Análisis de esfuerzos mediante el método de elementos finitos de implantes dentales de titanio poroso

• Luis Carlos Pérez Pozo ^[1] ; Fernando Javier Briones Picheira ^[1] ; Sheila Katherine Lascano Farak ^[2] ; Claudio Aguilar Ramirez ^[1]
  1. [1] Universidad Técnica Federico Santa María
  2. [2] Universidad Técnica Federico Santa Marí
• Localización: Ingeniería y desarrollo: revista de la División de Ingeniería de la Universidad del Norte, ISSN 0122-3461, Vol. 33, Nº. 1, 2015 (Ejemplar dedicado a: Enero-Junio), págs. 80-97
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Stress analysis of porous titanium dental implants by using the finite element method
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    El titanio y sus aleaciones son los materiales mayormente empleados como sustitutos del tejido óseo en implantes dentales. Sin embargo, estos presentan una desventaja en la marcada diferencia de rigidez del titanio con el tejido óseo, produciéndose apantallamiento de tensiones y promoviendo la reabsorción ósea alrededor del implante. Una de las posibles soluciones es la fabricación de implantes de titanio poroso con un balance adecuado de propiedades mecánicas, es decir, rigidez y resistencia mecánica. En este trabajo se presenta un análisis de esfuerzos de un implante dental de titanio poroso empleando el Método de Elementos Finitos. Se generó un modelo para un implante dental de titanio sólido que consiste en unión cementada entre corona e implante sin aditamento y de un solo cuerpo. Al comprobar con la literatura la validez de este, se emplearon las mismas condiciones de contorno para el implante de titanio poroso con 40%, 50%, 60% y 70% de porosidad. Se investigó la distribución de esfuerzos sobre el conjunto corona-implante y la interface implante-hueso en condición de carga estática, así como los valores del módulo de Young para los implantes porosos. Se concluye que la mejor respuesta de cara a esta aplicación se obtiene con el titanio poroso al 40%

  • English

    The titanium and its alloys are the biomaterial most used to substitute the bone tissue in dental implants. Nevertheless, one of its main drawbacks is the Young’s modulus mismatch with respect to that one of the bone, which produces the stress shielding phenomenon, promoting the bone resorption around the implant. One alternative to solve that problem has been the fabrication of titanium porous implants with an appropriated balance between mechanical properties, i.e. stiffness and mechanical strength. In this work, a Finite Element Analysis of the stress of a porous titanium implant is presented. A model of dense dental titanium implant was developed consisting in a ceramic crown cemented on titanium implant abutment. The results were compared with the literature to approve their accuracy, and the same boundary conditions were applied to a porous implant with 40%, 50%, 60% and 70% of porosity. The stress distributions on both the crown-implant and implant-bone interface were investigated under static loading condition. The Young modulus was obtained for the porous implants. The better behavior face to this application was obtained with 40% porous titanium.