Documentacion 14 Propiedades Mec Nicas An Lisis

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Análisis mecánico

Mediante simulación numérica

Documento elaborado por el comité científico de AVINENT Implant System S.L. (1) con la colaboración del CREB (Centre de Recerca en
Enginyeria Biomèdica) (2) y el CTM (Centre Tecnològic) (3)
Comité científico de AVINENT Implant System S.L.: A. Cortina, C. Vendrell, E. Falcó, J. Serra
CREB: A. Mestre
(3) CTM: J. Caro, Mª D. Riera, J. M. Prado(1)
(2)

El análisis mecánico mediante simulación numérica, o método de los elementos finitos, es una herra-

servicio) se ha llevado a cabo en un entorno que se ha supuesto representativo

mienta de gran valor a la hora de evaluar respuestas biomecánicas ante diversas condiciones de carga.

de un adulto sano. Se ha obtenido la información tridimensional de una mandíbula real (ver fig. 1, A), y seha elegido una región de dicha mandíbula sobre la
que se lleva a cabo la implantación de la prótesis (ver fig. 1, B y C), de manera

En Avinent hemos llevado a cabo ensayos sobre nuestros implantes dentales, evaluando su comporta-

que el modelo geométrico completo es el representado en la fig. 2.

miento una vez colocados y su evolución bajo cargas masticatorias. Estos estudios nos han ayudado adesarrollar el apropiado diseño de nuestros implantes dentales y aditamentos, alcanzando unas tolerancias di-

Materiales y Métodos

mensionales mínimas y teniendo en cuenta las tensiones implante-hueso para una mejor osteointegración.

Objetivo

El comportamiento mecánico asociado a todos los elementos del aquí denominado conjunto implante corresponde al de un material metálico convencional,

AEl objetivo básico de este trabajo ha sido el análisis, mediante métodos numé-

con elasticidad lineal, isótropa, con módulo de Young igual a 115000 MPa y re-

ricos, del proceso de colocación de un implante y la evolución en el tiempo de

lación de Poisson 0.28, y comportamiento perfectamente plástico, con límite

su comportamiento bajo las cargas masticatorias.

elástico igual a 380 MPa.

Se hadefinido un modelo tridimensional, complejo, para representar los aspec-

La compleja arquitectura del hueso cortical no permite, por el momento, un tra-

tos fundamentales del sistema a analizar y se han evaluado las influencias del

tamiento micromecánico sencillo. En este trabajo, su comportamiento mecáni-

tipo de carga, de la calidad del hueso y el nivel de osteointegración en la distri-

BA

co se simula mediante un modelo de elasticidad lineal anisotrópica. En cuanto

bución de las tensiones y las deformaciones en el conjunto hueso-implante. La

al comportamiento plástico, se ha supuesto isotropía en la cedencia y en el en-

osteointegración se ha tenido en cuenta de una manera sencilla, definiendo

durecimiento por deformación, con límite elástico igual a 120 MPa y resistenciaunas regiones de transición entre el implante y los huesos cortical y trabecular,

máxima de 133 MPa.

a los que se han asignado propiedades distintas para representar diferentes esB

tadios del proceso.

La respuesta mecánica del hueso trabecular depende de su densidad; ésta, a
culas, con la dirección de dicha carga. En el presente trabajo, se han asignado

Modelo geométrico

al módulo elásticovalores comprendidos entre 3000 y 600 MPa. La relación de
Poisson en materiales celulares depende sólo de la geometría de la célula, y no

La anatomía de la mandíbula y la calidad del hueso varían de paciente a pacienC

Figura 1. (A) Imagen de la mandíbula supues­
ta en este trabajo, obtenida con un programa
de tratamiento de imágenes de scanner.
(B) Geometría de la mandíbula desde el pro­
grama decálculo numérico empleado en este
trabajo. Se indica en ella la región de implan­
tación.
(C) Parte del hueso que se simula en este tra­
bajo y al que se incorpora el conjunto implante.

C

becular) de cada individuo. La metodología a seguir sería analizar, mediante
tomografía, la mandíbula a tratar. Las imágenes obtenidas se traducirían a un
programa de CAD con el que se generaría un modelo...