Biomechanical Consequences of the Elastic Properties of Dental Implant Alloys on the Supporting Bone: Finite Element Analysis

doi:10.1155/2016/1850401

Q3 · Biochemistry, Genetics and Molecular BiologyImpact Factor · 1.081

AutoresEsteban Pérez-Pevida, Aritza Brizuela‐Velasco, David Chávarri‐Prado, Antonio Jiménez-Garrudo, Fernando Sánchez Lasheras, Eneko Solaberrieta, Markel Diéguez-Pereira, Felipe J. Fernández-González, Borja Dehesa-Ibarra, Francesca Monticelli

Por qué importa

Se ha analizado cómo las propiedades elásticas de los materiales utilizados en la fabricación de implantes dentales pueden afectar la transmisión de cargas al hueso circundante. Mediante un análisis de elementos finitos tridimensional, se compararon aleaciones rígidas, convencionales e hiperelásticas bajo una carga estática simulada. Aunque la distribución del estrés y la deformación en el hueso no variaron significativamente entre los materiales, sí se observó una diferencia en la magnitud del estrés transferido. Específicamente, el material más rígido (Y-TZP) resultó en una menor transferencia de estrés y deformación al hueso cortical. Este hallazgo es relevante para la práctica clínica, ya que sugiere que la elección del material del implante puede influir en la respuesta biomecánica del hueso de soporte y, potencialmente, en la longevidad del implante y la salud del tejido peri-implantario.

Abstract original

The objective of the present study is to evaluate how the elastic properties of the fabrication material of dental implants influence peri-implant bone load transfer in terms of the magnitude and distribution of stress and deformation. A three-dimensional (3D) finite element analysis was performed; the model used was a section of mandibular bone with a single implant containing a cemented ceramic-metal crown on a titanium abutment. The following three alloys were compared: rigid (Y-TZP), conventional (Ti-6Al-4V), and hyperelastic (Ti-Nb-Zr). A 150-N static load was tested on the central fossa at 6° relative to the axial axis of the implant. The results showed no differences in the distribution of stress and deformation of the bone for any of the three types of alloys studied, mainly being concentrated at the peri-implant cortical layer. However, there were differences found in the magnitude of the stress transferred to the supporting bone, with the most rigid alloy (Y-TZP) transferring the least stress and deformation to cortical bone. We conclude that there is an effect of the fabrication material of dental implants on the magnitude of the stress and deformation transferred to peri-implant bone.

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Autores Doctor&Cols

Cómo citar

Pérez-Pevida E, Brizuela‐Velasco A, Chávarri‐Prado D, Jiménez-Garrudo A, Lasheras FS, Solaberrieta E, et al. Biomechanical Consequences of the Elastic Properties of Dental Implant Alloys on the Supporting Bone: Finite Element Analysis. BioMed Research International. 2016. doi:10.1155/2016/1850401