SIMULAÇÃO COMPUTACIONAL DE ESTRUTURAS TRABECULARES DA MANDÍBULA EM FUNÇÃO DA CARGA DE IMPLANTES
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Aluno de Iniciação Científica: Leonardo Batistella Favretto (PIBIC/UFPR-TN)
Curso: Engenharia Mecânica (N)
Orientador: Marco André Argenta
Colaborador: Claudia Slongo
Departamento: Construção Civil
Setor: Setor de Tecnologia
Área de Conhecimento: 30000009
RESUMO
A análise favorável a geometrias complexas é o principal impulsionador da aplicação do método dos elementos finitos em estudos biomecânicos (MIDDLETON, et. al., 1990). Desde 1973, o modelo é utilizado na pesquisa ortodôntica, através do qual pode-se estudar as respostas aplicadas pelos aparelhos dentários no tecido ósseo da face humana. (HUANG, et. Al., 2011). Sabe-se que as forças ortodônticas no sistema dentário remetem a remodelagem do osso alveolar provocando uma série de respostas complexas na interface do ligamento periodontal caracterizada como movimentação ortodôntica do dente (Marangalou, Ghalichi and Mirzakouchaki, 2009). Pensando em analisar estes fatores, o estudo foi construído em modelos tridimensionais a partir de tomografias computadorizadas através do software de reconstrução virtual SIMPLEWARE (Simpleware, United Kingdom). A construção do modelo também conta com os softwares MESHLAB (ISTI CNR, Italy), para determinar a malha de elementos finitos implantada, e ANSYS (Ansys, United States) no qual definidas as condições de contorno e de cargas, além das propriedades mecânicas aproximadas ao do tecido ósseo humano. As tomografias provém da mandíbula de um paciente de 16 anos que possui um mini-implante feito de titânio, da qual modelou-se a parte direita do órgão bucal. Condições de contorno aplicadas no plano de corte e na junção temporomandibular impedem o deslocamento, respeitando a simetria e o comportamento do modelo conforme a prática. Os dois modelos foram simulados separadamente e, através do software ANSYS, puderam-se obter as tensões principais e as deformações principais do osso cortical, do primeiro molar e do segundo incisivo. A pesquisa realizada foca na comparação da distribuição de tensões e deformações em dois modelos distintos: um com uma simplificação em um dente único, contendo ou não um implante; e outro com múltiplos dentes, também com e sem implante. O trabalho até o momento determinou que, comparando-se o efeito de forças oclusais, não há diferença significativa entre os dois modelos, podendo-se utilizar o modelo de dente único. A sequência do projeto tratará de análise das tensões obtidas através de forças provocadas por mini-implantes, no mesmo modelo computacional tridimensional, considerando-se três miniparafusos e uma miniplaca (em formato de "L"), feitos de titânio, localizados na parte direita externa da mandíbula.
Palavras-chave: Modelagem, Estrutura, Óssea