BIOMECÁNICA DE IMPLANTESBIOMECÁNICA Ciencia que estudia la respuesta de los tejidos biológicos a las cargas aplicadas sobre los mismos. Ingeniería mecánica aplicada. BIOMECÁNICA Analiza la fuerza y distribución de esfuerzos durante la función. COMPLEJO IMPLANTE/INTERFASES COMPONENTES Tejido óseo alrededor del implante. Implante. Abutment. Tornillo del abutment. Coping protésico. Tornillo retenedor de la prótesis. Supraestructura. La corona. Superficie masticatoria. Sistema Ingles (Lbm) (Libra masa). .PRINCIPIOS BÁSICOS MASA: grado de atracción gravitacional Sistema Métrico (Kg). 8 m/s2). a.225 LBF 1 lbf = 4. m = determina la fuerza. . a constante gravitacional (9. m / s 2 = 0. Peso: Fuerza gravitacional que actúa sobre un cuerpo en un lugar deterinado. Unidades de fuerza o de peso Newton : 1kg .448 N.2ª LEY DE NEWTON F = m . FUERZA Y MOMENTO FUERZA Vector Fuerza Magnitud Sentido Punto de aplicación. . Tridimensionales. FUERZAS 3D . FUERZAS NORMALES Compresión: Mantiene integridad hueso implante Tensión Altera interfase hueso implante . .FUERZAS CIZALLAMIENTO Alteran interfase hueso implante. puede tener efectos distintos.Una fuerza de igual magnitud. sobre la interfase hueso-implante según la dirección de la carga aplicada . 0 (11.RESISTENCIA DEL HUESO CORTICAL TIPO DE F TRACCION RESISTENCIA (MPa) 133.7) 60º TRANSVERSAL TORSION .0 (10.0) 173.0) 133.0 (13.0 (8.0 (13.5 (4.6) 60.8) TRANSVERSAL LONGITUDINAL 30º 133.0 (4.0) CIZALLAMIENTO 68.8) DIRECCION DE LA CARGA LONGITUDINAL 30º 60º 51.4) COMPRESION 193.0 (3.7) 100.0 (15. FUERZA Toda fuerza puede desglosarse en una combinación de componentes de fuerzas normales y de cizallamiento. pueden generar diferentes efectos. dependiendo de su dirección . Fuerzas de igual magnitud. FUERZA El patrón masticatorio determina el tipo de fuerza se sufrirá el implante. Fuerzas compresivas son menos lesivas para los implantes. . OCLUSION FACTOR DETERMINANTE: Ubicación de puntos de contacto distribución de esfuerzos en el sistema . OCLUSION DE PRÓTESIS IMPLANTO-SOPORTADA ESFUERZOS COMPRESIVOS . .MOMENTO TORQUE O CARGA TORSIONAL: Momento = F (N) x Brazo de palanca. MOMENTO EN LOS TRES PLANOS DEL ESPACIO . MOMENTO EN LOS TRES PLANOS DEL ESPACIO Altura Oclusal Incidencia directa sobre magnitud del momento. en eje Vestíbulo lingual. Relación C/R . Y mesio distal. Relacionada con la calidad del hueso. MOMENTO LINGUAL . MOMENTO APICAL . MOMENTO LINGUAL TRANSVERSAL . MOMENTO OCLUSAL . CANTILEVER PALANCA DE CLASE I . A. P.PROTESIS EN VOLADIZO palanca clase I.R. R A P . PROTESIS EN VOLADIZO Carga y posición igual pero se adelanta el implante distal 5 mm varían las cargas resultantes R A P . PROTESIS EN VOLADIZO El voladizo distal no debe ser superior a 2. Forma de arco.5 veces la distancia anteroposterior. Longitud del implante Densidad ósea Diseño de la prótesis. P . PROTESIS EN VOLADIZO El implante expuesto a esfuerzos tensionales esta mas expuesto a la falla. . entre el punto central del implante y los implantes más anteriores.PROTESIS EN VOLADIZO A mayor distancia antero posterior. . menores serán las cargas oclusales. Efecto estabilizador de la distancia ateroposterior. PROTESIS EN VOLADIZO Distribución de implantes . MOMENTO EN RELACIÓN A ALTURA RESTAURATIVA A > ALTURA DE LAS RESTAURACIONES > BRAZO DE PALANCA . MOMENTO LESIVO PARA LOS SISTEMAS DE IMPLANTES SEPARACION DE LAS INTERFASES AFLOJAMIENTO Y/O FRACTURA RESORCION OSEA . .FORMA DE ARCO Arco cuadrado: Menores distancias anteroposteriores Arco estrecho o triangular Presenta las mayores distancias anteroposteriores. Soporta voladizos mas extensos. DENSIDAD OSEA Densidad ósea: Arco superior: voladizos mesiales. voladizos extensos . requiere implantes distales Arco inferior: mejor densidad. Tensión Normales.TRANSFERENCIA DE FUERZAS Tensión Representación de la magnitud de la fuerza que se distribuye por la zona sobre la que actúa la fuerza Tensiones internas sobre implantes y tejidos biológicos afectan la longevidad a largo plazo. . Cizallamiento. TENSIÓN . TENSIÓN Tensión máxima Elementos de cizallamiento son nulos Tensiones normales ( tensiones principales) Permite evaluar σ (1) tracción máxima σ (2) intermedio σ (3) compresión máxima sitios de posibles fracturas y atrofias óseas . Actividad remodeladora Capacidad de elongación de biomateriales 0 % (cerámicas)……….DEFORMACIÓN Y TORSION Carga implante Deformación de Tejido circundantes.55% de acero inoxidable . TORSION MECANICA Y DE CIZALLAMIENTO . COEFICIENTE DE POISSON m Carga axial Torsión axial Torsión lateral proporcional es . RELACION TENSION DEFORMACION . . Le de Hooke s = E e.RELACION TENSION DEFORMACION Materiales deben tener un módulo elástico similar a de los tejidos para que se comporten de igual manera frente a las cargas. Control de tensión garantiza control de la deformación. CARGA DE IMPACTO E IMPULSO Colisión de cuerpos en periodo corto de tiempo Colisión elástica: Compresión Igual velocidad final . .CARGA DE IMPACTO E IMPULSO Colisión plástica Contacto final Disipación de energía Calor Deformación permanente. CARGA DE IMPACTO E IMPULSO Intraoralmente el choque tiene comportamiento plástico . P. Utilizar un elemento “intra movible” Restauración provisional acrílica con carga oclusal progresiva . Utilizar dientes acrílicos Interfase de tejido fibroso: Absorbe el choque fisiológico similar al L.METODOS PARA LA REDUCCIÓN DE LA CARGA DE IMPACTO. HUESO COMO BASE ESTRUCTURAL Anisotrópico Diferentes propiedades dependiendo de la dirección de la fuerza. Ortotrópico: Isotrópico: Isotropismo transversal: . Presenta propiedades diferentes en las tres direcciones Presenta las mismas propiedades en las tres direcciones Propiedades semejantes en dos direcciones. HUESO CORTICAL Transversalmente isotrópico. El hueso cortical de la mandíbula actúa como un hueso largo que ha sido moldeado con geometría curva. . HUESO CORTICAL La dirección de mayor rigidez: curvatura del arco eje longitudinal de la tibia o el fémur. Presencia de dientes o implantes incrementa significativamente la cantidad y la densidad del hueso trabecular . El hueso es más quebradizo a mayores velocidades de carga. .HUESO CORTICAL Y VELOCIDAD DE CARGA Viscoelasticidad: comportamiento mecánico depende de la velocidad de carga. La resistencia a la fatiga del hueso es relativamente baja. es un proceso ACUMULATIVO La resistencia a la fatiga define la resistencia final.HUESO CORTICAL Lesión secundaria. . pero se soluciona con la remodelación ósea. Número de ciclos antes de fracturarse. Imágenes Dx permiten evaluación cuantitativa del hueso esponjoso. Heterogéneo.HUESO ESPONJOSO Anisotrópico. . Conocimiento de dichos mecanismos permitirá predecir la respuesta biológica.TEORIAS DE REMODELACIÓN OSEA Proceso de adaptación del hueso a las cargas funcionales. . Equilibrio de remodelación Reabsorción y reposición ósea Toda actividad remodeladora tiende a buscar el equilibrio. No hay datos de la adaptación funcional en mandíbula a circunstancias mecánicas .TEORIAS DE REMODELACIÓN OSEA Torsión experimentada Catalizador de la actividad remodeladora. Deformación inmediata influencia directa sobre actividad osteogénica. Diferentes mecanismos de transducción. Remodelación Alineaba la arquitectura ósea según la tensión principal Potencializaba la resistencia del material Densidad aparente del material se adapta a una “tensión efectiva” Fyhrie y Carter 1986 .TEORIAS DE REMODELACIÓN OSEA 1869 Ley de Wolff Arquitectura ósea depende de “tensión principal” Hueso cortical y trabecular son el mismo. solo difieren en su porosidad relativa. TEORIAS DE REMODELACIÓN OSEA “Elastisidad relativa” Cowin Remodelación esta en función de las circunstancias mecánicas cambiantes No predice la configuración óptima del hueso normal Conseguir un estado de Torsión de equilibrio Velocidad de remodelación depende de la diferencia entre el estado de equilibrio y el estado de deformación real Cambios en el módulo elástico y en la geometría externa del tejido óseo . TEORIAS DE REMODELACIÓN OSEA Huiskes Densidad de energía Torsional Trabajo desarrollado por todas las fuerzas por unidad de volumen. .