Dissertação

{en_GB=Biomechanical Analysis of a Novel Bioactive Dental Implant} {} EVALUATED

{pt=Introdução: Os implantes dentários são dispositivos médicos utilizados para substituir dentes naturais. A capacidade sensorial dos mecanorecetores originalmente localizados na raíz do dente é perdida após implantação, o que está associado a implicações na saúde e ao insucesso do implante. O desenvolvimento de um implante dentário inteligente com um sensor integrado capaz de medir as forças de oclusão dentárias é uma possível solução. Objetivos: Analisar a relação entre a distribuição e magnitude das tensões em doze pontos de interesse da interface implante-pilar (IIP) e a direção e magnitude das forças de oclusão, de modo a indicar quais destes pontos é mais propício à introdução do sensor. Métodos: Modelação geométrica e de elementos finitos de um implante dentário standard e simulação de diferentes condições de carregamento dentro dos limites fisiológicos. Três outputs escalares derivados de tensões foram avaliados e comparados entre os pontos de interesse. Resultados: A tensão nos pontos da região superior da IIP variou linearmente com o ângulo e magnitude de carregamento, nomeadamente para os pontos nas faces mesiais e distais do implante. Por outro lado, os pontos pertencentes à região inferior demonstraram uma fraca linearidade e sensibilidade ao carregamento. Conclusão: Prevê-se que a região superior da IIP seja a mais indicada para a localização do sensor. No entanto, uma modelação mais precisa do implante e dos tecidos envolventes é necessária para reforçar a aplicabilidade dos resultados e melhorar as previsões das tensões., en=Introduction: Dental implants are inserted into the jawbone to support a dental prosthesis in order to replace missing tooth. However, the sensory function of the mechanoreceptors originally located at the root is lost to the implantation surgery, which has been related to health complications and implant failure. A possible solution is the development of a smart implant with an integrated sensor that can read the bite forces. Objectives: To analyze the relation between the stress distribution and magnitude at twelve points of interest within the implant-abutment interface (IAI) and the bite force angle and magnitude, in order to indicate which of these points are more suited to welcome the sensor. Methods: Computer-aided design was used to produce a standard implant geometry, that was then imported into finite element software. The model underwent different loading conditions based on the physiology of mastication, and three different scalar stress outputs were measured and compared among the points of interest. Results: On the one hand, the stress at the points from the top of the IAI was linearly related to the load angle and magnitude, with the most mesial and distal points having a distinctive, sensitive response. On the other hand, the points at the bottom exhibited poor linearity and weak sensitivity compared to the later. Conclusion: The top of the IAI appears to be more adequate for the placement of the sensor. However, a more realistic geometry of bone and prosthesis is needed to reinforce the applicability of the study.}
{pt=Implante Dentário, Elementos Finitos, Sensor Piezoeléctrico, Condições Fronteira, Interface Implante-Pilar, Hex Interno, en=Dental Implant, Finite Element, Piezoelectric Sensor, Loading Conditions, Implant-abutment Interface, Internal Hex}

Novembro 18, 2019, 11:0

Orientação

ORIENTADOR

André Paulo Galvão de Castro

IDMEC - Instituto Superior Técnico

Doutor

ORIENTADOR

Paulo Rui Alves Fernandes

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Associado