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Abstract

Le protesi dentali sono attualmente una soluzione valida per sostituire denti mancanti o per affrontare condizioni di edentulia. Tuttavia, la cavità orale è un sistema dinamico e complesso: i carichi occlusali, gli agenti esterni o altri eventi avversi possono influire sulla funzionalità e stabilità degli impianti, portando alla necessità di un intervento chirurgico di revisione in futuro.

Una delle cause di fallimento è certamente il carico dinamico generato dalle attività orali quotidiane come mangiare, masticare, ecc. L’obiettivo di questo articolo era valutare, tramite un’analisi numerica basata sul Metodo degli Elementi Finiti (FEM), e discutere in modo comparativo, innanzitutto, lo stress e la deformazione di due diversi impianti dentali utilizzati, e successivamente la loro vita a fatica secondo gli standard comuni di calcolo.

In questa indagine, l’osso mascellare è stato modellato tenendo conto del comportamento sia isotropico che anisotropico. Era composto da regioni corticali e spugnose, considerando una completa osteointegrazione con gli impianti.

Infine, è stato analizzato l’impatto del design degli impianti, delle condizioni di carico e il loro effetto sull’osso mandibolare, basandosi sui risultati numerici ottenuti. Infine, il ciclo di vita degli impianti analizzati è stato stimato secondo le teorie consolidate di Goodman, Soderberg e Gerber, sfruttando i risultati ottenuti dalle simulazioni numeriche, fornendo conclusioni interessanti e utili nella pratica dentale.

Sintesi

Il documento presenta uno studio numerico sul comportamento di due diversi tipi di impianti dentali in termini di stress, strain (deformazione) e resistenza alla fatica. Utilizzando il metodo degli elementi finiti (FEM), lo studio confronta la durata e la resistenza di impianti con design diversi, considerando sia ossa isotropiche che anisotropiche (Isotropico – comportamento meccanico uniforme in tutte le direzioni | anisotropico comportamento meccanico variabile a seconda della direzione). Le simulazioni sono state condotte su due impianti in titanio grado V, di cui uno ultracorto, per valutarne la performance in situazioni di carico statico e dinamico.

Obiettivi dello Studio

Analizzare la distribuzione delle sollecitazioni sugli impianti e l’osso circostante.
Valutare la vita a fatica degli impianti attraverso tre teorie: Goodman, Soderberg e Gerber.
Investigare l’impatto del design dell’impianto, del carico masticatorio e delle proprietà dell’osso sul rischio di fallimento.

Risultati Principali

Gli impianti ultracorti hanno mostrato una distribuzione dello stress più favorevole rispetto agli impianti standard, grazie a un maggiore diametro e alla connessione a cono Morse, che offre una migliore resistenza meccanica.
La fatica dinamica è risultata essere uno dei principali fattori di rischio per il fallimento degli impianti, in particolare nelle aree di connessione tra l’abutment e l’impianto.
Gli impianti soggetti a carichi obliqui hanno mostrato una maggiore concentrazione di stress, con una riduzione significativa del fattore di sicurezza.

Conclusioni

L’analisi evidenzia che il design dell’impianto, in particolare la connessione senza viti e l’uso di impianti ultracorti, migliora la resistenza alla fatica.
Le proprietà anisotropiche dell’osso influenzano significativamente il comportamento meccanico dell’impianto, con un impatto sulla distribuzione delle sollecitazioni.
Sono necessari ulteriori studi, in particolare di tipo clinico, per approfondire i risultati ottenuti e validare le simulazioni numeriche in contesti reali.

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