anisotropia

PPP

Práctica clínica

BIOMECÁNICA DE DENTINA POR ELEMENTOS FINITOS

Comportamiento biomecánico en un modelo ideal
de dentina ante cargas compresivas analizado por
el método de elementos finitos*
Biomechanical behavior of a dentine ideal model when bearing
compressive charges as analyzed by the finite element method
Resumen
ANTECEDENTES: la dentina es el eje estructural del diente y constituye eltejido mineralizado que conforma
el mayor volumen de la estructura dentaria; en ella se pueden distinguir dos componentes básicos: la matriz
mineralizada y los túbulos dentinarios que la atraviesan en todo su espesor. Teniendo en cuenta que los túbulos
están conectados por material orgánico, el cual tiene más bajo módulo de elasticidad que los túbulos a lo largo
de sus ejes, y que la dentina esun tejido que por ser tan amplio en su composición, tiene un comportamiento
biomecánico especial, diferentes autores han planteado que ésta es un tejido anisotrópico a diferencia de otros
quienes proponen que se comporta isotrópicamente. OBJETIVO: como resultado de esta controversia, el
motivo fundamental para la realización de esta investigación fue observar por medio de elementos finitos, elcomportamiento biomecánico en un modelo ideal de dentina, teniendo en cuenta su composición y describir
cómo se distribuye el esfuerzo dentro de ella al aplicar cargas compresivas en diferentes direcciones con
respecto a los túbulos. MÉTODO: se utilizó el programa ALGOR para diseñar el modelo tridimensional. Las
fuerzas fueron aplicadas paralelas y perpendiculares a los túbulos dentinales. El análisisde la información se
llevó a cabo, observando las concentraciones de esfuerzos realizando un análisis cualitativo. RESULTADOS:
al aplicar las cargas, el modelo ideal de dentina se comportó ortotrópicamente, debido a que presenta diferentes propiedades elásticas en los diferentes planos y las propiedades son independientes de la dirección en cada
plano; se encontró que la mayor concentración deesfuerzo al aplicar las cargas tanto paralelas como perpendiculares fue en dentina peritubular y la mayor deformación se presentó en líquido tubular.
Palabras clave: dentina, túbulos dentinales, anisotropía, isotropía, ortotropía, elementos finitos, biomecánica,
fuerzas compresivas.
Área temática: Biofísica
Abstract
BACKGROUND: dentine is the structural axis of teeth and the mineralized tissue thatconstitutes the largest
part of teeth structure. It has two basic components: the mineralized matrix and the tubules that go through
it. Since tubules are connected by organic material, which is less elastic than tubules along their axis, and since
dentine exhibits a special biomechanical behavior due to its wide composition, some authors have argued that
dentine is an non - isotropic tissue whileothers sustain that it is isotropic. OBJECTIVE: as a result of this
controversy, the basic reason for this research was to analyze with finite elements the biomechanical behavior
of a dentine ideal model, keeping in mind its composition, and to describe how stress is distributed when
applying compressive charges in different directions with respect to tubules. METHOD: the ALGOR program
was usedto design the three - dimensional model. The stress applied was parallel and perpendicular to dentine
tubules. Information was analyzed by observing stress concentrations through a qualitative analysis. RESULTS:
when applying charges, the dentine ideal model behaved orthotropically due to the fact that it has different
elastic properties in different planes and that properties are no dependent onthe direction in each plane. It was
found that the biggest effort concentration when applying parallel and perpendicular charges was in peritubular
dentine, and that the biggest deformation was in tubular liquid.
Key words: dentine, dentine tubules, anisotropy, isotropy, orthotropy, finite elements, biomechanics,
compressive charges.
Thematic field: Biophysics

Sandra Giselle Araque Beltrán...