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4 de Mayo de 2015 - Documentación Científica

El implante como elemento de transmisión de cargas

Toni Lara Perez

Toni Lara Perez

Ingeniero de Materiales (UPC)
Ingeniero Técnico Mecánico (UPC)
Responsable de Comportamiento Mecánico en Fundació CTM Centre Tecnològic

El implante como elemento de transmisión de cargas

La fiabilidad de un implante dental está relacionada con la calidad de la prótesis como sustituta de las funciones de una pieza real, y la capacidad de este elemento artificial de mantener esta funcionalidad en el tiempo. En la actualidad, el ratio de éxito de los implantes endóseos es muy alto, lo que es atribuible a las pruebas a que éstos se someten y a la experiencia obtenida durante años de actividad clínica. No obstante, continúa siendo importante analizar la fiabilidad biomecánica de los nuevos diseños para reducir el riesgo de fallo.

Durante su servicio, un implante dental se verá sometido a las fuerzas masticatorias, que inducirán tensiones sobre los diferentes constituyentes de la prótesis y el hueso circundante. Estas tensiones podrán ser monotónicas (sobrecargas puntuales) y cíclicas (alternantes). Los valores de las mismas dependerán de diversos factores, como la anatomía del paciente, la actividad funcional del elemento, así como el estado del tejido óseo en el que se colocará la prótesis. Otro aspecto que influirá en el comportamiento mecánico del elemento es la geometría de la estructura que formará la prótesis.

Así, dado que las condiciones de contorno y las cargas a las que se verá sometida el conjunto no pueden definirse con suficiente precisión, es necesario realizar ensayos experimentales simulando, en la medida de lo posible, el escenario más crítico al que puede verse sometida la estructura protésica en servicio. Este procedimiento experimental, además, debe ser repetible, para permitir comparar la respuesta mecánica de diferentes tipos de implantes bajo las mismas condiciones de contorno. Esto es posible gracias a las regulaciones nacionales e internacionales, como la norma UNE–EN ISO 14801, en la que se describe, de forma general, la metodología seguida para la preparación de las muestras y la realización de los ensayos mecánicos sobre este tipo de elementos.

Los implantes dentales, como cualquier otro elemento estructural, pueden evaluarse desde el punto de vista de la carga máxima monotónica que soportan (1 ciclo) y la amplitud de las cargas repetidas en el tiempo que éste es capaz de tolerar antes de romperse (fatiga).

 

Ensayos monotónicos

Para evaluar la carga máxima (última) que es capaz de resistir un implante antes de su fractura, se realizan ensayos de compresión sobre implantes empotrados parcialmente en un cuerpo rígido. Se realiza el ensayo simulando las condiciones más desfavorables, sometiendo a la estructura a esfuerzos de flexión en un escenario de pérdida ósea. Es importante que el elemento en el que se empotrará el implante reproduzca las condiciones elásticas del hueso que rodeará el implante en una situación real para no introducir tensiones adicionales sobre el componente, lo que podría alterar los resultados experimentales.

Ensayos de fatiga

Cualquier estructura sujeta a cargas variables en el tiempo es susceptible de mostrar una resistencia dependiente del número de ciclos a los que está sometida. Esta resistencia puede ser mucho menor que la carga última registrada en un ensayo monotónico, incluso si se está por debajo del límite elástico del material. Este tipo de fractura está originada por una progresiva degradación del material causada por una acumulación de deformación plástica, que conduce a la creación de micro-cavidades y posteriormente grietas, que más tarde propagarán hasta la rotura del componente. Este fenómeno se conoce como rotura por fatiga.
Este tipo de ensayos permiten no sólo analizar el comportamiento del implante frente a cargas cíclicas, sino también identificar los diferentes parámetros que afectan a la vida de un implante, pudiendo garantizar así el correcto funcionamiento del mismo a largo plazo. Entre éstos, cabe destacar aspectos como la naturaleza y metalurgia del material, la geometría del implante, su aspecto superficial, la presencia y estado del recubrimiento, así como la agresividad del medio en el que éste realiza su función.

 

 

En resumen, resulta evidente, dado el enorme número de variables que afectan a la integridad estructural de este tipo de elementos, la necesidad de validar el comportamiento mecánico de los mismos mediante ensayos mecánicos para asegurar el correcto funcionamiento a corto y a largo plazo.

 

 

 

Etiquetas

Estética avanzada, Materiales, Odontología 4.0, Dental System, Cirugía guiada, Impresión 3D, 3Shape TRIOS, Prótesis dental, Cad-cam, Implantes

 


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