FACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD CARRERA PROFESIONAL DE ESTOMATOLOGÍA “ANÁLISIS DE TENSIONES EN TRES TIPOS DE DISEÑOS DE IMPLANTES DENTALES A NIVEL DE LA INTERFASE HUESO – IMPLANTE MEDIANTE EL MÉTODO DE ELEMENTOS FINITOS” Tesis para optar el Título Profesional de: CIRUJANO DENTISTA Presentado por: Valeria Campos Merizalde (0000-0002-3730-5882) Asesor: Esp. Luis Augusto Cisneros Pérez (0000-0001-9363-9097) Lima – Perú 2020 DEDICATORIA A Dios, por habernos dado salud y bendición a toda mi familia y permitirme cumplir mis metas A mi madre, que sin su apoyo y amor incondicional, sin importar nuestras diferencias, no habría podido estudiar la carrera que tanto me gusta. A mi padre, que estuvo conmigo desde el primer día de este gran paso, por buscar siempre una solución, a pesar de cada problema que pudo haber, para seguir ayudándome a cumplir mi sueño de ser una gran profesional. A mi abuelo Néstor, que sé que desde el cielo me está cuidando en cada paso que doy, sé que siempre estás conmigo protegiéndome, dándome fuerzas y ayudándome a continuar por este proceso cada vez que las cosas se ponen difíciles AGRADECIMIENTOS En primer lugar, quiero expresar mi profundo agradecimiento a mis padres, por haberme dado esta oportunidad tan grande que me abrirá muchas puertas en la vida, por su tiempo, dedicación y educación en estos años, que me lo han brindado incondicionalmente. A mis amigos cercanos, por compartir conocimientos juntos y ayudarnos mutuamente para culminar de manera satisfactoria cada curso. De manera especial, quiero agradecer a mis asesores de esta investigación, el Dr. Luis Cisneros, a quien admiro mucho, por haberme ayudado y guiado en realizar este trabajo, asimismo por haberme enseñado tanto en cada clase, gracias a esa amabilidad, paciencia y compresión con la que nos enseñó, es usted un modelo a seguir para mí y una gran inspiración para convertirme en periodoncista en un futuro. El Dr. Víctor Chumpitaz, a quien respeto y admiro mucho desde los primeros ciclos de la carrera, gracias por las oportunidades que me dio, por su apoyo y por la paciencia con la que nos enseñó, de una forma muy correcta uno de los cursos más importantes y por estar siempre a disposición de los alumnos para ayudarnos y aclararnos todas nuestras dudas, es usted un gran maestro. TABLA DE CONTENIDO I. INTRODUCCIÓN .................................................................................................... 7 II. OBJETIVOS E HIPOTESIS ..................................................................................... 9 1. OBJETIVO GENERAL ............................................................................................ 9 2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS .................................................................................... 9 III. HIPOTESIS ........................................................................................................... 9 IV. METODOLOGÍA .................................................................................................. 9 1. DISENO DE ESTUDIO ........................................................................................ 9 2. GRUPOS DE ESTUDIO ..................................................................................... 10 3. CRITERIOS DE SELECCIÓN ........................................................................... 10 3.1. CRITERIOS DE INCLUSIÓN .................................................................... 10 3.2. CRITERIOS DE EXCLUSIÓN ................................................................... 10 3.3. VARIABLES ............................................................................................... 10 V. MÉTODOS Y TÉCNICAS .................................................................................... 11 1. MÉTODO ............................................................................................................ 11 2. TÉCNICAS .......................................................................................................... 11 2.1. Capacitación ............................................................................................... 11 2.2. Calibración .................................................................................................. 11 2.3. Aleatorización ............................................................................................. 12 2.4. Construcción y diseño del modelo ............................................................ 12 2.5. Aplicación de fuerzas a los modelos MEF ................................................ 13 2.6. Análisis de resultados de aplicación de fuerzas en los MEF .................. 13 3. ANÁLISIS ESTADÍSTICO ................................................................................ 14 4. CONSIDERACIONES ÉTICAS ......................................................................... 14 VI. RESULTADOS ................................................................................................... 14 VII. DISCUSIÓN ........................................................................................................ 16 VIII. CONCLUSIONES ............................................................................................... 21 IX. RECOMENDACIONES ..................................................................................... 21 X. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ................................................................... 22 XI. ANEXOS ............................................................................................................. 24 INDICE DE TABLAS Tabla N° 1: Comparación de la tensión compresiva máxima de las variables en 3 diseños de implante. Tabla N° 2: Comparación del factor de seguridad de las variables en los 3 diseños de implante dental. Tabla N°3: Propiedades de los materiales de las distintas partes de los modelos de elementos finitos creados mediante el programa “SolidWorks 2020”. ABREVIATURAS MEF: Método de elementos finitos MEF 1: Modelo de elementos finitos 1 MEF 2: Modelo de elementos finitos 2 MEF 3: Modelo de elementos finitos 3 I. INTRODUCCIÓN El desarrollo de materiales que sustituyan a largo plazo una pieza dentaria perdida, es uno de los objetivos con más desafíos que tienen los estomatólogos. Desde el descubrimiento del titanio y de los implantes dentales de titanio, un sustituto artificial biocompatible semejante a la raíz de un diente, que se coloca quirúrgicamente dentro del hueso maxilar y mandibular, se han ido implementando en la práctica odontológica, llegando a ser un tratamiento predecible y exitoso, aumentando su utilización con el paso del tiempo.1,2,3 Un implante dental, está compuesto por dos partes principales: el cuerpo del implante, que es la parte que va a estar en intimo contacto con el hueso adyacente y la parte emergente o plataforma en la cual se va a insertar el pilar protésico.3 Por otro lado, los implantes tienen distintas características como la superficie, longitud y diámetro, estas influyen en los cambios que se van a dar en la cresta ósea, alrededor del implante y que va a tener cambios en sentido horizontal y vertical.4 En comparación con una prótesis parcial o total, el implante dental nos trae como beneficios una mejor apariencia, más comodidad del paciente al hablar y comer, devuelven la estética y ayuda a detener la reabsorción ósea.2,3 La mandíbula presenta una reacción biomecánica impredecible, los dientes naturales tienen a su alrededor al ligamento periodontal el cual se encarga de amortiguar las fuerzas oclusales, en los implantes el patrón de distribución de estrés se da de manera distinta, para que el tratamiento sea exitoso, estas fuerzas se deben de distribuir de manera homogénea al hueso adyacente, pero al tener el hueso una reacción biomecánica impredecible, se complica el proceso de implantación e integración del implante en la mandíbula, siendo esta la razón por la que puede fracasar.1,2 Sin embargo, tienen una expectativa de vida larga debido a que si se tienen los cuidados adecuados, su tasa de supervivencia es de 90% en 15 años, dependiendo también de la técnica utilizada al implantarlo y del diseño del pilar.1,2 Hay autores que indican que esta pérdida ósea alrededor del cuello del implante varía durante el primer año entre 0.5mm a 1mm aproximadamente.5 Asimismo, hay estudios que indican que la sobrecarga oclusal es el principal factor de la reabsorción del hueso alrededor del implante, ya que el exceso de las tensiones en el hueso periimplantario puede dar como resultado el incremento de la perdida de las crestas óseas, por lo tanto, esta tensión es un factor importante a evaluar ya que resulta en estrés óseo.6,7 La respuesta ósea que se tiene frente a la inserción de un objeto extraño y las tensiones que este genera, no se han estudiado a profundidad y una comprensión de estos nos pueden conducir a una reducción de las tensiones indeseables producidas dentro de la mandíbula.2 Ergatoudis et al. 1968, Rzemieniecki 1969, indican que el estudio de elementos finitos, un método numérico de análisis para determinar la deformidad o estrés que se genera en estructuras, se ha convertido en uno de los métodos informáticos más exitoso y más útil desde la década de 1960.2 El método de elementos finitos (MEF) se ha adaptado desde el campo de la ingeniería al campo médico, pudiéndose evaluar cualquier estructura o tejido junto a sus cambios biomecánicos, que también pueden ser analizados.8 Weinstein y col. fueron los primeros en utilizar MEF en implantología dental en 1976.9 El MEF es una técnica que nos ayuda a obtener una solución a un problema mecánico complejo, se puede aplicar para estudiar a profundidad el diseño, material y estructura de los implantes dentales, así como también la estabilidad del hueso circundante.8,9,10 Su estructura nos va a permitir predecir los patrones de distribución de la tensión y deformación del hueso adyacente que se puede generar con distintas longitudes y diámetros que tengan los implantes dentales, ya que este sistema simulará la resorción gradual del hueso crestal.8 El propósito de este estudio será evaluar qué tipo de diseño de implante, generará más tensión en la interfase hueso-implante al ser evaluados con el método de elementos finitos. II. OBJETIVOS E HIPOTESIS 1. OBJETIVO GENERAL Analizar las tensiones ante una carga vertical, en la interfase hueso-implante con diferentes tipos de modelo de estudio 2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS - Analizar las tensiones en los tres tipos de diseño de implante, ante una carga vertical, en hueso. - Analizar las tensiones en los tres tipos de diseño de implante, ante una carga vertical, en el implante. - Analizar las tensiones en los tres tipos de diseño de implante, ante una carga vertical, en el pilar. - Analizar las tensiones los tres tipos de diseño de implante, ante una carga vertical, en el tornillo del pilar. III. HIPOTESIS Las tensiones en la interfase hueso-implante son mayores en el modelo de elementos finitos 1 (MEF1) con relación al MEF 2 y MEF 3. IV. METODOLOGÍA 1. DISENO DE ESTUDIO Estudio experimental in vitro 2. GRUPOS DE ESTUDIO Se elaboraron 3 diseños de implantes dentales de las marcas comerciales más utilizadas mediante el método de elementos finitos, teniendo en cuenta de que estos diseños tengan características iguales (conexión interna, cónicos y 10mm de longitud) a excepción del diámetro, para evaluar la relación de este con la distribución de las fuerzas. Entre los modelos seleccionados tenemos: - Modelo de elementos finitos 1: Implantes Dentium (modelo Superline, diámetro de 3.8 mm, longitud de 10 mm, cónico y conexión hexágono interno). - Modelo de elementos finitos 2: Implantes Neobiotech (modelo IS-II active, diámetro de 4 mm, longitud de 10 mm, cónico y conexión hexágono interno). - Modelo de elementos finitos 3: Implantes Mis: modelo (SEVEN, diámetro de 4.20 mm, longitud de 10 mm, cónico y conexión hexágono interno). 3. CRITERIOS DE SELECCIÓN 3.1.CRITERIOS DE INCLUSIÓN Diseños de implantes cónicos con conexión hexágono interno y pilar recto elaborados mediante el software “SolidWorks 2020” que serán sometidos a una carga vertical de 150N. 3.2.CRITERIOS DE EXCLUSIÓN Diseños de implantes cónicos con un inadecuado enmallado. 3.3.VARIABLES - Tensiones: Su definición conceptual es la magnitud que mide la tensión de un cuerpo y se expresa en Newtons, la definición operacional es la tensión generada cuando se aplica una fuerza vertical de 150 N sobre los 3 diferentes tipos de implantes que poseen un pilar atornillado evaluados mediante el método de elementos finitos. Además, es una variable cuantitativa de razón, cuyo indicador es el programa “SolidWorks 2020” y sus valores se dan en Mpa. - Diseños de implante dental: Como definición conceptual son los diferentes tipos de diseño de implante que existen en el mercado, como definición operacional son los diferentes tipos de diseño de implantes que serán usados en el presente ensayo experimental. Es una variable cualitativa nominal, cuyos indicadores son las marcas comerciales teniendo como valores: Dentium (Superline), Neobiotech (IS-II active) y Mis (SEVEN). V. MÉTODOS Y TÉCNICAS 1. MÉTODO Observación estructurada. 2. TÉCNICAS 2.1. Capacitación La capacitación del investigador se realizó con el asesor y especialista en Periodoncia e Implantología oral, para la elaboración de los diseños de los pilares y elección de los distintos tipos de modelos de implantes dentales con determinadas características, estos fueron reproducidos por un profesional certificado para el uso del programa en el centro de Tecnología Avanzada (CETAM) “SolidWorks 2020”. 2.2. Calibración No aplica. La calibración del estudio se realizó mediante el programa “SolidWorks 2020” que analizó la distribución de las tensiones en el hueso, en el implante, en el pilar y en el tornillo del pilar. 2.3. Aleatorización No aplica, se diseñaron y construyeron los modelos mediante el software “SolidWorks 2020”. 2.4. Construcción y diseño del modelo La construcción del modelo geométrico consistió en determinar distintas estructuras: las conexiones tipo hexágono interno, un bloque de hueso con estructuras biológicas y los implantes, los tres tipos de modelos de implantes tienen características similares y se tuvo en cuenta las propiedades biológicas de los materiales que se diseñaron. Los implantes son de titanio o de aleación de titanio, las características de los materiales que se construyeron son: forma del cuerpo del implante cónico, longitud de 10mm, diámetros de 3.8 mm, 4mm y 4.20 mm. Por otro lado, se realizó un solo diseño de pilar que tiene como características: una conexión hexágono interno, longitud de 8mm, cuff de 2mm y un diseño estándar. Cada modelo de implante dental se construyó como si estuviese osteointegrado a un bloque de hueso de 15mm de altura y 20mm de ancho. Los modelos se confeccionaron con las siguientes características: • Modelo elementos finitos 1 (MEF 1): Implante de titanio grado V, de forma cónica, con conexión hexágono interno, longitud de 10mm, diámetro de 3.8 mm y tendrá un ensamble de un pilar de titanio de diseño estándar. Basado en la marca Dentium (Superline). • Modelo elementos finitos 2 (MEF 2): Implante de titanio grado V, de forma cónica, con conexión hexágono interno, longitud de 10mm, diámetro de 4 mm y tendrá un ensamble de un pilar de titanio de diseño estándar. Basado en la marca Neobiotech (IS-II active) • Modelo de elementos finitos 3 (MEF 3): Implante de aleación de titanio 6Al 4V ELI, de forma cónica, con conexión hexágono interno, longitud de 10mm, diámetro de 4.20 mm y tendrá un ensamble de un pilar de titanio de diseño estándar. Basado en la marca Mis (SEVEN). 2.5. Aplicación de fuerzas a los modelos MEF Al término de la confección de los modelos de implantes dentales por medio del MEF como un proceso totalmente numérico, se resolvieron las desventajas estructurales mediante el software, el cual nos dio de forma adecuada los resultados de las tensiones y deformaciones que se generaron en la interfase hueso-implante. Se aplicó una fuerza vertical de 150N en el pilar, que simuló una fuerza de oclusión normal por medio del MEF, en el software computarizado “SolidWorks 2020” para determinar las superficies en donde se genere mayor estrés. 2.6. Análisis de resultados de aplicación de fuerzas en los MEF Mediante el programa, se evaluaron los resultados obtenidos de las deformaciones, tensiones y cizallamientos generados en las distintas estructuras. Al evaluar las tensiones, se compararon fuerzas tensionales principales y normales proporcionales a Von Mises, un análogo a la tensión efectiva. Los resultados de las tensiones registradas, se agregaron en la cuenta de la tensión del criterio de Von Mises. Cuando exista una energía interna de un nodo en la malla por encima de los valores normales, excediendo la tolerancia, el diseño va a ceder en el punto donde se genere mayor tensión. Cuando las fuerzas tensionales, se encuentren dentro de los rangos normales, sean menores o iguales, tendremos un diseño adecuado y seguro. El diseño de los modelos de elementos finitos se realizó en el programa “SolidWorks 2020” y la construcción de cada tipo de diseño de implante dental se realizó mediante nodos, con un mallado completo y ensamblaje de las estructuras diseñadas. Las tensiones generadas fueron analizadas mediante el criterio de Von Mises. 3. ANÁLISIS ESTADÍSTICO La evaluación de los resultados obtenidos de la distribución del estrés se realizó utilizando tablas en las cuales se observaron las tensiones máximas y mínimas evaluadas en el hueso, en el implante, en el pilar y en el tornillo del pilar 4. CONSIDERACIONES ÉTICAS Esta investigación es de tipo experimental in vitro, un estudio de elementos finitos, por lo que no presentó vulneración ética. El trabajo de investigación se envió a la DGIDI donde se evaluó el nivel de plagio mediante el software turnitin y posteriormente se envió al Comité Institucional de ética de la Universidad Científica del Sur para su revisión y aprobación. VI. RESULTADOS Las fuerzas tensionales dadas ante la aplicación de cargas verticales, se analizaron mediante los gráficos de Von Mises para posteriormente comparar las fuerzas resultantes en las variables (pilar, tornillo del pilar, implante y hueso) de cada modelo, el diseño de estas se realizó en el programa “SolidWorks 2020” el cual presenta tablas de espectros de colores, que corresponden en una franja de valores medidos en MPa. La máxima tensión compresiva que se observó en las cuatro variables de los tres modelos, fue en los implantes, la mayor de estas junto a la tensión máxima en el hueso se observó en el MEF1 siendo de 131.1 MPa y 73.7 MPa respectivamente. (Tabla 1, gráfico 1a y 1b); asimismo, estos presentan los valores más bajos de factor de seguridad (FS) (Tabla 2). Por otro lado, ante la aplicación de fuerzas verticales de 150N, el MEF 2 presentó la máxima tensión en el pilar y el tornillo del pilar, siendo 83.08 Mpa y 11.63 Mpa respectivamente (Tabla 1, gráfico 2c y 2d). Sin embargo, el FS en estas dos variables fue alto, al igual que en los demás modelos (Tabla 2). Además, el que presentó la mejor distribución de fuerzas fue el MEF 3 tanto en el pilar, tornillo del pilar, implante y hueso, teniendo valores de 30.537Mpa, 7.46Mpa, 102.2Mpa y 52.15Mpa respectivamente como se observa en la tabla 1 (gráfico 3a,3b, 3c y 3d); asimismo, este modelo presentó los mayores valores en el factor de seguridad como se observa en la tabla 2. Tabla 1. Comparación de la tensión compresiva máxima de las variables en 3 diseños de implante TENSIÓN MÁXIMA MEF 1 MEF 2 MEF 3 Pilar 82.35MPa 83.08Mpa 30.53MPa Tornillo del pilar 10.13MPa 11.63Mpa 7.46MPa Implante 131.1MPa 108.3Mpa 102.2MPa Hueso 73.7MPa 56.95MPa 52.15MPa Tabla 2. Comparación del factor de seguridad de las variables en los 3 diseños de implante dental FACTOR DE SEGURIDAD MEF 1 MEF 2 MEF 3 Pilar 6.1 6 10 Tornillo del pilar 10 10 10 Implante 3.8 4.6 8.5 Hueso 2 2.6 2.9 VII. DISCUSIÓN El objetivo de este estudio fue determinar qué tipo de diseño de implante dental, con distintos diámetros, distribuye mejor las fuerzas ante una carga vertical de 150N, analizando las tensiones máximas generadas en el pilar, tornillo del pilar, implante y hueso. El avance de la tecnología ha sido un determinante para el desarrollo de nuevos diseños de implantes dentales, asimismo existen algunas variantes entre las cuales tenemos: diversos tipos de conexiones, una amplia variedad de diámetros y longitudes, distintas formas de implantes, así como también los distintos tipos de rosca que dependen de cada fabricante, los cuales van a permitir tener un mejor rendimiento mejorando la supervivencia a largo plazo.11 Debido a que el diseño del implante influye en la deformación/tensión en el hueso periimplantario, así también como la transmisión de fuerzas, se ha estudiado a profundidad como el diámetro y la longitud pueden ser responsables de esto, generando tensiones y microesfuerzos en la interfase hueso- implante.12,13 El MEF 1 obtuvo el mayor valor de tensiones compresivas en el análisis de Von Mises ante la aplicación de fuerzas verticales en el implante y en el hueso, asimismo presenta un FS dentro de los rangos normales, es decir que los materiales ante la aplicación de una fuerza de 150N no se están deformando. Sin embargo, el estrés producido es mayor en comparación a los demás modelos, pero la distribución de este se está dando de manera adecuada ya que no se han generado fuerzas compresivas excesivas. Song S y col.14 realizaron un estudio en el cual se evaluaron distintos modelos de implantes de la marca Dentium con diámetros estrechos (2.3mm, 2.8mm, 3.1mm) y estándar (4mm), en los resultados se evidenció que el implante SuperLine de Dentium de 4mm de diámetro, tuvo una resistencia superior a la fatiga y un menor riesgo de fracturarse a diferencia de implantes de diámetros estrechos, concluyendo que los implantes estándar presentan una evidente resistencia mecánica superior en comparación a los implantes de diámetros pequeños. Por otro lado, existen estudios biomecánicos que respaldan la efectividad de los implantes estándar (3.75mm – 4.20mm) y anchos (4.5mm – 6mm)15,16 indicando que la tensión que se genera en estos, no es comparable a la generada en implantes de diámetros estrechos (menores de 3.75mm).17,18 Según Comfort M y cols, informan que un implante de 3.3mm en comparación de uno de 3.75mm es más propenso a la fractura en un 25%. Asimismo, mencionan que los implantes de diámetros pequeños, son más propensos a fracturarse, y medidas significativamente distintas pueden afectar en su deformación, comparándolo con el presente estudio los implantes utilizados presentan diámetros similares con solo una diferencia de 0.2mm entre ellos y de igual manera se pudo determinar cómo estas pequeñas diferencias en las medidas influyen en la distribución de la tensión.19 En concordancia, Ortega y cols.20 realizaron una revisión sistemática y metaanálisis de ensayos clínicos prospectivos donde compararon el riesgo de fracaso de los implantes estrechos (de diámetros menores a 3.3mm) con implantes estándar y anchos, el estudio mostró que las tasas de supervivencia en los implantes de diámetros estrechos fue significativamente menor, sin embargo también encontraron que otras variables como la superficie del implante, el tipo de prótesis y el tipo de carga realizado, también influyeron en los resultados. El MEF 3 corresponde al diseño de 4.20 mm de diámetro, siendo el que presenta un diámetro mayor, este mostró una distribución de tensiones compresivas más homogéneas en el análisis de Von Mises en comparación a los demás modelos en las cuatro variables estudiadas, es decir que la distribución de fuerzas se dio de una manera más adecuada y hubo una reducción de las fuerzas máximas. En un estudio realizado por Lozano N y col.21 donde se evaluó el efecto del macrodiseño del implante en la estabilidad primaria, se utilizaron implantes estándar de las marcas Astra (3.5mm y 4mm) y MIS, modelo seven (3.75mm y 4.20mm), en los resultados no se encontró relación entre el diámetro y el cociente de estabilidad del implante (ISQ). Sin embargo, la estabilidad primaria mejoraba conforme aumentaba el diámetro, siendo el implante de mayor diámetro evaluado (4.20 mm) el que tuvo un mejor comportamiento, resultado que se puede comparar con el presente estudio en donde el implante de la marca MIS (modelo seven de 4.20mm de diámetro) obtuvo un mejor comportamiento en comparación a los demás implantes que presentaban diámetros menores. Por otro lado, Raaj G y cols.15 realizaron un estudio de elementos finitos donde se evaluó la influencia del diámetro y longitud del implante en la distribución de fuerzas alrededor de la interfase hueso-implante, los resultados mostraron que conforme se aumenta el diámetro se produce una tensión mínima en el hueso cortical y conforme se aumenta la longitud se produce un estrés menor en el hueso esponjoso. Asimismo, Thermeie D y cols.22 realizaron un estudio donde se evaluó el efecto del diámetro del implante en la distribución de la tensión en el hueso adyacente, se utilizaron distintos diámetros de implantes dentales, con 13mm de longitud y conexión interna en todos los casos, obteniéndose como resultado que tanto el diámetro como el ancho de la cresta influyen en la distribución del estrés, asimismo mencionan que en todos los casos, los implantes con diámetros más estrechos (3mm) produjeron mayor estrés en comparación con los diámetros más anchos (4mm y 5mm) lo cual de igual manera puede compararse con la presente investigación, en la cual se obtuvo como resultados que conforme aumenta el diámetro se produce una reducción en las tensiones compresivas en el hueso adyacente. Las fuerzas verticales aplicadas, generan fuerzas adicionales como las fuerzas axiales, que inducen momentos de flexión que resultan en tensiones compresivas en el hueso y el implante.23-26 En esta investigación, los tres modelos de diseños de implantes dentales presentaron una mayor concentración del estrés en la interfase cortical-trabecular, este resultado puede compararse a los reportados por distintos autores, quienes en su estudio obtuvieron resultados similares, presentándose una mayor concentración en la misma área del hueso, es decir en la interfase cortical-trabecular.17,27,28 Asimismo, para estimar la confiabilidad de los modelos estudiados, se determinó el factor de seguridad, el cual nos va a indicar las áreas críticas y si los sistemas están seguros ante la carga aplicada;29 en el presente estudio los FS fueron adecuados en el hueso, y en las otras estructuras evaluadas, por lo tanto estos no han pasado su límite elástico ya que en todos los casos el FS ha sido mayor a 1, es decir que la distribución de las fuerzas se dio de manera adecuada en los tres modelos de implante dental ante la aplicación de una fuerza vertical de 150N que simula una oclusión normal y las propiedades de los materiales no se han alterado. Estos resultados pueden compararse con el estudio realizado por Farronato y cols.30 en el cual aplicaron una fuerza mayor, en comparación a este estudio, de 175N y obtuvieron como resultados que ante esta carga se presentaron zonas críticas de deformación irreparable de los materiales con un FS menor a 1, encontrándose estas áreas en la parte más coronal de la interface implante-pilar y en el cuello del implante. Por otro lado, Richter E,31 quien calcula las fuerzas verticales generadas, al aplicar una fuerza similar a la de una oclusión normal durante la masticación en implantes dentales, obtuvo como resultado que los implantes individuales, en posición premolar y molar, soportan fuerzas verticales máximas de 120N a 150N comportándose de manera adecuada, lo cual se compara con los resultados obtenidos dado que los diseños evaluados presentaron una buena distribución de las fuerzas ante cargas de 150N. Según los resultados, se pudo determinar que los tres modelos de implantes dentales son una buena opción en pacientes que presenten una oclusión normal. Una buena alternativa, en pacientes que presenten una oclusión patológica o normal, son los implantes de diámetros estándar, ya que estos distribuyen las fuerzas de una manera más homogéneas reduciendo así el estrés en el hueso. VIII. CONCLUSIONES 1. Bajo condiciones de carga iguales de 150N, las tensiones analizadas fueron menores en el MEF 3, el cual obtuvo una distribución de fuerzas más homogéneas habiendo una reducción del estrés en las estructuras. 2. Las tensiones compresivas disminuyeron en el implante y en el hueso conforme aumentaba el diámetro. 3. Los tres modelos de elementos finitos tuvieron una distribución de fuerzas correcta sin presencia de tensiones excesivas y un factor de seguridad dentro de los rangos normales, por lo tanto, presentan un diseño adecuado y seguro. 4. Ante una fuerza de oclusión normal, los diseños de implantes evaluados, de diámetro y longitud estándar, presentan cambios biomecánicos adecuados sin generar deformaciones irreparables en las estructuras. IX. RECOMENDACIONES Se recomienda realizar estudios con las mismas marcas de implantes dentales, con fuerzas mayores y anguladas, que simulen una oclusión patológica para determinar con mayor exactitud que modelo se comportaría mejor antes fuerzas excesivas y por lo tanto saber cuál es la mejor alternativa para pacientes bruxómanos. X. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS 1. Van R, Guan H, Loo Y. Application of the finite element method in dental implant research. Computer Methods in Biomechanics and Biomedical Engineering. 2006; 9(4): 257-70. DOI: 10.1080/10255840600837074 2. Yan X, Zhang X, Chi W, Wu L. Association between implant apex and sinus floor in posterior maxilla dental implantation: A three-dimensional finite element analysis. Exp Ther Med. 2015; 9 (3): 868-76 3. 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Aplicación de fuerza vertical de 150 N, MEF 2 Grafico 2c. Aplicación de fuerza vertical de 150 N, MEF 2 Grafico 2d. Aplicación de fuerza vertical de 150 N, MEF 2 Grafico 3a. Aplicación de fuerza vertical de 150 N, MEF 3 Grafico 3b. Aplicación de fuerza vertical de 150 N, MEF 3 Grafico 3c. Aplicación de fuerza vertical de 150 N, MEF 3 Grafico 3d. Aplicación de fuerza vertical de 150 N, MEF 3 Tabla 3. Propiedades de los materiales de las distintas partes de los modelos de elementos finitos creados mediante el programa “SolidWorks 2020” DENSIDAD COEFICIENTE MÓDULO LÍMITE DE MATERIAL kg/m3 DE POISSON DE YOUNG ELASTICIDAD (MPa) (MPa) TITANIO 4510 0.37 105.000 500 GRADO 4 TITANIO 4500 0.35 110.000 870 GRADO 5 HUESO 1500 0.3 13.700 150 CORTICAL HUESO 50 0.3 1.370 130 TRABECULAR