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Title: Análisis de elementos finitos de los efectos biomecánicos de la micro-perforación del hueso cortical vestibular durante la aplicación de fuerza ortodóntica expansiva
Authors: Gómez García, Luis Felipe
Vega Arias, David Alejandro
Advisor: Gómez Arango, Juan Pablo
Peña Bustos, Fabio Marcelo
Keywords: Micro-Osteoperforación
Análisis de Elementos finitos
Alineadores plásticos
Expansión maxilar
Publisher: Universidad Autónoma de Manizales
Abstract(esp): Determinar los efectos biomecánicos de la MOP (micro-osteoperforaciones) del hueso cortical vestibular al aplicar una fuerza ortodóntica expansiva en un modelo de elementos finitos. Metodología: Se construyeron 9 modelos 3D de un premolar superior derecho (1 modelo de control, 4 modelos para evaluar el efecto del número de perforaciones (4 y 9 perforaciones con profundidades de 0,5mm y 1mm y diámetros de 0,5mm y 1mm), 2 modelos para evaluar el efecto de la profundidad de la perforación (4 y 9 perforaciones con profundidad de 1mm y diámetro de 0,5mm) y 2 modelos para evaluar el efecto del diametro de la perforación (4 y 9 perforaciones con profundidad de 0,5mm y diámetro de 1mm ). A estos modelos se les aplicó una carga simulada de 2.6 Newton para imponerle un movimiento expansivo (0,20mm) hacia vestibular para establecer una comparación entre los modelos, teniendo en cuenta los patrones de esfuerzo y deformación unitaria en el hueso alveolar, determinando los cambios en el entorno del hueso alveolar. Resultados: El modelo de elementos finitos evidenció que al realizar las simulaciones con 4 y 9 MOPs se observó una tendencia creciente en el aumento de las micro-deformaciones al aumentar el diámetro y la profundidad de las MOPs a 1mm en 7 de los 8 modelos, solo en el modelo de 4MOPs con un diámetro de 0,5mm y una profundidad de 1mm se observó una disminución de las micro-deformaciones. Conclusiones: A través de la construcción de un modelo básico de elementos finitos de un segundo premolar superior, incluyendo todos sus tejidos (hueso trabeculado, ligamento periodontal) se evidenció que la utilización de las MOPs produce un aumento de las micro deformaciones óseas que promueven un proceso de remodelación ósea en las zonas de microtrauma.
Abstract(eng): To determine the biomechanical effects of the cortical bone´s vestibular micro perforation while applying an expansive orthodontic force in a model of finite elements. Methodology: 9 3D models were constructed from a right superior premolar (1 control model, 4 models to evaluate the effect of the number of perforations (4 and 9 perforations with depths of 0.5mm and 1mm and diameters of 0.5mm and 1mm), 2 models to evaluate the effect of the depth of the perforation (4 and 9 perforations with a depth of 1mm and a diameter of 0.5mm), and 2 models to evaluate the effect of the width of the perforation (4 and 9 perforations with a depth of 0.5mm and a diameter of 1mm)). A simulated load of 2.6 Newton was applied to these models to impose an expansive movement (0.20mm) towards vestibular to establish a comparison between the models, taking into account the stress and unit deformation patterns in the alveolar bone, determining the changes in the environment of the alveolar bone. Results: The finite element model showed that when performing the simulations with 4 and 9 MOPs, an increasing trend was observed in the increase of micro-deformations by increasing the diameter and depth of the MOPs to 1mm in 7 of the 8 models, only in In the 4MOPs model with a diameter of 0.5mm and a depth of 1mm, a decrease in micro-deformations was observed. Conclusion: Through the construction of a basic finite element model of a second upper premolar, including all its tissues (trabeculated bone, periodontal ligament), it was shown that the use of MOPs produces an increase in bone micro-deformations that promote a process of bone remodeling in microtrauma areas.
URI: http://repositorio.autonoma.edu.co/handle/11182/1108
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