Evaluación mecánica mediante análisis por elementos finitos de la remodelación ósea en dientes con pérdida de soporte

Abstract

La remodelación ósea inducida mecánicamente en los huesos mandibulares es un fenómeno que consiste en la adaptación de las propiedades mecánicas y de forma del tejido óseo ante estímulos externos como esfuerzos mecánicos productos de la masticación. Este es un componente bastante importante a considerar a la hora de planificar tratamientos para pacientes. En este caso se incluye la condición de enfermedad periodontal que deriva en pérdidas de soporte óseo en distintos grados: leves, moderados y severos; las que son replicadas en este estudio. Sumado a esto se considera la enfermedad de bruxismo para pacientes durante un periodo clínico de cuatro años donde se analiza el cambio de densidad producto de una alta carga patológica aplicada sobre la pieza dentaria. Para realizar este estudio se lleva a cabo un análisis por elementos finitos debido a su carácter no invasivo y sus resultados ampliamente validados. Se comienza desde geometrías tridimensionales en bruto de un diente real segundo premolar inferior obtenidas mediante micro-tomografías computarizadas, las que utilizando los programas Fusion 360 y Autodesk Meshmixer se preparan y son malladas, para después crear a partir de éstas, piezas del ligamento periodontal y hueso alveolar. El análisis de elementos finitos se prepara en el programa FEBio, específico para aplicaciones biomecánicas, al que se acopla un algoritmo programado en Python que relaciona las ecuaciones constitutivas del fenómeno en base a la teoría SED. A partir de este estudio se pudo concluir que la magnitud de la carga oclusal aplicada sobre el diente es la variable más influyente al momento de evaluar la remodelación ósea. La región ubicada en el tercio apical del hueso esponjoso es la que experimenta los procesos de reabsorción mas significativos debido a la sobrecarga. La pérdida de soporte óseo contribuye al aumento de la cantidad de regiones de aposición, mientras que las de reabsorción por sobrecarga tienden a aumentar en extensión hacia las paredes de la cavidad alveolar desde el tercio apical al cervical. Los casos más críticos tienen estricta relación con una alta carga y el aumento progresivo del nivel de pérdida de soporte, los que generan incrementos de regiones en reabsorción por sobrecarga. Estos resultados sirven para advertir la importancia de rehabilitar el equilibrio biomecánico entre dientes con pérdida de soporte óseo causados por la enfermedad periodontal y bruxismo en pacientes en fase de mantención periodontal. Además, son útiles para asesorar los procedimientos clínicos de rehabilitación, en donde se entrega información de la evolución de densidad en diversas regiones del hueso alveolar.