Simulación de Elementos Finitos de los Efectos Biomecánicos en los Ligamentos Periodontales Durante la Expansión del Arco Maxilar con Alineadores Termoconformados
Autores: Rojas, Gustavo A.; García-Melo, Jose Isidro; Aristizábal, Juan S.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias de los Materiales
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 14
Citaciones: Sin citaciones
Propósito: Este documento investiga el efecto biomecánico de los alineadores termoformados equipados con accesorios biomecánicos complementarios (CBA) sobre los ligamentos periodontales (PDL) durante el proceso de expansión del arco maxilar. El análisis se realizó utilizando simulaciones avanzadas basadas en el método de elementos finitos (FEM). Métodos: Se crearon modelos CAD 3D de alta resolución para cuatro tipos de dientes: canino, primer premolar, segundo premolar y primer molar. Se desarrollaron modelos 3D adicionales para alineadores, CBA y PDL. Estos se integraron en un modelo FEM integral para simular escenarios de rehabilitación clínica. La validación se logró a través de un análisis comparativo con datos médicos empíricos. Resultados: Las simulaciones FEM revelaron lo siguiente: para el canino, el desplazamiento fue de 0.134 mm con una tensión máxima de 4.822 KPa en la unión amelocemental. Para el primer premolar, el desplazamiento fue de 0.132 mm con una tensión máxima de 3.273 KPa en la unión amelocemental. El segundo premolar tuvo un desplazamiento de 0.129 mm y una tensión de 1.358 KPa a 1 mm de la unión amelocemental; y el primer molar tuvo un desplazamiento de 0.124 mm y una tensión máxima de 2.440 KPa. Conclusiones: La inclusión de CBA redujo significativamente la inclinación dental durante la expansión del arco maxilar. Entre los modelos probados, el CBA vestibular demostró un rendimiento superior, proporcionando un movimiento dental óptimo cuando se combinó con alineadores termoformados. Significancia: Las técnicas FEM ofrecen una alternativa robusta y rentable a la experimentación in vivo, proporcionando información precisa y confiable sobre la eficacia biomecánica de los CBA en alineadores termoformados. Este enfoque minimiza la variabilidad experimental y acelera la evaluación de configuraciones ortodónticas innovadoras.
Descripción
Propósito: Este documento investiga el efecto biomecánico de los alineadores termoformados equipados con accesorios biomecánicos complementarios (CBA) sobre los ligamentos periodontales (PDL) durante el proceso de expansión del arco maxilar. El análisis se realizó utilizando simulaciones avanzadas basadas en el método de elementos finitos (FEM). Métodos: Se crearon modelos CAD 3D de alta resolución para cuatro tipos de dientes: canino, primer premolar, segundo premolar y primer molar. Se desarrollaron modelos 3D adicionales para alineadores, CBA y PDL. Estos se integraron en un modelo FEM integral para simular escenarios de rehabilitación clínica. La validación se logró a través de un análisis comparativo con datos médicos empíricos. Resultados: Las simulaciones FEM revelaron lo siguiente: para el canino, el desplazamiento fue de 0.134 mm con una tensión máxima de 4.822 KPa en la unión amelocemental. Para el primer premolar, el desplazamiento fue de 0.132 mm con una tensión máxima de 3.273 KPa en la unión amelocemental. El segundo premolar tuvo un desplazamiento de 0.129 mm y una tensión de 1.358 KPa a 1 mm de la unión amelocemental; y el primer molar tuvo un desplazamiento de 0.124 mm y una tensión máxima de 2.440 KPa. Conclusiones: La inclusión de CBA redujo significativamente la inclinación dental durante la expansión del arco maxilar. Entre los modelos probados, el CBA vestibular demostró un rendimiento superior, proporcionando un movimiento dental óptimo cuando se combinó con alineadores termoformados. Significancia: Las técnicas FEM ofrecen una alternativa robusta y rentable a la experimentación in vivo, proporcionando información precisa y confiable sobre la eficacia biomecánica de los CBA en alineadores termoformados. Este enfoque minimiza la variabilidad experimental y acelera la evaluación de configuraciones ortodónticas innovadoras.