Análise das tensões biomecânicas no tecido ósseo periodontal pelo método de elementos finitos

• Main Author: Rocha, Milena Cerqueira da
• Other Authors: Pereira, Fabiano Alvim
• Language: Portuguese
• Published: Pós-Graduação em Ciências Aplicadas à Saúde 2017
• Subjects: Processo alveolar; Odontologia; Ossos; Perda de osso alveolar; Fator de risco; Análise de elementos finitos; Alveolar bone loss; Risk factor; Finite element analysis; CIENCIAS DA SAUDE
• Online Access: http://ri.ufs.br/jspui/handle/riufs/7106

Biomechanical behavior comprehension of teeth-periodontium system in different periodontal attachment levels is essential in the understand of periodontal occlusal load bearing capability. The finite element method has been used simulating different periodontal attachment situations and could analyze periodontal alveolar bone stress modulation by morphological changes. The aim of this study was to assess qualitative and quantitatively the stress concentration in periodontal alveolar bone in computational models simulating healthy teeth with and without attachment loss. Six 3-D models of a lower central incisor were created simulating the teeth structure, cancellous bone, cortical bone and periodontal ligament space. Each model presented a 1mm increasing distance between cement-enamel junction (CEJ) and alveolar bone crest (ABC) (1 to 6 mm) as only modification. A 100N load with 45o angle to the axial plane with bucco-lingual direction on tooth incisal edge were simulated. Each structure was considered elastic, isotropic, homogeneous, continuous and linear. Lamina Dura and alveolar bone crest findings of Minimum Principal Stress (MPS) were analyzed. Results showed an increase of MPS in surrounding bone (alveolar bone crest and lamina dura) due to periodontal attachment loss. Maximum and minimum values of MPS were concentrated on certain areas in both analyzed regions. Statistically significant differences in magnitude, distribution and variance of MPS were found between groups. Each increased millimeter in CEJ-ABC distance generated a pattern insertion area reduction of about 12%. The considered significance level was 5%. According to results obtained, attachment loss increases stress concentration in surrounding bone. Despite eventual limitations of the model, the results suggest a biomechanical changing in stress pattern, which partly explain an increasing bone resorption risk for teeth with periodontal attachment loss. === A compreensão do comportamento biomecânico das tensões no tecido ósseo do periodonto, em dentes com suporte periodontal íntegro e reduzido, é importante para o entendimento da capacidade periodontal em suportar cargas oclusais. O método de elementos finitos é uma ferramenta capaz de simular situações de inserção periodontal reduzida e analisar as tensões geradas no osso periodontal frente às alterações morfológicas sofridas, inclusive mapeando a distribuição destas forças. Esse estudo se propôs a analisar quali-quantitativamente as tensões e a sua distribuição em modelo de dente com suporte periodontal íntegro e reduzido. Foram criados seis modelos computacionais tridimensionais de um incisivo central inferior,osso medular, osso cortical e espaço do ligamento periodontal. Cada modelo apresentou como única variação a distância entre junção amelocementária (JAC) e a crista óssea alveolar (COA), que variou de 1 à 6 mm. Foi simulada a aplicação de uma carga de 100N com 45o de inclinação em relação ao plano axial e com direção vestíbulo/lingual sobre a borda incisal do dente. Todas as estruturas foram consideradas elásticas, isotrópicas, homogêneas, contínuas e lineares. A tensão mínima principal (TMP) em tecido ósseo foi mensurada qualitativa e quantitativamente na COA e na lâmina dura. Os resultados demonstraram aumento das TMP, em regiões do osso adjacente ao dente (COA e lâmina dura), com a redução de suporte periodontal. Valores máximos e mínimos de TMP se concentraram em áreas específicas de ambas as regiões analisadas. Diferenças estatisticamente significantes de magnitude, distribuição e variância das TMPs foram verificadas entre os grupos, sendo as maiores no grupo de menor suporte periodontal. Cada milímetro aumentado da distância JAC-COA gerou redução de área de inserção de aproximadamente 12%. O nível de significância adotado foi de 5%. De acordo com os resultados obtidos, a redução de suporte periodontal gerou um aumento de concentração de tensões nas regiões da crista óssea alveolar e da lâmina dura. Apesar das limitações do modelo, um padrão de mudança de tensões biomecânicas observado no estudo explicaria o aumento do risco de perda óssea em dentes com suporte periodontal reduzido. === Lagarto, SE