biomecanica de implantes 2

8/22/2019 Biomecanica de Implantes 2

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BIOMECNICA DEIMPLANTES


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BIOMECNICA

Ciencia que estudia larespuesta de lostejidos biolgicos a

las cargas aplicadassobre los mismos.

Ingeniera mecnica

aplicada.


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BIOMECNICA

Analiza la fuerza

y distribucin deesfuerzos durantela funcin.


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COMPLEJOIMPLANTE/INTERFASES


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COMPONENTES

Tejido seo alrededor delimplante.

Implante.

Abutment. Tornillo del abutment.

Coping protsico.

Tornillo retenedor de laprtesis.

Supraestructura.

La corona.

Superficie masticatoria.


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PRINCIPIOS BSICOS

MASA: grado deatraccingravitacional

Sistema Mtrico(Kg).

Sistema Ingles (Lb-m) (Libra masa).


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2 LEY DE NEWTON

F = m . a. a constante gravitacional (9,8

m/s2). m = determina la fuerza.

Peso: Fuerza gravitacionalque acta sobre un cuerpoen un lugar deterinado. Unidades de fuerza o de peso

Newton : 1kg . m / s 2 = 0,225LBF

1 lbf = 4,448 N.


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FUERZA Y MOMENTO

FUERZA

Vector

Fuerza

Magnitud

Sentido

Punto de aplicacin.

Tridimensionales.


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FUERZAS 3D


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FUERZAS NORMALES

Compresin:

Mantiene integridad

hueso implante

Tensin

Altera interfase hueso

implante


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FUERZAS CIZALLAMIENTO

Alteran interfase hueso

implante.


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Una fuerza de igualmagnitud, puede tener

efectos distintos, sobre lainterfase hueso-implantesegn la direccin de la

carga aplicada


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RESISTENCIA DEL HUESOCORTICAL

TIPO DE F RESISTENCIA (MPa) DIRECCION DE LA CARGA

TRACCION 133,0 (11,7) LONGITUDINAL

100,0 (8,6) 3060,5 (4,8) 60

51,0 (4,4) TRANSVERSAL

COMPRESION 193,0 (13,0) LONGITUDINAL

173,0 (13,8) 30

133,0 (15,0) 60

133,0 (10,0) TRANSVERSAL

CIZALLAMIENTO 68,0 (3,7) TORSION


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FUERZA

Toda fuerza puededesglosarse en unacombinacin de

componentes de fuerzasnormales y decizallamiento.

Fuerzas de igual

magnitud, puedengenerar diferentesefectos, dependiendo desu direccin


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FUERZA

El patrn masticatoriodetermina el tipo defuerza se sufrir el

implante.

Fuerzas compresivasson menos lesivas

para los implantes.


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OCLUSION

FACTOR DETERMINANTE:

Ubicacin de puntos de

contacto distribucin deesfuerzos en el sistema


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OCLUSION DE PRTESIS

IMPLANTO-SOPORTADA

ESFUERZOS COMPRESIVOS


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MOMENTO

TORQUE O CARGA TORSIONAL:

Momento = F (N) x Brazo de palanca.


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MOMENTO EN LOS TRESPLANOS DEL ESPACIO


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MOMENTO EN LOS TRESPLANOS DEL ESPACIO

Altura Oclusal Incidencia directa sobre magnitud del momento, en eje

Vestbulo lingual. Y mesio distal. Relacionada con la calidad del hueso. Relacin C/R


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MOMENTO LINGUAL


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MOMENTO APICAL


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MOMENTO LINGUAL -TRANSVERSAL


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MOMENTO OCLUSAL


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CANTILEVER

PALANCADECLASE I


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PROTESIS EN VOLADIZO palanca clase I. P.A.R.

PAR


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PROTESIS EN VOLADIZO Carga y posicin igual pero se adelanta el

implante distal 5 mm varan las cargasresultantes

PAR


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PROTESIS EN VOLADIZO

P

El voladizo distal nodebe ser superior a2,5 veces la distancia

anteroposterior.

Longitud del implante

Densidad sea

Diseo de la prtesis. Forma de arco.


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El implante

expuesto aesfuerzostensionales estamas expuesto a lafalla.


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A mayor distancia anteroposterior, entre el punto centraldel implante y los implantes

ms anteriores, menores sernlas cargas oclusales.

Efecto estabilizador de ladistancia ateroposterior.


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Distribucin de implantes


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MOMENTO EN RELACIN AALTURA RESTAURATIVA

A > ALTURA DE LAS RESTAURACIONES >BRAZO DE PALANCA


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MOMENTO

LESIVO PARA LOS SISTEMAS DEIMPLANTES

SEPARACIONDE LAS

INTERFASES

RESORCIONOSEA

AFLOJAMIENTOY/O FRACTURA


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FORMA DE ARCO

Arco cuadrado: Menores distancias

anteroposteriores

Arco estrecho otriangular Presenta las mayores

distancias

anteroposteriores. Soporta voladizos

mas extensos.


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DENSIDAD OSEA

Densidad sea:

Arco superior:voladizos mesiales,

requiere implantesdistales

Arco inferior: mejordensidad, voladizosextensos


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TRANSFERENCIA DEFUERZAS

Tensin Representacin de la magnitud de la fuerza

que se distribuye por la zona sobre la que

acta la fuerza

Tensiones internas sobre implantes y tejidosbiolgicos afectan la longevidad a largo plazo.

Tensin Normales. Cizallamiento.


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TENSIN


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TENSIN

Tensin mxima Elementos de cizallamiento son nulos

Tensiones normales ( tensionesprincipales) (1) traccin mxima

(2) intermedio (3) compresin mxima

Permite evaluarsitios de posibles

fracturas yatrofias seas


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DEFORMACIN Y TORSION

Carga Deformacin deimplante

Tejido circundantes.

Capacidad de elongacin debiomateriales 0 % (cermicas).55% de acero

inoxidable

Actividadremodeladora

TORSION MECANICA Y DE


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TORSION MECANICA Y DE

CIZALLAMIENTO


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COEFICIENTE DE POISSON m

Carga axial Torsin axial

Torsin lateral proporcional

es

RELACION TENSION


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RELACION TENSION

DEFORMACION

RELACION TENSION


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RELACION TENSION

DEFORMACION

Materiales debentener un mduloelstico similar a delos tejidos para que

se comporten de igualmanera frente a lascargas.

Le de Hooke s = E e. Control de tensin

garantiza control de la

deformacin.

CARGA DE IMPACTO E


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CARGA DE IMPACTO EIMPULSO

Colisin de cuerposen periodo corto detiempo

Colisin elstica:

Compresin Igual velocidad

final

CARGA DE IMPACTO E


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CARGA DE IMPACTO EIMPULSO

Colisin plstica

Contacto final

Disipacin de energa

Calor

Deformacin permanente.

CARGA DE IMPACTO E


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CARGA DE IMPACTO EIMPULSO Intraoralmente el choque tiene comportamiento

plstico

METODOS PARA LA


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METODOS PARA LAREDUCCIN DE LA CARGA

DE IMPACTO. Utilizar dientes acrlicos

Interfase de tejido

fibroso: Absorbe elchoque fisiolgico similaral L.P.

Utilizar un elemento

intra movible Restauracin provisional

acrlica con carga oclusalprogresiva

HUESO COMO BASE


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HUESO COMO BASEESTRUCTURAL

Anisotrpico Diferentes propiedades dependiendo de la

direccin de la fuerza.

Ortotrpico: Presenta propiedades diferentes en las tres

direcciones

Isotrpico: Presenta las mismas propiedades en las tres

direcciones

Isotropismo transversal: Propiedades semejantes en dos direcciones.


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HUESO CORTICAL

Transversalmenteisotrpico.

El hueso cortical de

la mandbula actacomo un huesolargo que ha sidomoldeado con

geometra curva.


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HUESO CORTICAL

La direccin de mayorrigidez: curvatura delarco eje longitudinalde la tibia o el fmur.

Presencia de dientes oimplantes incrementasignificativamente lacantidad y la densidaddel hueso trabecular

HUESO CORTICAL Y


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HUESO CORTICAL YVELOCIDAD DE CARGA

Viscoelasticidad:comportamiento

mecnico dependede la velocidad decarga.

El hueso es ms

quebradizo amayoresvelocidades decarga.


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HUESO CORTICAL

Lesin secundaria, es unproceso ACUMULATIVO

La resistencia a la fatiga

define la resistenciafinal. Nmero de ciclos antes

de fracturarse. La resistencia a la fatiga

del hueso esrelativamente baja, perose soluciona con laremodelacin sea.


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HUESO ESPONJOSO

Anisotrpico.

Heterogneo.

Imgenes Dxpermiten evaluacin

cuantitativa delhueso esponjoso.

TEORIAS DE REMODELACIN


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TEORIAS DE REMODELACINOSEA

Proceso deadaptacin delhueso a las cargas

funcionales.

Conocimiento dedichos mecanismospermitir predecir larespuesta biolgica.



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Torsin experimentada

Catalizador de laactividad remodeladora.

Diferentes mecanismosde transduccin.

Deformacin inmediata

influencia directa sobreactividad osteognica.

Equilibrio deremodelacin

Reabsorcin y reposicinsea

Toda actividadremodeladora tiende abuscar el equilibrio.

No hay datos de la

adaptacin funcional enmandbula acircunstancias mecnicas



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1869 Ley de Wolff Arquitectura sea depende de tensin principal

Hueso cortical y trabecular son el mismo, solo difierenen su porosidad relativa.

Fyhrie y Carter 1986 Remodelacin

Alineaba la arquitectura sea segn la tensinprincipal

Potencializaba la resistencia del material

Densidad aparente del material se adapta a unatensin efectiva



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Elastisidad relativa Cowin

Remodelacin esta en funcin de lascircunstancias mecnicas cambiantes

No predice la configuracin ptima del huesonormal

Conseguir un estado de Torsin de equilibrio

Velocidad de remodelacin depende de la

diferencia entre el estado de equilibrio y el estadode deformacin real

Cambios en el mdulo elstico y en la geometraexterna del tejido seo



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Huiskes

Densidad de energa

Torsional

Trabajodesarrollado por

todas las fuerzaspor unidad devolumen.


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