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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