radicular (iRRR) foi calculado dividindo o pico de tensão hidrostática compressiva no ligamento periodontal pela tensão hidrostática dos capilares (4,7 kPa). A mecânica com mini-implante, além de apresentar iRRR sempre menores (CTL 1,2 e 1,4; R2: 1,4 e 1,7; R4: 1,7 e 2,2; R6: 2,4 e 3,2 - para mecânicas com e sem OMI, respectivamente), gerou apenas uma região com tensão hidrostática acima do valor crítico, próxima ao ápice do dente, para todos os modelos. Na mecânica convencional, houve também uma região com tensão hidrostática compressiva acima de 4,7 kPa na região cervical vestibular do modelo com 6 mm de perda óssea horizontal. O uso de mini-implante na intrusão ortodôntica diminuiu o risco de RRIIO em todos os casos simulados e o risco de reabsorção óssea adicional no modelo em que o dente apresentava uma perda óssea horizontal prévia de 6 mm.