universidad central del ecuador facultad de odontologÍa carrera de … · 2017-06-20 · 2.11.4.2...
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UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR
FACULTAD DE ODONTOLOGÍA
CARRERA DE ODONTOLOGÍA
“COMPARACIÓN DE ADAPTACIÓN MARGINAL EN
LÍNEAS DE TERMINACIÓN EN PRÓTESIS PARCIAL FIJA
APLICANDO FUERZAS MASTICATORIAS EN
PREMOLARES MEDIANTE ELEMENTOS FINITOS”.
Proyecto de investigación presentado como requisito para optar por el
Título de Odontólogo
Autor: Obando Aulestia Cristel Malena
Tutor: Dr. Roberto Steve Zurita Robalino
Quito, abril del 2017
ii
DERECHO DE AUTOR
Yo. Cristel Malena Obando Aulestia, con C.I 1722694377, en calidad de autor
del trabajo de investigación realizado sobre: “COMPARACIÓN DE
ADAPTACIÓN MARGINAL EN LÍNEAS DE TERMINACIÓN EN
PRÓTESIS PARCIAL FIJA APLICANDO FUERZAS MASTICATORIAS
EN PREMOLARES MEDIANTE ELEMENTOS FINITOS”
Por la presente autoriza a la UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR, hacer
uso de todos los contenidos que me pertenecen o de parte de los que contienen esta
obra, con fines estrictamente académicos o de investigación.
Los derechos como autor me corresponden, con excepción de la presente
autorización, seguirán vigentes a mi favor, de conformidad a lo establecido en los
artículos 5,6,8,19 y demás pertinentes a la Ley de propiedad Intelectual y su
reglamente.
Quito,
Cristel Malena Obando Aulestia
C.I. 1722694377
iii
APROBACIÓN DEL TUTOR DEL TRABAJO DE TITULACIÓN
Yo, Dr. Roberto Zurita en mi calidad de tutora del trabajo de titulación, modalidad
proyecto de investigación, elaborado por Cristel Obando Aulestia; cuyo título es:
COMPARACIÓN DE ADAPTACIÓN MARGINAL EN LÍNEAS DE
TERMINACIÓN EN PRÓTESIS PARCIAL FIJA APLICANDO FUERZAS
MASTICATORIAS EN PREMOLARES MEDIANTE ELEMENTOS FINITOS.
Previo a la obtención del título de odontólogo; considero que el mismo reúne los
requisitos y méritos necesarios en el campo metodológico, para ser sometido a la
evaluación por parte del tribunal examinador que se asigne, por lo que apruebo, a
fin de que el trabajo sea habilitado con el proceso de titulación determinado por la
UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR.
En la ciudad de Quito a los 15 días del mes de mayo de 2017.
…………………………………….
Dr. Zurita Robalino Roberto Steve
DOCENTE – TUTOR
C.C. 1708976665
iv
APROBACIÓN DE LA PRESENTACIÓN ORAL/TRIBUNAL
El tribunal constituido por Dr. Rodrigo Santillan, Dr. Paul Flores.
Luego de receptar la presentación oral del trabajo de titulación previo a la obtención
del título de odontólogo presentado por el señor CRISTEL MALENA OBANDO
AULESTIA
Con el título:
COMPARACIÓN DE ADAPTACIÓN MARGINAL EN LÍNEAS DE
TERMINACIÓN EN PRÓTESIS PARCIAL FIJA APLICANDO FUERZAS
MASTICATORIAS EN PREMOLARES MEDIANTE ELEMENTOS FINITOS.
Emite el siguiente veredicto: APROBADO
Fecha: junio 2017
Para constancia de lo actuado firman:
Apellidos y Nombres Calificación Firma
Presidente: Dr. Rodrigo Santillán …………. …………………
Vocal: Dr. Paul Flores …………. ………………..…
v
DEDICATORIA
A mis padres Julio Obando y Angela
Aulestia, de quienes recibí todo el
apoyo incondicional en toda mi carrera
universitaria, que con todo su afecto y
cariño han sido los detonantes de mi
felicidad, de mi esfuerzo, de mis ganas
de luchar de buscar lo mejor para mí.
Obando Aulestia Cristel Malena
vi
AGRADECIMIENTOS
A mis profesores por el tiempo dedicado y
transmitirme todo su conocimiento y
experiencias.
A mi director de tesis quien me ayudó en todo
momento, Dr. Roberto Zurita, por todos sus
consejos para realizar el presente trabajo.
A mis padres Julio Obando y Angela Aulestia
por todo el apoyo moral, económico, por todo
su cariño, amor y comprensión que supo
darme a cada instante, en los buenos y malos
momentos que pase en mi vida estudiantil.
A mi hermana María José por brindarme su
apoyo incondicional y acompañarme en este
proceso.
Obando Aulestia Cristel Malena
vii
ÍNDICE DE CONTENIDOS
DERECHO DE AUTOR ......................................................................................... ii
APROBACIÓN DEL TUTOR DEL TRABAJO DE TITULACIÓN ................... iii
APROBACIÓN DE LA PRESENTACIÓN ORAL/TRIBUNAL ......................... iv
DEDICATORIA ...................................................................................................... v
AGRADECIMIENTOS ......................................................................................... vi
INDICE DE CONTENIDOS ................................................................................ vii
LISTAS DE ANEXOS ....................................................................................... xviii
RESUMEN ........................................................................................................... xix
ABSTRACT ........................................................................................................... xx
INTRODUCCIÓN ................................................................................................... 1
CAPÍTULO I ............................................................................................................ 5
1 EL PROBLEMA ..................................................................................... 5
1.1 Planteamiento del problema .................................................................... 5
1.2 JUSTIFICACIÓN .................................................................................... 7
1.3 OBJETIVOS: ........................................................................................... 9
1.3.1 OBJETIVO GENERAL .......................................................................... 9
1.3.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS .................................................................. 9
1.4 HIPÓTESIS ............................................................................................. 9
CAPÍTULO II ........................................................................................................ 11
2 MARCO TEÓRICO .............................................................................. 11
2.1 ADAPTACIÓN MARGINAL ............................................................... 11
2.1.1 CONCEPTO .......................................................................................... 11
2.1.2 IMPORTANCIA CLÍNICA .................................................................. 12
viii
2.2 PRINCIPIOS DE TALLADO ............................................................... 13
2.2.1 PRINCIPIOS MECÁNICOS ................................................................. 14
2.2.1.1 PROFUNDIDAD .................................................................................. 14
2.2.2 FORMA DE TALLADO ....................................................................... 15
2.2.3 ÁNGULO DE CONVERGENCIA ....................................................... 15
2.2.4 RETENCIÓN DE LOS MUÑONES ..................................................... 15
2.3 CONSIDERACIONES BIOLÓGICAS ................................................. 16
2.3.1 LOCALIZACIÓN DEL MARGEN ...................................................... 16
2.3.2 LÍNEAS DE TERMINACIÓN .............................................................. 17
2.3.2.1 Hombro recto 90°: ................................................................................. 18
2.3.2.2 Hombro redondeado: ............................................................................. 18
2.3.2.3 Chanfer o Chaflan Profundo: ................................................................. 18
2.3.2.4 Chanferete o Chaflan Ligero-Superficial: ............................................. 19
2.4 CONSIDERACIONES ESTÉTICAS .................................................... 20
2.5 SELECCIÓN DEL MATERIAL ........................................................... 20
2.5.1 CORONA METAL-CERÁMICA ......................................................... 20
2.5.1.1 TIPOS DE ALEACIÓN EN METALPORCELANA EN PRÓTESIS
FIJA ....................................................................................................... 21
2.5.2 CORONA TOTALMENTE CERÁMICA ............................................ 23
2.5.2.1 MATERIALES CERÁMICOS DENTALES ........................................ 24
2.6 CEMENTADO DEFINITIVO .............................................................. 27
2.7 CARGAS MASTICATORIAS ............................................................. 29
2.8 PROPIEDADES MÉCANICAS ........................................................... 29
2.8.1 RESISTENCIA ...................................................................................... 30
2.8.2 PRUEBAS DE RESISTENCIA ............................................................ 30
2.8.3 TENSIÓN Y DEFORMACIÓN ............................................................ 31
ix
2.8.3.1 CURVAS DE TENSIÓN-DEFORMACIÓN ........................................ 31
2.8.4 MODULO DE ELASTICIDAD (MÓDULO DE YOUNG) ................. 32
2.8.5 COEFICIENTE DE POISSON ............................................................. 32
2.8.6 ESFUERZOS DE VON MISES ............................................................ 33
2.8.7 PROPIEDADES MECÁNICAS DE LA ESTRUCTURA DEL
DIENTE ................................................................................................. 33
2.8.8 FUERZAS Y TENSIONES DE LA MASTICACIÓN ......................... 33
2.8.9 OTRAS PROPIEDADES MECÁNICAS ............................................. 34
2.9 MÓDELOS MATEMÁTICOS ............................................................. 34
2.10 MECANOBIOLOGÍA COMPUTACIONAL ....................................... 35
2.11 ELEMENTOS FINITOS ....................................................................... 37
2.11.1 CONCEPTO .......................................................................................... 37
2.11.2 RESEÑA HISTÓRICA ......................................................................... 37
2.11.3 ASPECTOS GENERALES DEL MÉTODO DE ELEMENTOS
FINITOS ................................................................................................ 38
2.11.3.1 NODOS ................................................................................................. 38
2.11.3.2 MALLA ................................................................................................. 39
2.11.4 PROCESO DE ANÁLISIS CON MEF ................................................. 41
2.11.4.1 MODELADO GEOMÉTRICO O GEOMETRÍA DE LA
ESTRUCTURA ..................................................................................... 41
2.11.4.2 MODELADO DE ELEMENTOS FINITOS ......................................... 42
2.11.4.3 DEFINICIÓN DEL AMBIENTE .......................................................... 43
2.11.4.4 ANÁLISIS Y CORROBARACIÓN DE RESULTADOS .................... 43
2.11.5 SOFTWARE SOLIDWORKS .............................................................. 43
CAPÍTULO III ....................................................................................................... 45
3 METODOLOGÍA .................................................................................. 45
x
3.1 DISEÑO DE INVESTIGACIÓN .......................................................... 45
3.2 POBLACIÓN DE ESTUDIO Y MUESTRA ........................................ 45
3.3 CRITERIOS .......................................................................................... 46
3.3.1 CRITERIOS DE INCLUSION .............................................................. 46
3.3.2 CRITERIOS DE EXCLUSION ............................................................ 47
3.4 CONCEPTUALIZACIÓN DE LAS VARIABLES .............................. 48
3.4.1 VARIABLES INDEPENDIENTES ...................................................... 48
3.5 VARIABLES DEPENDIENTES .......................................................... 48
3.6 DEFINICIÓN OPERACIONAL DE LAS VARIABLES ..................... 49
3.7 ESTANDARIZACIÓN ......................................................................... 49
3.8 MANEJO Y MÉTODOS DE RECOLECCIÓN DE DATOS ............... 50
3.8.1 PROCEDIMIENTO: ............................................................................. 51
3.8.2 CÁLCULO ............................................................................................ 55
3.8.3 POST PROCESO .................................................................................. 55
3.9 ANÁLISIS ESTADÍSTICOS PARA OBTENCIÓN DE
RESULTADOS ..................................................................................... 56
3.10 ASPECTOS ÉTICOS ............................................................................ 56
CAPÍTULO IV ....................................................................................................... 58
4 ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS ................................................... 58
4.1 Discusión ............................................................................................... 80
CAPÍTULO V ........................................................................................................ 84
5 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES .................................... 84
5.1 Conclusiones .......................................................................................... 84
5.2 Recomendaciones .................................................................................. 84
xi
BIBLIOGRAFÍA ................................................................................................... 86
ANEXOS ............................................................................................................... 96
xii
LISTAS DE TABLAS
Tabla 1. Clasificación de las aleaciones de uso en prótesis según la ADA en
función de su composición. ................................................................................... 21
Tabla 2. Composición de una porcelana dental, según COVA (61) .................... 26
Tabla 3. Sistema IPS empress, según Rossentiel (4). ........................................... 27
Tabla 4. Ventajas y desventajas de los diferentes agentes de cementación, Según
Biottino (62). ......................................................................................................... 28
Tabla 5. Operacional de las Variables................................................................... 49
Tabla 6 Comparación de la Teoría de Von Mises de un premolar tallado con
línea de terminación hombro recto 90° aplicando fuerzas de 200N y 600 N. ...... 60
Tabla 7. Cuadro comparativo del Factor de Seguridad de un premolar tallado con
línea de terminación para porcelana pura con hombro recto 90° aplicando fuerzas
de 200N y 600N. ................................................................................................... 61
Tabla 8 Cuadro comparativo de la Teoría de Von Mises de un premolar tallado
con línea de terminación para porcelana pura con hombro redondeado aplicando
fuerzas de 200N y 600N. ....................................................................................... 63
Tabla 9 Cuadro comparativo del Factor de Seguridad de un premolar tallado con
línea de terminación para porcelana pura con hombro redondeado aplicando
fuerzas de 200N y 600N. ....................................................................................... 65
Tabla 10. Cuadro comparativo de la Teoría de Von Mises de un premolar tallado
con línea de terminación para porcelana pura, hombro recto y redondeado
aplicando fuerzas de 200N y 600N. ...................................................................... 66
Tabla 11 Cuadro comparativo del Factor de Seguridad de un premolar tallado con
línea de terminación para porcelana pura, hombro recto y redondeado aplicando
fuerzas de 200N y 600N ........................................................................................ 66
Tabla 12 Cuadro comparativo de la Teoría de Von Mises de un premolar tallado
con línea de terminación para metal-porcelana con chanfer aplicando fuerzas de
200N y 600N. ........................................................................................................ 68
Tabla 13 Cuadro comparativo del Factor de Seguridad de un premolar tallado con
línea de terminación para metal-porcelana con chanfer aplicando fuerzas de 200N
y 600N. .................................................................................................................. 69
xiii
Tabla 14 Cuadro comparativo de la Teoría de Von Mises de un premolar tallado
con línea de terminación para metal-porcelana con chanferete aplicando fuerzas
de 200N y 600N. ................................................................................................... 70
Tabla 15 Cuadro comparativo del Factor de Seguridad de un premolar tallado con
línea de terminación para metal-porcelana con chanferete aplicando fuerzas de
200N y 600N. ........................................................................................................ 71
Tabla 16 Cuadro comparativo de la Teoría de Von Mises de un premolar tallado
con línea de terminación para metal-porcelana, chanfer y chanferete aplicando
fuerzas de 200N y 600N. ....................................................................................... 72
Tabla 17 Cuadro comparativo del Factor de Seguridad de un premolar tallado con
línea de terminación para metal-porcelana, chanfer y chanferete aplicando fuerzas
de 200N y 600N. ................................................................................................... 72
Tabla 18 Cuadro comparativo de desplazamiento de fuerzas en milímetros (mm)
de un premolar tallado para porcelana pura, hombro recto 90° y hombro
redondeado aplicando fuerzas de 200N y 600N. .................................................. 77
Tabla 19 Cuadro comparativo de desplazamiento de fuerzas en micras (µm) de un
premolar tallado para porcelana pura, hombro recto 90° y hombro redondeado
aplicando fuerzas de 200N y 600N. ...................................................................... 77
Tabla 20 Cuadro comparativo de desplazamiento de fuerzas en milímetros (mm)
de un premolar tallado para metal-porcelana, chanfer y chanferete aplicando
fuerzas de 200N y 600N. ....................................................................................... 79
Tabla 21 Cuadro comparativo de desplazamiento de fuerzas en micras (µm) de un
premolar tallado para metal-porcelana, chanfer y chanferete aplicando fuerzas de
200N y 600N. ........................................................................................................ 79
Tabla 22 . Medidas Promedio del Primer Premolar Inferior según Figún (Valores
Morfométricos) (33). ........................................................................................... 101
Tabla 23. Ángulos del premolar Mesial-Distal. .................................................. 101
Tabla 24 Formas de las Caras del 1er Premolar Inferior según Figún (33). ....... 102
Tabla 25 Medidas Promedio del muñón de un premolar inferior para una Corona
Metal-Porcelana según Mallat (3). ...................................................................... 102
Tabla 26 Medidas Promedio del muñón para una Corona Metal-Porcelana según
Milleding (21). .................................................................................................... 102
xiv
Tabla 27 Medidas Promedio de líneas de terminación (chanfer y chanferete) para
corona metal-porcelana según Mallat (3). ........................................................... 103
Tabla 28 Medidas Promedio del Muñón de un primer premolar inferior para una
Corona Porcelana Pura. Según Mallat (3). .......................................................... 103
Tabla 29 Medidas Promedio del Muñón para una Corona Porcelana Pura según
milleding (21). ..................................................................................................... 104
Tabla 30 Medidas Promedio de líneas de terminación, Hombro recto, Hombro
redondeado para una corona de porcelana pura según Mallat (3). ...................... 104
xv
LISTAS DE FIGURAS
Figura 1. Alteraciones que conducen al fracaso en Prótesis Fija (58). ............... 12
Figura 2. Principios para una buena preparación dental (4)................................. 13
Figura 3. Representación gráfica de Hombro recto 90°. ...................................... 18
Figura 4. Representación gráfica de Chanfer. ...................................................... 19
Figura 5. Clasificación de Materiales Cerámicos Dentales (62). ........................ 24
Figura 6. Modelos matemáticos (66). ................................................................. 35
Figura 7. Clasificación de Mecanobiología según Hsieh (66), Knothe (67),
Tschumperlin (68). ................................................................................................ 36
Figura 8. Un modelo MEF es la idealización matemática de un sistema físico
(77) ........................................................................................................................ 38
Figura 9. Representación de 2 nodos (77). .......................................................... 39
Figura 10. Diseño de la malla en un premolar (81).............................................. 39
Figura 11. Representación gráfica de elemento lineal en barra. .......................... 40
Figura 12. Representación gráfica de elemento plano en placa. .......................... 40
Figura 13. Representación gráfica de elemento sólido (3D). ............................... 40
Figura 14. Según Pezzoti (81) pasos a seguir en el análisis con MEF. ............... 41
Figura 15. Esquema de la estructura de un programa de simulación numérica ... 50
Figura 16 Resultados del esfuerzo de Von Mises con fuerza de 200 N en a) Vista
frontal; b) Vista Frontal con un corte sagital demostrando internamente el área con
mayor esfuerzo. ..................................................................................................... 59
Figura 17 Resultados del esfuerzo de Von Mises con fuerza de 600 N en c) Vista
frontal; d)Vista Frontal con un corte sagital demostrando internamente el área con
mayor esfuerzo. ..................................................................................................... 59
Figura 18. Factor de Seguridad de un premolar de hombro recto en a) Vista
Frontal; b) y c) Vista frontal con corte sagital por la mitad con 200N y 600N para
evidenciar el comportamiento interno. .................................................................. 61
Figura 19. Resultados del esfuerzo de Von Mises con fuerza de 200 N en a) Vista
frontal; b) y c) Vista Frontal con un corte sagital demostrando internamente el
área con mayor esfuerzo, con 200N y 600N. ........................................................ 62
xvi
Figura 20 a) b) Factor de Seguridad de un premolar tallado de hombro redondo
con 200N, 600N en un corte sagital por la mitad. ................................................. 64
Figura 21 Resultados del esfuerzo de Von Mises con fuerza de 200 N en Vista
Frontal con un corte sagital demostrando internamente el área con mayor
esfuerzo. ................................................................................................................ 67
Figura 22 Resultados del esfuerzo de Von Mises con fuerza de 600 N en a) Vista
frontal; b) Vista Frontal con un corte sagital demostrando internamente el área con
mayor esfuerzo. ..................................................................................................... 67
Figura 23 Factor de Seguridad de un premolar de hombro chanfer en a) Vista
Frontal; b) Vista frontal con corte sagital por la mitad para evidenciar el
comportamiento interno. ....................................................................................... 68
Figura 24 Factor de Seguridad de un premolar de hombro chanfer en a) Vista
Frontal; b) Vista frontal con corte sagital por la mitad para evidenciar el
comportamiento interno. ....................................................................................... 69
Figura 25 . Resultados del esfuerzo de Von Mises con fuerza de 200 N en Vista
Frontal con un corte sagital demostrando internamente el área con mayor
esfuerzo, aplicando 200N y 600N ......................................................................... 70
Figura 26 Factor de Seguridad de un premolar de hombro chanferete en Vista
frontal con corte sagital por la mitad para evidenciar el comportamiento interno
aplicando 200N y 600N. ....................................................................................... 71
Figura 27 Valores de desplazamientos de los análisis de un premolar tallado con
línea de terminación hombro recto 90° con variación de fuerza de 200N. ........... 73
Figura 28 Valores de desplazamientos de los análisis de un premolar tallado con
línea de terminación hombro recto 90° con variación de fuerza de 600N. ........... 73
Figura 29 Valores de desplazamientos de los análisis de un premolar tallado con
línea de terminación hombro redondeado con variación de fuerza de 200N. ....... 74
Figura 30 Valores de desplazamientos de los análisis de un premolar tallado con
línea de terminación hombro redondeado con variación de fuerza de 600N. ....... 74
Figura 31 Valores de desplazamientos de los análisis de un premolar tallado con
línea de terminación chanfer con variación de fuerza de 200N. ........................... 75
Figura 32 Valores de desplazamientos de los análisis de un premolar tallado con
línea de terminación chanfer con variación de fuerza de 600N. ........................... 75
xvii
Figura 33 Valores de desplazamientos de los análisis de un premolar tallado con
línea de terminación chanferete con variación de fuerza de 200N. ...................... 76
Figura 34 Valores de desplazamientos de los análisis de un premolar tallado con
línea de terminación chanferete con variación de fuerza de 600N. ...................... 76
Figura 35 Hombro recto ...................................................................................... 98
Figura 36 Hombro Redondo ............................................................................... 98
Figura 37 Hombro Chanfer ................................................................................. 99
Figura 38 Hombro Chanferete ............................................................................ 99
Figura 39Vista oclusal de la del Primer Premolar Inferior. ............................... 101
Figura 40 Medidas Promedio del muñón de un premolar Inferior para Corona
Metal-Porcelana según Castor (57). .................................................................... 102
Figura 41 Diseño de la preparación de dientes posteriores d) Ángulos lineales
internos redondeados; e) Diseño oclusal con escasa inclinación, Según Milleding
(21). ..................................................................................................................... 103
Figura 42 Terminación en chaflán y el siguiente en chanferete según Pegorado
(1). ....................................................................................................................... 103
Figura 43 Línea de terminación en hombro de 90° y el siguiente hombro con
ángulo Interno redondeado, Según Milleding (21). ............................................ 104
Figura 44 Hombro con ángulo gingivoaxial o ángulo interno redondeado según
Shillingburg (26). ................................................................................................ 105
Figura 45 Hombro 90° y el siguiente hombro con ángulo gingivoaxial
redondeado, ambos para una corona totalmente de cerámica según Shillingburg
(26). ..................................................................................................................... 105
xviii
LISTAS DE ANEXOS
Anexo A: RESTRICCIONES GEOMÉTRICAS .................................................. 97
Anexo B: ESTANDARIZACIÓN ...................................................................... 100
Anexo C: DECLARACIÓN DE CONFIDENCIALIDAD ................................. 106
Anexo D: CERTIFICADO DE APROBACIÓN POR PARTE DEL COMITÉ DE
ÉTICA ................................................................................................................. 111
Anexo E: ANTIPLAGIO .................................................................................... 113
Anexo F: CERTIFICADO DE CAPACITACIÒN INGENIERO MAURICIO
PEREZ ................................................................................................................ 115
xix
TEMA: “Comparación de adaptación marginal en líneas de terminación en
prótesis parcial fija aplicando fuerzas masticatorias en premolares mediante
elementos finitos”.
Autor: Cristel Malena Obando Aulestia
Tutor: Zurita Robalino Roberto Steve
RESUMEN
El objetivo de la presente investigación fue analizar la adaptación marginal,
aplicando fuerzas masticatorias en un primer premolar inferior uniradicular
mediante el Método de Elementos Finitos. Para la cual se realizó una simulación a
través del método de elementos finitos usando el software CAD SolidWorks 2012,
se modeló cuatro unidades de Prótesis Parcial Fija en dientes premolares,
representando dos sistemas cerámicos: porcelana pura y metal-porcelana; con dos
líneas de terminación: Hombro redondeado y Hombro recto para restauraciones
Porcelana Pura, Chanfer y Chanferete para restauraciones Metal-Porcelana, estos
serán sometidos a fuerzas masticatorias de 200N y 600N, posteriormente se
analizará con el software SolidWorks Simulation 2012. Resultados: los análisis
determinaron que la línea de terminación que permite una mejor adaptación
marginal para restauraciones porcelana pura es el Hombro redondeado mientras que
la línea de terminación que permite una mejor adaptación marginal para
restauraciones metal-porcelana es el chanfer.
PALABRAS CLAVES: ELEMENTOS FINITOS / ADAPTACIÓN MARGINA /
LÍNEAS DE TERMINACIÓN / FUERZAS MASTICATORIAS.
xx
TITLE: "Comparison of marginal adaptation in finish lines of fixed partial
prostheses by applying masticatory forces in premolars using the finite elements
method."
Author: Cristel Malena Obando Aulestia
Tutor: Zurita Robalino Roberto Steve
ABSTRACT
The goal of this research work was to analyze marginal adaptation by applying
masticatory forces on first lower monoradicular premolars, using the Finite
Elements Method. To this end, this work conducted a simulation using the finite
elements method with CAD SolidWorks 2012 software. We modeled four Fixed Partial
Prostheses in premolar teeth representing two ceramic systems: pure porcelain and
metal-porcelain; with two finish lines: rounded shoulder and flat shoulder for Pure
Porcelain restorations; and Chanfer and Chanferete for Metal-Porcelain restorations.
The samples were then subjected to 200N and 600N masticatory forces, after which
they were analyzed using SolidWorks Simulation 2012 software. Results: the analyses
determined that the rounded-shoulder finish line provides best marginal adaptation for
pure porcelain adaptations, whereas Chanfer is the finish line that provides the best
marginal adaptation for metal-porcelain restorations.
KEYWORDS: FINITE ELEMENTS/ MARGINAL ADAPTATION/ FINISH
LINES/ MASTICATORY FORCES.
1
INTRODUCCIÓN
La adaptación marginal es uno de los criterios más importantes para el éxito a largo
plazo de las restauraciones de prótesis fija, siendo ampliamente investigado por
varios autores como Pegorado (1), Björn y Cols (2), Mallat (3), Rosenstiel (4) entre
otros, por lo que el presente trabajo busca aportar datos de las discrepancias
marginales determinando cual permite una mejor adaptación marginal, entre dos
tipos de línea de terminación para dos diferentes restauraciones de prótesis fija
empleando el Método de Elementos Finitos (MEF) (5) (6).
El primer artículo realizado con el Método de Elementos Finitos (MEF) fue
publicado por Farah y Col (7) en 1973. ‘Este tipo de análisis y más aun de la versión
con imágenes 3D, es decir tridimensional no se encuentra ampliamente desarrollado
en nuestro medio odontológico’ (8).
Pérez (9) afirma que ‘El Método de Elementos Finitos (MEF) ha sido ampliamente
utilizado en ingeniería desde los años 60’ constituyendo una herramienta
importante en el campo de la odontología, se han realizado estudios recientes ‘como
experimentos de indagación de materiales dentales, simulación de implantes
dentales, en operatoria dental clínica, en cirugía, ortodoncia’ (10).
No obstante, en las últimas tres décadas Bascarán explica que, ‘el uso del Método
de Elementos Finitos (MEF), o en inglés “Finity Element Methods” (FEM) ha ido
aumentado debido a su versatilidad en la predicción de la distribución del
estrés/tensión’ (11).
Los elementos finitos permiten reproducir en datos condiciones a lo que
generalmente están los dientes vitales sometidos, ‘por su potencial de simular
mediante un modelo matemático el comportamiento biomecánico a través de la
simulación tridimensional de un objeto real, y de mejor manera cuerpos complejos
bajo condiciones de carga mediante un programa de computador’ (12).
2
Según Holmgren et al. (13) El Método de Elementos Finitos (MEF) es una técnica
destinada a obtener una solución para un problema complejo, por medio de
subdividir dicho problema en una colección de otros problemas más simples y
pequeños, que pueden ser resueltos utilizando técnicas numéricas, en otras palabras,
la solución aproximada al problema original está determinada por la combinación
de las soluciones de los problemas más simples y más pequeños. En general, se
usan tantos modelos de sólidos para simular comportamientos cinemáticos como
modelos de elementos finitos para simular propiedades de deformación y
resistencia de los tejidos y elementos biológicos.
Pezzotti (14) explica que ‘la base del método de los elementos finitos es la
representación de un cuerpo o estructura por un ensamble de subdivisiones llamadas
elementos. Estos elementos se interconectan a través de puntos llamados nodos;
estos nodos son un conjunto de puntos que se ubican entre un elemento y otro,
desplazándose de un lugar a otro cuando se aplica una fuerza y retornando a su lugar
de origen al suspender esta fuerza’.
La conducta de cada elemento y de toda la estructura se obtiene por la formulación
de un sistema de ecuaciones algebraicas que se resuelven en un computador con el
uso de un software, usando las constantes E (módulo de elasticidad de Young)
(15) (16) (17) y V (coeficiente de Poisson) (5) (18) para los materiales modelados
especificadas para cada elemento, ‘generando un sistema de ecuaciones algebraicas
simultáneas para encontrar la solución del problema que viene a ser la distribución
de tensiones previsibles en cada elemento a lo largo de una estructura, realizándose
mediante un software que incluyen nódulos para crear un mallado y así, analizar el
problema definido, arrojando el resultado del análisis’ (19)
Este estudio dará un aporte científico mediante el análisis tridimensional de
Elementos Finitos, un método tecnológico actual la cual muestra ser adecuado para
el análisis de adaptación marginal, considerando que ‘conseguir una buena
adaptación marginal es uno de los problemas más comunes en prótesis fija’ (20).
Según Milleding (21) ‘Una precisión inaceptable en el adaptado entre una
3
restauración y su preparación puede conducir a fallas biológicas tales como caries
secundarias y compromiso periodontal, así como fallas técnicas, por ejemplo:
pérdida de retención’.
Pegorado (1) sugiere que ‘El odontólogo debe tener en mente que el mayor
porcentaje de fracasos de las prótesis fijas se debe a la existencia de caries que se
instala con la presencia de placa bacteriana, desempeñando el desajuste marginal
un papel fundamental en este proceso’.
La adaptación marginal óptima ha sido ampliamente investigada por diversos
autores como Björn y Cols (2), Wael et. al (22) entre otros, las cuales encontraron
rangos de desajuste que variaban desde 10µm hasta 500µm. Sin embargo Mallat (3)
y Rosenstiel (4), sugieren discrepancias marginales entre 50µm y 100µm,
considerando clínicamente aceptables en relación a la longevidad de las
restauraciones.
En este estudio se empleará dos tipos de restauraciones de prótesis fija, es así;
corona porcelana pura con dos líneas de terminación: hombro recto, hombro
redondeado y corona metal- porcelana con dos líneas de terminación: chanfer y
chanferete. ‘Los diversos diseños de la preparación exhiben propiedades exclusivas,
compatibles con los distintos materiales de restauración que van a utilizarse’ (21).
Se analizará las discrepancias marginales mediante el método de elementos finitos,
la cual se comparará y verificará que línea de terminación permite una mejor
adaptación marginal. También permitirá que el lector sea consciente de la
importancia del diseño de la línea de terminación ya que repercutirá en el resultado
de la restauración.
Considerando la literatura, las restauraciones de Porcelana Pura es donde existe
mayor controversia sobre la línea de terminación adecuada. Durante muchos años
se empleó el hombro recto ya que proporcionaba una adecuada resistencia a la
fractura a la porcelana. ‘Pero con la introducción de las nuevas porcelanas de
elevada resistencia y baja o nula contracción no hay unanimidad entre los autores’
4
(23). Así algunos autores Chappell (24) y Shaerer (25) son partidarios de seguir
usando el hombro recto. Finalmente son muchos de los autores como Salido et al.
(23) y Milleding (21) defienden el hombro redondeado.
En las restauraciones metal porcelana existe discrepancia respecto a la línea de
terminación idónea. La mayoría de los autores como Milleding (21), Shillingburg
(26), Cadalfalch (27) coinciden al señalar que la línea de terminación más
apropiada es el chanfer, ya que proporciona un buen ajuste tras el colado y la
suficiente rigidez para que la cocción de la porcelana no distorsione este ajuste.
El análisis de adaptación marginal mediante el método de Elementos Finitos, un
método tecnológico actual la que muestra ser ideal para este estudio porque
‘permiten la generación de imágenes de distintas estructuras en 2D y 3D notables,
con una excelente reproductibilidad de detalles y obtención de la imagen
volumétrica necesaria para la realización del análisis; esta etapa a su vez es la más
crítica debido a que en la medida que reproduce de manera más fiel la estructura a
estudiar permitiendo una mayor precisión del análisis (12).
En la actualidad, hay programas computarizados como el método de Elementos
finitos (28) que nos permite simular acciones proporcionando resultados que hace
poco tiempo solo podían obtenerse luego de años de observación clínica. Pezzoti
(14) demuestra que ‘Estos programas nos acercan a una realidad virtual que
reproduce condiciones clínicas diarias’, he ahí la finalidad de ejecutar este estudio
donde se pretende emplear la tecnología computarizada actual, la que permite
simular condiciones bucales y proyectar resultados antes difícilmente imaginados’.
5
CAPÍTULO I
1 EL PROBLEMA
1.1 Planteamiento del problema
En vista que la adaptación marginal es un factor de gran importancia en la
elaboración de prótesis fijas, ya que, ‘las fallas en la adaptación marginal dan como
resultado el fracaso a largo plazo del tratamiento rehabilitador’ (29), el presente
estudio analizará la discrepancia marginal o lo que consideramos ‘aperturas
marginales entre el diente preparado y el margen de la restauración’ (30).
Existen diversos métodos para analizar la adaptación marginal entre el diente
tallado y la restauración de prótesis fija, se pueden clasificar en estudios de
Extensometría por ejemplo: in vitro (31), los cuales muestran resultados confiables
por utilizar dientes reales, pero con la gran limitante de que, en sus pruebas se están
eliminando una cantidad de variables que siempre están presentes en el medio oral
como la saliva del paciente, el periodonto y el hueso, el Ph, la flora microbiológica
y la acción del sistema muscular.
También tenemos los estudios Mecánicos (Laboratorio), solo nos muestran cuando
la estructura falla y con qué magnitud de fuerza, pero no nos permite observar que
sucede antes de que falle durante la aplicación de la fuerza (32). Un ejemplo de
estos es método de Elementos Finitos (MEF) que permite simular
tridimensionalmente y de mejor manera cuerpos complejos bajo condiciones de
carga mediante la observación del comportamiento del modelo ante los esfuerzos
ejercidos (8).
Considerando la adaptación marginal como uno de los criterios más importantes
para la longevidad de la restauración, la que es difícil de ser evaluada con precisión
en el paciente, Dassault (28) demuestra que ‘el método de Elementos Finitos (MEF)
es el más adecuado para evaluar la distribución de tensiones debido a su capacidad
6
para analizar cuantitativamente el estrés y ejecutar estudios paramétricos donde
cada factor que se representa matemáticamente, tales como las condiciones físicas
y mecánicas, pueden ser modificados rápidamente y la distribución del estrés puede
ser investigada, simulando las condiciones de la boca de forma virtual, mediante de
un programa computarizado.
En este estudio se emplearán dos tipos de restauraciones de prótesis fija, es así;
corona porcelana pura con dos líneas de terminación: hombro recto, hombro
redondeado y corona metal- porcelana con dos líneas de terminación: chanfer y
chanferete.
También ciertas suposiciones son necesarias para realizar el proceso de modelado
y muchos son los factores que potencialmente afectan a la precisión de los
resultados como la geometría detallada del diente a modelar, del tallado (muñón),
condiciones de contorno (línea de terminación), propiedades de los materiales,
cementación, condiciones de carga.
Los datos requeridos para la simulación, serán revisados en la literatura. El diseño
de la morfología del diente y el tallado del diente (muñón) será para un primer
premolar inferior unirradicular sugerido por Figún (33) y Moenne (34),
considerando que en los cuatro modelos reproducidos serán con los mismos datos,
cambiando solo los datos de las líneas de terminación. Las propiedades del
material, variarán de acuerdo al tipo de corona, revisando sus propiedades en
estudios reportados en la literatura y revisadas por el grupo de investigación de
Biomateriales en estudios previos realizados y expuestas en fichas técnicas de las
casas comerciales correspondientes como: Bego (35) para corona metal-porcelana
y Vivadent, © Ivoclar (36)para corona porcelana pura.
Los diseños serán realizados bajo un mallado completo, considerando las
propiedades mecánicas establecidas, como el módulo de elasticidad de Young (15)
(16) (17) y coeficiente de Poisson (5) (18), de todas las estructuras diseñadas.
7
Se aplicará dos fuerzas masticatorias la fuerza inicial 200N (Newton) considerado
en varios estudios Helkimo et. al (37), Craig (38), Eijen (39) y autores como
Kenneth (15) como el valor más común reportado en piezas posteriores en el área
premolar y la fuerza final 600N (Newton) considerada por algunos autores
Rodríguez (40) y Cihangir et al. (41) como fuerza máxima en la masticación
normal, tomando en cuenta que la masticación implica un patrón repetido de
impactos cíclico presentando diferencia de los valores dependiendo de factores
relacionados con características propias de los sujetos como: sexo, edad, hábitos
alimenticios etc (42).
FORMULACIÓN DEL PROBLEMA
¿Cuál es la discrepancia marginal existente entre el muñón dentario y la
restauración Metal-¿Porcelana y Porcelana pura, aplicando dos fuerzas, una fuerza
inicial de 200N(Newton) y una fuerza final de 600N(Newton) en un primer
premolar inferior mediante simulación de Elementos Finitos?
1.2 JUSTIFICACIÓN
El análisis mediante Elementos Finitos es una técnica de simulación por un
ordenador, para dar una respuesta a un problema mecánico complejo divide éste en
otros más pequeños y sencillos, las cuales pueden ser resueltos empleando
funciones determinadas (43), por lo que el análisis que se realizará en este estudio
es concreto, ya que el software SOLIDWORKS 2012 (28) según Gavish (12) nos
permitirá simular mediante un modelo matemático el comportamiento biomecánico
a través de la simulación tridimensional de un objeto real, y de mejor manera
cuerpos complejos bajo condiciones de carga mediante un programa de
computador, Gavish (12) a su vez cita a Muller et al. (44) en donde se menciona
que ‘el programa permite simular las condiciones de la boca de forma virtual,
sometiendo a los dientes virtuales a una fuerza o carga transversal estática’.
8
En la actualidad, es una herramienta muy utilizada en medicina y odontología, se
han realizado varios estudios recientes dentro del campo de la odontología, aun así,
no existe una investigación similar al presente estudio, que es la “Comparación de
adaptación marginal en líneas de terminación en Prótesis Fija en premolares
aplicando fuerzas masticatorias mediante Elementos Finitos”.
Existen estudios de comparación de adaptación marginal en líneas de terminación
como los métodos de Extensometría por ejemplo: (in vitro) (31); también el uso de
microscopio Lomo ®, modelo MGC (45), sistema Procera® y Cerec in Lab® (46)
entre otros.
Se busca en este trabajo comparar y aportar con las investigaciones realizadas de
adaptación marginal en líneas de terminación mediante el análisis tridimensional
de elementos finitos, mencionando que ‘La adaptación marginal, tiene una gran
importancia clínica, ya que la existencia de desajustes en las restauraciones de
prótesis fija, son los responsables de una serie de alteraciones que van a conducir a
su fracaso. Estas alteraciones se pueden ser biológicas, mecánicas y estéticas’ (47).
En esta línea, la motivación y justificación de este Proyecto de Tesis es aportar
datos fiables para determinar qué línea de terminación permite una mejor
adaptación marginal, analizando la discrepancia marginal existente, se empleará
dos tipos de restauraciones de prótesis fija con dos líneas de terminación, es así;
corona porcelana pura con dos líneas de terminación: hombro recto, hombro
redondeado y corona metal porcelana con dos líneas de terminación: chanfer y
chanferete; simulado mediante un software de Elementos Finitos (28), aplicando
fuerzas masticatorias en premolares.
A través de estudio se pretende dar cuenta que la simulación es una herramienta útil
y versátil para el diseño y evaluación de técnicas innovadoras que pueden predecir
el comportamiento del sistema biológico real con aproximación, facilitando la
evaluación del comportamiento de tensión en algún punto del modelo y también
puede determinar las áreas de alta concentración de estrés lo cual lo convierte ideal
9
para el estudio de adaptación marginal y así dar un aporte con datos verídicos y
comparar con datos de estudios realizados y la literatura.
1.3 OBJETIVOS:
1.3.1 OBJETIVO GENERAL
Analizar la adaptación marginal, aplicando fuerzas masticatorias en un
primer premolar inferior unirradicular mediante el Método Elementos
Finitos.
1.3.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Comparar a través del Método Elementos Finitos (MEF), la discrepancia
marginal que existe entre el diente tallado y la restauración sometido a una
fuerza inicial de 200N(Newton) y fuerza final de 600N(Newton) en un
premolar inferior unirradicular.
Identificar cuál es la línea de terminación que mejor adaptación marginal
tiene para las restauraciones porcelana pura: hombro recto y hombro
redondeado.
Identificar cuál es la línea de terminación que mejor adaptación marginal
tiene para las restauraciones metal- porcelana: chanfer y chanferete.
1.4 HIPÓTESIS
a) PARA CORONA PORCELANA PURA
HIPÓTESIS 1
El hombro redondeado permite una mejor adaptación marginal en las
restauraciones porcelana pura mediante el Método de Elementos Finitos
(MEF).
10
HIPÓTESIS O
El hombro recto permite una mejor adaptación marginal en las
restauraciones porcelana pura mediante el Método de Elementos Finitos
(MEF).
b) PARA CORONA METAL-PORCELANA
HIPÓTESIS 1
El chanfer permite una mejor adaptación marginal en las restauraciones
metal- porcelana mediante el Método de Elementos Finitos (MEF).
HIPÓTESIS O
El chanferete permite una mejor adaptación marginal en las restauraciones
metal- porcelana mediante el Método de Elementos Finitos (MEF).
11
CAPÍTULO II
2 MARCO TEÓRICO
2.1 ADAPTACIÓN MARGINAL
2.1.1 CONCEPTO
La adaptación de las restauraciones fijas a las preparaciones ha sido definida como
el ajuste de la restauración, aunque la definición precisa sería “desajuste”.
Investigadores como Felton y Kanoy (30) han descrito el ajuste de las
restauraciones por medio de apreturas marginales entre el diente preparado y el
margen de la restauración.
Shillingburg (26) menciona que ´la restauración puede sobrevivir en el entorno
biológico de la cavidad oral únicamente si los márgenes están muy adaptados a la
línea de acabado cavosuperficial de la preparación´.
‘Se ha cifrado como ajuste clínicamente aceptable aquél cuya discrepancia no
supera las 100 micras’ (3). Ahora bien, aunque se consideren esas 100 micras
como aceptable, no hay que olvidar que una discrepancia de esta magnitud deja
expuesta en todo el perímetro una superficie de cemento de hasta 3,14mm2 y que
el tamaño de una bacteria se sitúa en 0,001-0,005mm. Viendo estas cifras, los
profesionales deben ser conscientes de que incluso lo clínicamente aceptable
facilita la acumulación de gérmenes a nivel marginal.
Se puede decir, de una manera general que, mientras menor sea la distancia entre
estos materiales y el diente menor será el espesor de cemento utilizado para la
fijación y, consecuentemente, serán minimizadas las posibilidades de disolución de
los cementos, retención de placa bacteriana, desarrollo de enfermedad periodontal
y recidiva de caries en estos márgenes.
12
Según Milleding (21) un adaptado marginal aceptable puede definirse como:
Un adaptado sin brechas marginales que produzca la traba del explorador
durante el examen clínico.
Un margen que no exhibe una subextensión en escalón.
Un margen que no sea motivo de inquietud, durante el análisis de una
imagen radiográfica de alta calidad del diente/dientes restaurados.
2.1.2 IMPORTANCIA CLÍNICA
‘La adaptación marginal, tiene gran importancia clínica, ya que la existencia de
desajustes en las restauraciones de prótesis fija, son los responsables de una serie
de alteraciones que van a conducir su fracaso’ (58) . Estas alteraciones se pueden
clasificar en:
Figura 1. Alteraciones que conducen al fracaso en Prótesis Fija (58).
Alteraciones Biológicas: derivan de la acumulación de placa bacteriana, que se
produce alrededor de las restauraciones. Son varios factores que favorecen la
acumulación de placa bacteriana alrededor de las restauraciones de prótesis fija,
pero los más importantes están relacionados con el sellado marginal de las mismas.
Según Mallat (3) las consecuencias al no conseguir un buen ajuste marginal, serán
la inflamación de la encía circundante, la disolución del cemento, la aparición de
caries en los pilares y, por último, el descementado de la prótesis e incluso la
destrucción del propio muñón.
Biológicas
MecánicasEstéticas
13
Las consecuencias biológicas que implica el desajuste marginal pueden ser:
´Complicaciones dentales: caries, pulpitis, necrosis e incluso la fractura del
diente restaurado, La caries es la mayor causa de fracaso de las
restauraciones de prótesis fija´ (59).
´Complicaciones periodontales, que dependen del grado y el tiempo de
evolución: gingivitis, recesiones gingivales, bolsas periodontales o pérdida
de hueso alveolar´ (59).
Alteraciones Mecánicas: se trata en la premisa de que mayor contacto entre la
superficie interna de la restauración y el diente, mayor retención. Por lo tanto,
Shillingburg (26) explica que ‘cuando existen discrepancias marginales son más
frecuentes las des cementaciones’.
Alteraciones Estéticas: ‘se ven afectados en forma, color, textura, consistencia, etc’
(59).
2.2 PRINCIPIOS DE TALLADO
Rossenstiel (4)’los dientes requieren una preparación para recibir las restauraciones
y estas preparaciones deben basarse en principios fundamentales a partir de los
cuales desarrollar criterios básicos que ayudan a predecir el éxito del tratamiento en
prótesis parcial fija’. Ha de presentarse una gran atención a todos los detalles de la
preparación dental.
Los principios de una buena preparación dental se dividen en tres amplias
categorías:
Figura 2. Principios para una buena preparación dental (4).
Consideraciones Mecánicas
Consideraciones Biológicas
Consideraciones Estéticas
14
2.2.1 PRINCIPIOS MECÁNICOS
Rossenstiel (4) ‘El diseño de las preparaciones dentales para prótesis fijas debe
cumplir ciertos principios mecánicos; de no ser así, la restauración podría
descementarse, distorsionarse o fracturarse o fracturarse durante la función’.
Según Mallat (3) la preparación de los pilares se considerará particularidades como:
Profundidad
Forma de tallado
o Conicidad
o Retención de los muñones
2.2.1.1 PROFUNDIDAD
La profundidad del tallado vendrá determinada, por el tipo de restauración, es decir,
según sea una restauración metálica, ceramometálica o totalmente de porcelana (3).
Tallado de pilares para corona porcelana pura en dientes posteriores
(primer premolar inferior).
Shillingburg (26) añade que en ´las preparaciones para coronas totalmente
de cerámica, la reducción de las caras oclusales será de 2,0 mm y en paredes
axiales de 1,0mm - 1,2mm´.
Tallado de pilares para corona metal-porcelana en dientes posteriores
(primer premolar inferior).
Shilliburg (26) añade que ´las coronas metal-cerámica requerirán de 1,5 o
2,0 mm en las cúspides funcionales y en las paredes axiales de 1,3mm –
1,5mm´.
15
2.2.2 FORMA DE TALLADO
Mallat (3) menciona que ‘La forma de tallado determina la retención de la corona,
esto es, la resistencia frente a las fuerzas que se ejercen sobre el diente y que tienden
a des insertar la prótesis’.
2.2.3 ÁNGULO DE CONVERGENCIA
El muñón, una vez preparado, tiene que tener una forma cónica, con una
convergencia oclusal en todas sus paredes axiales. Siempre se ha citado según
varios autores como Shillingburg (26) Rossentiel (4) que ´hay que tratar de dar una
convergencia de 6° a los pilares una vez tallados, ya que se ha visto que optimiza
la retención del cemento´.
El ángulo de convergencia está estrechamente relacionado con la altura del muñón
(3). Según Shillinburg (26) en teoría, ´cuanto más cercanas al paralelismo estén las
paredes opuestas de una preparación, mayor será la retención´.
Rossenstiel (4) explica que ´La selección del ángulo de convergencia apropiado
es comprometida. Una convergencia demasiado pequeña puede llevar a zonas
retentivas no deseadas y demasiado grande puede llevar a una falta de retención´.
2.2.4 RETENCIÓN DE LOS MUÑONES
´Muñones o Pilares bajos (altura inferior 3mm en dientes anteriores y
premolares y 4mm en molares), estos deben presentar una convergencia
menor de unos 10° para ser más retentivos´ (3).
´Muñones o Pilares altos pueden tener una mayor convergencia, de hasta
20°, sin dejar, por ello, de ser retentivos´ (3).
´Cuanto mayor sea la superficie de la preparación, mayor será la retención.
Dicho de forma sencilla, las preparaciones en dientes grandes son más
retentivas que las preparaciones en dientes pequeños´ (26).
16
2.3 CONSIDERACIONES BIOLÓGICAS
Rossenstiel (4) menciona que ‘Los procedimientos quirúrgicos que implican
tejidos vivos deben ser ejecutados cuidadosamente para evitar lesiones
innecesarias, ya que se pueden dañar fácilmente los tejidos adyacentes, los tejidos
blandos y la pulpa del diente que se va a preparar al realizar el tallado. Si una mala
preparación lleva a un ajuste marginal inadecuado o a un controno deficiente de la
corona, se hace más difícil el control de placa alrededor de las restauraciones fijas,
impidiendo el mantenimiento a lago plazo de la salud dental’.
Según Mallat (3) tomaremos las consideraciones biológicas más importantes para
el presente estudio:
Localización del margen
Líneas de terminación
2.3.1 LOCALIZACIÓN DEL MARGEN
En relación al margen gingival:
Supragingival: Ideal desde el punto de vista de salud periodontal
Yuxtagingival: Conjuga exigencias estéticas como mantenimiento de salud
periodontal.
Subgingival: Los autores como Bruna (58) ´escogen ubicar los bordes
subgingivales por cuatro motivos:
Estética
Aumento de la retención debido a la posición del borde por debajo de
la encía.
Mayor limpieza de la cerámica con respecto a la raíz dental.
Posibilidad de derivar lesiones cariosas eventuales e interfaces con
restauraciones preexistentes o núcleos, etc´.
17
Considerando los siguientes aspectos según Malla (3):
Anchura Biológica: no se debe invadir ya que de contrario aparecerá
patología periodontal con migración apical de la adherencia epitelial
considerando que es el complejo que forman el tejido conjuntivo
supracrestral y la adherencia epitelial, comprende el espacio que queda justo
por encima de la cresta alveolar y llega hasta la base del surco gingival. Sus
dimensiones son, aproximadamente de 2mm, correspondiendo 1mm al
tejido conjuntivo y 1mm a la adherencia epitelial.
Encía adherida: es la que se extiende desde la línea mucogingival hasta la
base del surco gingival. La anchura de la encía adherida debe ser más de
2mm.
Grosor de la encía libre: de biotipo grueso toleran muy bien los márgenes
subgingivales.
Los estudios de Maynard y Wilson (58) y de Stetler y Bissada (59) ´llegaron a unas
conclusiones muy interesantes por lo que se refiere a la relación entre la cantidad
de encía adherida y la localización del margen protésico:
Si la prótesis es subgingival la anchura de encía adherida debe ser al menos
de 3mm si queremos mantener la salud periodontal y prevenir la pérdida de
inserción.
Si la prótesis es subgingival y hay menos de 3mm de encía adherida se
produce inflamación gingival.
Si la prótesis es supragingival no es necesario disponer de esos 3mm. No
habrá inflamación gingival sea cual sea la anchura de la banda de encía
adherida´.
2.3.2 LÍNEAS DE TERMINACIÓN
Se denomina línea de terminación a la configuración del margen de las
preparaciones para las restauraciones de prótesis fija.
18
Las preparaciones marginales exhiben propiedades exclusivas y son más o menos
compatibles con los distintos materiales de restauración que van a utilizarse
pudiéndose clasificarse en los siguientes tipos:
2.3.2.1 Hombro recto 90°:
´Es representativo para corona completamente cerámica´ (21).
´Es indicado en los tallados para corona Jacket de porcelana (frágiles) y
contraindicado en tallados para corona con estructura metálica´ (1).
´El escalón proporciona un espesor suficiente a la porcelana para resistir los
esfuerzos masticatorios, reduciendo la posibilidad de fractura´.
A pesar de proporcionar una línea nítida o definida, exige mayor desgaste
dentario y resulta en un tipo de unión en escalón entre las paredes axiales y
cervical, dificultando el escurrimiento del cemento acentuando el desajuste
oclusal y cervical con un mayor espesor de cemento expuesto al medio oral.
Figura 3. Representación gráfica de Hombro recto 90°.
2.3.2.2 Hombro redondeado:
´Si se acaba en porcelana cualquier ángulo marcado termina concentrando
tensiones y favoreciendo la posterior fractura de aquella, por aquello es
aconsejable redondear los ángulos internos´ (3).
Según Milleding (21) ´el redondeado de los bordes y ángulos del pilar, tiene
como objetivo facilitar el transporte del cemento, durante la fase inicial del
procedimiento de cementación´.
2.3.2.3 Chanfer o Chaflan Profundo:
Deja suficiente espacio tanto para el metal como para la porcelana.
19
Milleding (21) menciona que ´la preparación con chaflan constituye una
línea de terminación generalmente aplicable para cualquier tipo de
restauración actual´.
Shillingburg opina que ´la línea de acabado gingival preferida para las
restauraciones de metal de recubrimiento es el chanfer. Experimentalmente,
se ha demostrado que esta línea de acabado presenta la menor tensión, de tal
modo que el cemento subyacente tendrá menos probabilidad de fracasar´.
El Chaflán facilita la adaptación de la pieza fundida y el escurrimiento del
cemento, permitiendo una visualización nítida de la línea de acabado y
preservación de la estructura dentaria.
Según Cadafalch (61) ´las indicaciones son: confección de coronas de
metal-porcelana con aleaciones básicas (no aúreas) por presentar mayor
resistencia y dureza que las aleaciones a base de oro; también para coronas
metal-acrílico, independiente del tipo de aleación utilizada y para las
restauraciones MOD, cuando se indica la protección de cúspides por
vestibular o lingual´.
Figura 4. Representación gráfica de Chanfer.
2.3.2.4 Chanferete o Chaflan Ligero-Superficial:
Similar al chaflán en que la unión entre la pared axial y la gingival son
hechas por un segmento de círculo de pequeña dimensión
(aproximadamente la mitad del chaflán), debiendo presentar espesor
suficiente para acomodar el metal.
Al igual que el Chaflán facilita la adaptación de la pieza fundida y el
escurrimiento del cemento, permitiendo una visualización nítida de la línea
de acabado y preservación de la estructura dentaria.
Según Cadafalch (61) ´las indicaciones son: terminación cervical en las
caras linguales y linguo-proximal, de las coronas metal-acrílico y de metal-
20
porcelana, independientemente de la aleación a ser utilizada; está indicada
además como la terminación cervical de las coronas parciales de los tipos ¾
y 4/5´.
2.4 CONSIDERACIONES ESTÉTICAS
Rossenstiel (4) menciona que ‘El odontólogo restaurador debe desarrollar una
destreza para determinar las expectativas estéticas del paciente. La mayoría de los
pacientes prefiere que sus restauraciones dentales parezcan lo más naturales
posibles. Sin embargo, no pueden cumplirse estas consideraciones estéticas
comprometiendo el pronóstico de la salud oral o de la función del paciente a largo
plazo’.
2.5 SELECCIÓN DEL MATERIAL
El éxito del tratamiento en prótesis parcial fija no depende sólo del profesional, sino
de la suma de varios factores asociados, como el material utilizado y el paciente.
La selección del material de la restauración es responsabilidad del estomatólogo la
cual debe basarse en las variables de cada caso clínico.
El profesional debe evaluar la calidad del material, consultando la literatura
odontológica, por ende, en el presente estudio se ha hecho un previo estudio de los
diferentes materiales y se ha tratado de hacer la mejor elección considerando la
estética, función y forma, por la que a continuación se hará un breve resumen:
2.5.1 CORONA METAL-CERÁMICA
´La restauración metal-cerámica consiste en una capa de cerámica adherida a una
cofia delgada de metal colado que se adapta a la preparación del diente. Dicha
restauración combina la fuerza y el ajuste preciso de una corona de metal colado
con el efecto estético de una corona de cerámica. Gracias a la subestructura de
21
metal, las restauraciones de metal-cerámica poseen una fuerza mayor a la de las
restauraciones sólo de cerámica´ (26).
Shillingburg explica que ´En una restauración de metal-cerámica la cofia de metal
se cubre con tres capas de porcelana:
1. La porcelana opaca esconde debajo el metal, inicia el desarrollo del color
y juega un papel importante en el proceso de unión entre la cerámica y el
metal.
2. La porcelana dentinaria o cuerpo de la porcelana forma masa de la
restauración y proporciona la mayor parte del color.
3. La porcelana del esmalte o incisal aporta translucidez a la restauración’.
2.5.1.1 TIPOS DE ALEACIÓN EN METALPORCELANA EN PRÓTESIS
FIJA
Tabla 1. Clasificación de las aleaciones de uso en prótesis según la ADA en función de su composición.
Clase Composición
De alto contenido en metales nobles Au ≥ 25% en peso
Noble Metales nobles ≥ 25% en peso
No noble o Metal base Metales nobles ≤ 25% en peso
ALEACIONES DE ALTO CONTENIDO EN METALES NOBLES
´Poseen como mínimo un 40% en peso de oro y un 60% en peso de metales nobles.
Se consideran metales nobles para uso dental el oro, el platino, el paladio, el iridio,
el rodio, el osmio y el rutenio´ (55).
´Su resistencia a la corrosión es debida a la gran estabilidad termodinámica del oro,
que además aporta una facilidad para el colado y una buena ductilidad´ (38).
Dentro de ellas las empleadas para las restauraciones metal-cerámica son:
Aleaciones de Oro-Platino
Aleaciones de Oro-Paladio
22
ALEACIONES NOBLES
No poseen un contenido en oro estipulado, pero deben contener al menos un 25%
en peso de metales nobles.
´Dentro de ellas las empleadas en restauraciones metal-cerámica son:
Aleaciones de Paladio-Cobre: Desarrolladas en los últimos años como una
forma de reducir el coste, a la vez que poseen unas buenas propiedades
físicas y mecánicas. El módulo elástico de estas aleaciones es el más alto
de todas las aleaciones base oro y base paladio.
Aleaciones de Paladio-Plata: Son muy diversas e incluyen un rango que va
desde sistemas con un 26% en peso de paladio y más del 60% en peso de
plata, a sistemas con un 60-70% en peso de paladio y un 20% de plata.
Debido a esto la resistencia a la corrosión es variable´ (15).
ALEACIONES NO NOBLES
´Se conoce también como metal base. Su introducción se debió al elevado coste
sufrieron los metales nobles y la plata en la década de los 70´ (1).
´Contienen menos del 25% en peso de metales nobles según la definición de la
ADA, pero en la práctica la mayoría no contiene ningún metal noble´ (56).
´Suponen una alternativa al empleo de las aleaciones nobles, por su menor coste y
sus buenas propiedades mecánicas: fuerza y dureza elevadas, mayor temperatura
de fusión y menos distorsión durante la cocción de la porcelana´ (57).
Dentro de ella las empleadas en restauraciones metal-cerámica son:
Ni-Cr con Berilio:
65 - 75% de Ni.
12 - 25% de Cr.
9 - 9,5% de Mo.
1,5 - 2% de Be.
Trazas de otros metales (Al, Fe, Si, Ga, Nb, C, Mn, B y Ce).
23
PROBLEMA: genera altas temperaturas el óxido de cromo tiende a
formar una capa gruesa y de un color verde oscuro que debilita la unión
de la cerámica.
Ni-Cr sin Be:
La composición es similar a la anterior, pero sin Be y con mayor
porcentaje de Mo.
El motivo de la exclusión del Be es su toxicidad ya que se ha constatado
un efecto carcinógeno, aunque no se ha demostrado que la utilización en
boca de aleaciones con Be provoque cáncer en los pacientes (3).
Co-Cr:
35 – 65% Co.
20 – 30% Cr.
Las aleaciones de Co-Cr serán de segunda elección utilizándose en
pacientes alérgicos al Niquel.
Cobalto: según Cova (61) explica que ‘es el elemento fundamental de
esta aleación, le confiere dureza, resistencia y rigidez a la aleación y
tiene alto punto de fusión´.
Cromo: según Cova (61) ´forma una solución con el cobalto, confiere
resistencia a la corrosión y a la pigmentación debido a su gran pasividad.
Solo es atacado por el cloro. Mientras mayor es el contenido de cromo,
mayor es la resistencia a la corrosión. Sin embargo, este elemento entra
en una proporción que casi nunca supera un 20-25%, porque el límite de
solubilidad del sistema cromo-cobalto es de aproximadamente 35-
1.000° C y por encima de este nivel se forma la fase sigma, dando una
estructura de dos fases sumamente frágil e inconveniente. Así mismo,
el cormo reduce el punto de fusión de la aleación´.
2.5.2 CORONA TOTALMENTE CERÁMICA
Todas las restauraciones dentales, es la que se puede conseguir un mejor resultado
estético. ´A pesar de que hay un riesgo mayor de fractura por fragilidad, han
24
mejorado las propiedades físicas de los materiales más nuevos y pueden ser
reforzados con el uso de agentes de unión adhesivos´ (4).
2.5.2.1 MATERIALES CERÁMICOS DENTALES
´En 1774, Alexis Duchateau introdujo las cerámicas en la odontología. En 1965,
McLean & Hughes desarrollaron la primera cerámica con propiedades físicas
adecuadas para usar sobre estructura metálica, denominada cerámica feldespática o
convencional. A partir de esos momentos, las cerámicas experimentaron
numerosas modificaciones estructurales´ (62).
Figura 5. Clasificación de Materiales Cerámicos Dentales (62).
´ Los materiales cerámicos están disponibles en diversos tipos, los dos tipos
principales son la cerámica a base de silicatos y la cerámica reforzada con óxidos,
respectivamente. En el primer grupo se hace una distinción entre la cerámica vítrea
y la cerámica feldespática sintetizada, siendo este último el tipo tradicional, que
todavía se utiliza como material de revestimiento sobre las estructuras metálicas y
cerámicas, el cual se describirá más adelante´ (60).
MATERIALES CERÁMICOS DENTALES
Cerámica a base de silicatos
Feldespato
Sintetizado
CAD-CAM
Vitocerámica
Prensado
CAD-CAM
Cerámica reforzada con óxidos
Alúmina Circonio
CAD-CAM
25
El segundo grupo de cerámica a base silicatos es la cerámica vítrea, que es reforzada
mediante distintos mecanismos y tipos de vidrios, y se fabrican por la técnica de
prensado o por la técnica de fresado CAD-CAM.
El segundo tipo está formado por dos cerámicas de óxidos principales: la cerámica
aluminosa densamente sintetizada y la cerámica de circonio estabilizada. Las dos
se utilizan como material para el núcleo de las coronas completamente cerámicas,
mientras que sólo la última se emplea como material para las subestructuras de las
PDF completamente cerámicas. Por las características especificadas de estos
materiales la técnica de fabricación se limita al sistema CAD-CAM únicamente. Es
de vital importancia el conocimiento de los diversos tipos de materiales cerámicos,
ya que difieren considerablemente en sus propiedades, lo cual, entre otras cosas,
también influyen en el diseño de la preparación.
Según Shillingburg ´la corona totalmente cerámica resulta ser frágil y susceptible a
la fractura, sin embargo, las restauraciones de cerámica de vidrio colado Dicor,
Hiceram, In-ceram e IPS Empress han mantenido la atención de la profesión a lo
largo de la última década. Por la cual a continuación se detallará:
Cerámica a base de silicatos feldespática IPS
El óxido de circonio es actualmente la cerámica sin metal más resistente
para aplicaciones dentales.
Alto rendimiento incluso en la región posterior gracias a la alta dureza y alta
resistencia a la fractura.
Excelente biocompatibilidad y baja conductividad térmica.
Una única cerámica de estratificación para las estructuras de cerámica de
vidrio y óxido de circonio.
Resultados cromáticos predecibles y el mismo comportamiento clínicoen
cuanto a abrasión y luminosidad de superficie, independientemente del
material de las estructuras.
Nanofluoropatita para propiedades altamente estéticas.
26
Las restauraciones IPS e.max muestran flexibilidad respecto de sus
requisitos de cementación. Las coronas y puentes se puentes se pueden
cementar de acuerdo con los métodos adhesivos, autoadhesivos y
convencionales.
Tabla 2. Composición de una porcelana dental, según COVA (61)
Material Porcentaje %
Sílice 63
Alúmina 17
Óxido de boro 7
Potasa (K,O) 7
Sosa (Na,O) 4
Otros óxidos 2
Función de cada componente
Caolín: Da resistencia y color a la porcelana
Sílice: Resistencia y translucidez
Feldespato: Es de baja función. Su proporción determina la temperatura de
fusión de la porcelana. Así mismo la presencia de sodio, aluminio y potasio,
en proporciones determinadas en el feldespato, determinan la temperatura
de fusión de éste. La temperatura de fusión de la porcelana puede
disminuirse mediante el uso de otros fundentes de baja fusión como
carbonatos y bórax.
Glaseadores: Dadas las características rugosas de la superficie de la
porcelana, ésta no sólo es permeable a los fluidos bucales, sino que también
permite la acumulación de alimentos, placa bacteriana, etc. Para evitarlo la
superficie puede glasearse de dos formas.
Pigmentos: son sustancias que pueden agregarse durante la fabricación de
la porcelna para suplir los diversos tonos de colores con el aspecto estético
e igualar el color del diente vecino para simular fracturas, manchas de
tabaco, obturaciones, etc. Los pigmentos son incorporados durante la
confección de la corona o inmediatamente después del glaseado.
Aglutinante: son sustancias que se le agregan al polvo de la porcelana para
facilitar su manejo y el moldeado de la corona.
27
Tabla 3. Sistema IPS empress, según Rossentiel (4).
MARCA
IPS PRESS
Fabricante Ivoclar
Fase Cristalina Leucita
Uso recomendado Inlays
Onlays,
Coronas,
Carillas
Fabricación Prensado por color
Resistencia Media /baja
Dureza a la Fractura Media /baja
Translucidez Media /baja
Abrasividad del esmalte Media /baja
Ajuste marginal Suficiente
2.6 CEMENTADO DEFINITIVO
La ISO, en el año 2000, en su especificación número 4049 (58), menciona que ´el
grosor de la capa de los materiales cementantes resinosos debe ser no más de 50um´.
Según Mallat (3) ´Las propiedades que determinan la elección del tipo de cemento
son:
Buena retención.
Sellado marginal y ausencia de solubilidad en el medio oral.
Buenas propiedades físicas (resistencia a la compresión y a la tensión
diametral) ´.
En la actualidad los cementos definitivos más utilizados son:
1. Cementos de fosfato de cinc.
2. Cemento de ionómero de vidrio.
3. Cementos híbridos (ionómeros de vidrio modificados con resina y
compómeros).
4. Cementos de resina (con o sin técnica adhesiva).
28
Tabla 4. Ventajas y desventajas de los diferentes agentes de cementación, Según Biottino (62).
Cemento Ventajas Desventajas
Cemento de Fosfato
de cinc
Buena resistencia a la
compresión, tipo de trabajo
razonable, buena ausencia de
unión química, espesura de
película, buena durabilidad.
Baja resistencia a la
tracción, soluble, puede
causar sensibilidad.
Cemento de
ionómero de vidrio
Buena resistencia a la
compresión, tipo de trabajo
adecuado, unión con esmalte y
dentina, biocompatible,
liberación de flúor, buena
durabilidad.
Baja resistencia a la
tracción, sensible a
contaminación inicial
con humedad, puede
causar sensibilidad.
Cemento de
ionómero de vidrio
modificado por
resina
Buena resistencia a la
compresión y tracción, tiempo
de trabajo razonable, resistente
a la disolución en agua,
liberación de flúor
Poca durabilidad, puede
expandir y causar la
fractura de la porcelana
subyacente.
Cemento resinoso
Buena resistencia a la
compresión alta resistencia a la
tracción, resistencia a la
disolución en agua, puede
aumentar la resistencia de la
restauración cerámica, refuerza
el remanente dental.
Variabilidad de
espesura de película,
remoción difícil
contracción de
polimerización.
A continuación, se detallará las Indicaciones del cemento resinoso Autoadhesivo
según Biottino (62), ya que es el que se utilizará en el presente estudio:
CEMENTO RESINOSO AUTOADHESIVO: Los cementos resinosos llegaron
al mercado odontológico en 1984. En virtud de la creciente aplicación clínica de
los materiales de restauración estéticos indirectos, los fabricantes pusieron a
disposición de los profesionales una gran variedad de estos materiales (62).
Atendiendo a la estética los cementos de resina no sólo permiten compensar
pequeñas diferencias de color de las carillas, sino que, además, su utilización con
técnicas adhesivas consigue aumentar de forma clara la resistencia a la fractura (3).
Actualmente, el cemento más utilizado para la cementación de restauración
estéticas indirectas es el cemento resinoso según varios autores como Montagna
(17) Biottino (62). Biottino (62) menciona ´ que además de su baja viscosidad, alta
resistencia de pegado y tiempo de trabajo prolongado son los más utilizados debido
a su uso para aumento de las retenciones mecánica. Así como Montagna (17)
29
recalca que ´el cementado autoadhesivo aumenta las propiedades mecánicas
distribuyendo las propiedades mecánicas de las cerámicas distribuyendo las cargas
a todo el sistema preparación/restauración y las coronas son más resistentes a la
fractura.
´El grosor de la capa de cemento debe ser de 40um como máximo y a la vez permitir
que fluya fuera de la corona el exceso de cemento (presión hidrostática generada
por el cemento en el interior de la restauración puede impedir el correcto
asentamiento de ésta´ (3).
2.7 CARGAS MASTICATORIAS
Los dientes naturales y las restauraciones se exponen al impacto de la carga
mecánica la cual exhibirá variaciones considerables entre los individuos y entres
las distintas localizaciones intraorales y también será influenciado por el factor
tiempo (21). Según Milleding (21) ́ los dientes están diseñados preferiblemente para
la carga vertical, cuyos efectos serán moderados por diversos mecanismos
ingeniosos propios del diente y por el anclaje al hueso circundante´. ´ Sin embargo,
durante la función también actuarán cargas en direcciones horizontales y oblicuas
sobre los dientes y restauraciones causando la acumulación de tensión y el deterioro
potencial de la supervivencia de la restauración y/o de la sustancia dental
propiamente dicho. Las fuerzas verticales durante la masticación, darán lugar a
vectores de fuerza horizontales, puesto que el contacto entre los dientes opuestos y
la corona artificial estará localizado en los planos oblicuos de la anatomía oclusal
de la corona´ (21).
2.8 PROPIEDADES MECÁNICAS
Montagna (17) menciona que ´El efecto de la aplicación de las fuerzas sobre los
materiales es el de inducir deformaciones permanentes y transitorias; además, las
relaciones entre cargas aplicadas y deformaciones determinan la conducta o
propiedad mecánica del material´.
30
Alessandro (64) explica ´mediante un ejemplo la importancia de conocer las
propiedades mecánicas de cada material ´Cuando un hilo de goma elástico y un
alambre metálico son extendidos por una fuerza de tracción de la misma intensidad,
ocurren fenómenos diferentes. El hilo metálico no sufrirá ninguna alteración visible
(considerando la aplicación de una fuerza de baja magnitud), en cuanto el hilo de
goma podrá duplicar su longitud´.
Para entender estos fenómenos diferentes se necesitan definir algunos conceptos
fundamentales:
2.8.1 RESISTENCIA
´La resistencia es la amplitud que evalúa la capacidad de un material para resistir
las fuerzas externas estáticas (tracción, compresión, corte, torsión, flexión) o
dinámicas (resilencia o impact strength), individuales o repetidas´ (17).
Resistencia a la compresión, ´se utiliza la fuerza a la compresión (ultimate
compressive strength), que se define como la carga máxima que un material
puede soportar sin fracturarse en compresión´ (17).
Resistencia a la tracción, ´se utiliza la fuerza de tracción (ultimitate tensil
strenght, UTS), con definición y medida por extensión de la muestra´ (17).
2.8.2 PRUEBAS DE RESISTENCIA
Según Montagna (17) ´Mediante pruebas con máquinas universales es posible
medir las propiedades mecánicas de los materiales ante los distintos tipos de
esfuerzo, utilizando pruebas regulados por normas técnicas, que prevén métodos,
condiciones y geometrías de pruebas estandarizadas´.
Las pruebas mecánicas estáticas prevén la aplicación de fuerzas crecientes desde
cero hasta la ruptura de la muestra; la resistencia se expresa:
En Newton: expresa la intensidad ejercida sobre la totalidad de la pieza
para prótesis con geometrías efectivas (carga de ruptura).
31
En N/mm2 (MPA): expresa la intensidad que actúa sobre la unidad de
superficie, resultando significativa para ensayos estandarizados (carga de
ruptura unitaria).
2.8.3 TENSIÓN Y DEFORMACIÓN
Tensión: ´Cuando una fuerza actúa sobre un cuerpo, internamente se
desarrolla una reacción a esta carga. Esta reacción es de la misma magnitud
y dirección, aunque con sentido contrario al de la fuerza externa, siendo
denominada tensión´ (64). En el sistema internacional de medidas, la
tensión es expresada en:
´Las tensiones pueden ser de tracción (el material resiste al estiramiento);
compresión (el material resiste a la reducción); cizallamiento (el material
resiste al deslizamiento de planos); por flexión (donde aparecen los tres tipos
de tensiones) ´. (64)
Deformación: ́ La respuesta a la aplicación de una fuerza es la deformación´
(64). Puede ser: elástica, según Alessandro (64) ´un ejemplo notable es
cuando al estirar una goma; a pesar de poder duplicar su tamaño, sus
dimensiones originales se restablecen tan rápido la fuerza sea retirada.
Mientras que la deformación plástica es cuando después de la aplicación de
una fuerza, el cuerpo se deforma permanentemente´ (64).
2.8.3.1 CURVAS DE TENSIÓN-DEFORMACIÓN
Alessando (64) explica que ´hay una proporcionalidad entre la tensión y la
deformación.
LP: límite de proporción, es decir tensión máxima en la cual todavía hay
proporción entre tensión y deformación, es la elasticidad máxima, indicada
por el símbolo ℇ .
N/m2
32
2.8.4 MODULO DE ELASTICIDAD (MÓDULO DE YOUNG)
Según Alessandro (64) ´el módulo de elasticidad representa la división entre la
tensión, dentro del régimen elástico, y la respectiva deformación elástica, tenemos
que cuanto menor sea la deformación para un determinado valor de tensión, mayor
será el valor del módulo de elasticidad. Por ejemplo, compare la fuerza necesaria
para deformar la goma de un neumático y el elástico para cabello, con la misma
área de sección transversal. Para que haya una deformación de 1% en ambos
materiales, una tensión considerablemente mayor deberá ser aplicada en la goma
del neumático. Esto significa que la goma del neumático posee un módulo de
elasticidad mayor que el elástico del cabello. El módulo de elasticidad (ME) es una
propiedad que no depende de las dimensiones del material´.
Mientras que Kennet (51) ´Estos términos se designan con la letra E. La curva de
la región de la línea recta (límite de elasticidad) del diagrama de tensión- distensión
es una medida de la relativa rigidez del material´. Alessandro (64) enfatiza que ´
un material restaurador directo debe poseer un módulo de elasticidad relativamente
alto, para que no sufra deformaciones elásticas durante la función, y un alto LP,
para que no se deforme permanentemente bajo cargas masticatorias´.
2.8.5 COEFICIENTE DE POISSON
Kennet (51)menciona que ´ El coeficiente de poisson (denotado mediante la letra
griega v) es una constante elástica que proporciona una medida del estrechamiento
de sección de un prisma de material elástico lineal e isótropo cuando se estira
longitudinalmente y se adelgaza en las direcciones perpendiculares a la de
estiramiento. El nombre de dicho coeficiente se le dio en honor al físico
francés Simeon Poisson.
Módulo Elástico: (£)= Esfuerzo (o)
Deformación (e)
33
Según el módulo de Poisson (v) es una constante elástica que proporciona una
medida del estrechamiento o ensanchamiento de la sección de un prisma del
material en sentido transversal cuando se estira y se comprime.
2.8.6 ESFUERZOS DE VON MISES
Según Asmussen (61) ‘los esfuerzos de von mises son usados como un indicador
de la posible ocurrencia de daño en las estructuras modeladas’. La tensión de Von
Mises es una magnitud física proporcional a la energía de distorsión. En ingeniería
estructural se usa en el contexto de las teorías de fallo como indicador de un buen
diseño para materiales dúctiles.
La tensión de Von Mises es un escalar proporcional a la energía de deformación
elástica de distorsión que puede expresarse en función de las componentes del
tensor tensión, en particular admite una expresión simple en función de
las tensiones principales, por lo que la tensión de Von Mises puede calcularse a
partir de la expresión de la energía de deformación distorsiva.
2.8.7 PROPIEDADES MECÁNICAS DE LA ESTRUCTURA DEL DIENTE
Según Philips (15) ´Se han medido muchas de las propiedades mecánicas de la
estructura del diente humano, pero los valores informados varían
considerablemente de un estudio a otro. Así mismo como varía en dientes
individuales, de acuerdo si son incisivos, caninos, premolares o molares, de igual
manera en cúspides y también en propiedades varían según la estructura histológica
(microscópica), es decir: esmalte, dentina o cemento´.
2.8.8 FUERZAS Y TENSIONES DE LA MASTICACIÓN
Se han realizado numerosos estudios para determinar la fuerza de la mordida. El
Libro Guinness de Records (1994) registra la fuerza de mordida más elevada como
4.337 N(442KG) sostenida durante dos segundos. Sin embargo, Kennet (15)
34
explica que ´varía notablemente de una región de la boca a otra y de un individuo a
otro. En la región molar puede variar de 400 a 890N (41 a 91kg); en el área
premolar, de 22 a 445N (23 a 45kg); en las cúspides, de 133 a 334N (14 a 34kg), y
en los incisivos, de 89 a 11N (9 a 25kg). Aunque hay considerable sobre posición,
la fuerza de mordida por lo general e mayor en el hombre que en la mujer, y más
elevada en los adultos jóvenes que en los niños´.
2.8.9 OTRAS PROPIEDADES MECÁNICAS
DUREZA: Philips (15) define ´Dureza o resistencia a lo duro, se define
como la cantidad de energía de deformación elástica y plástica requerida
para fracturar un material, y es una medida de la resistencia a la fractura´.
RESILENCIA: ´cantidad de energía almacenada por un material cuando es
tensionada hasta su LT´ (64).
FRAGILIDAD O FRIALIDAD: ´Propiedad que caracteriza la
incapacidad relativa del material de soportar una deformación plástica antes
de ocurrir la fractura´ (64).
DUCTIBILIDAD: ´Es la capacidad de un material de resistir las fuerzas de
tracción sin sufrir ruptura´ (64).
MALEABILIDAD: ´Capacidad del material de resistir a fuerzas de
compresión sin fracturarse´ (64).
TENACIDAD: ´Es la habilidad de un material en absorber energía hasta su
fractura. Su magnitud puede ser medida por el área debajo de las porciones
elásticas y plásticas de la curva tensión- deformación´ (64).
2.9 MODELOS MATEMÁTICOS
‘El desarrollo de las computadoras permitió usar estos modelos para resolver
problemas prácticos. Se pueden simular y resolver sistemas altamente complicados
en ciencia e ingeniería. Los modelos son Ecuaciones algebraicas, que pueden ser
diferenciales o integrales’ (66).
Permiten:
35
1. Reducir la necesidad de experiencias con modelos y prototipos (caras y
lentas).
2. Comparar fácilmente distintas alternativas de diseño para llegar al óptimo
ingenieril.
Figura 6. Modelos matemáticos (66).
2.10 MECANOBIOLOGÍA COMPUTACIONAL
´La principal herramienta de la medicina ha sido la Biología. Mediante las ciencias
biológicas, la Medicina ha logrado explicar el comportamiento de células, tejidos y
órganos´ (66). Sin embargo, desde siglos atrás, la Física y la Ingeniería han estado
en constante contacto con ella. Mosquera (67) explica que ´Cuando se encuentran
soluciones a problemas médicos y biológicos que involucran el conocimiento de la
Mecánica, la Geometría y la Mecánica de los Materiales´. En particular, la
Mecánica Clásica y la Ingeniería Mecánica han establecido vínculos indisolubles
en áreas odontológicas. Esto ha sido posible gracias a la interrelación entre ambas
áreas Medicina e Ingeniería. Aportando cada una el fundamento teórico que
complementa a la otra. Hoy en día esta interacción se le conoce como
BIOMECÁNICA.
A través de la Mecano biología Computacional ha sido factible simular y
determinar, utilizando métodos numéricos, las reglas cuantitativas que gobiernan
las acciones celulares. Para su expresión, diferenciación y mantenimiento ante
estímulos biológicos y mecánicos. ´El procedimiento para hallar dichas reglas es
habitualmente mediante el proceso de ensayo y error´. Las simulaciones se realizan
a partir de problemas en los cuales, las cargas mecánicas sobre el contorno son
trasladadas a variables mecánicas locales o biofísicas (deformaciones y tensiones).
Modelos Matemáticos
Soluciones analíticas
Sólo casos simples
Soluciones Numéricas
Casos prácticos, en computadora.
36
Las cuales estimulan la respuesta celular a dichas variables o mecano transducción.
Es decir, como las células interpretan y responden a dichas variables.
´El método usual de implementación numérica de estos problemas mecano
biológicos es el Método de Elementos Finitos´ (68).
La Mecano biología divide su campo de estudio en 4 grandes áreas:
Figura 7. Clasificación de Mecanobiología según Hsieh (66), Knothe (67), Tschumperlin (68).
La MecanoBiología de los Tejidos será utilizado en el presente trabajo ya que nos
ayudará a realizar la caracterización del comportamiento de los tejidos y órganos
dentales vivos, desde el punto de vista estructural. Situación que, con medios
experimentales, no es posible llevar a cabo. Esto permite determinar de forma
cuantitativa la influencia de los aspectos mecánicos en la diferenciación de tejidos.
MecanoBiología celular
´analiza el comportamiento intracelular, de difernciación y
de expresión genética´.
MecanoBiología de los Tejidos
´establece el comportamiento mecánico, homeostasis,
conservación y producción de matriz extracelular en los
tejidos´.
MecanoBiología de los órganos
estudia como se produce la fisiología, el crecimiento y la
remodelación de los tejidos que constituyen a los órganos, ante
estímulos biofíscos.
MecanoBiología de Patologías
examina el establecimiento, génesis y etiología de
enfermedades, así como sus posibles soluciones y
tratamientos.
37
2.11 ELEMENTOS FINITOS
2.11.1 CONCEPTO
El concepto de elementos finitos surgió gracias a los avances en el análisis
estructural de las aeronaves. Este método consiste en un modelo informático del
material o diseño que es tensado y analizado para conseguir resultados específicos;
Según Pérez (9) ´es un método eficiente para resolver problemas de cálculo de
esfuerzos y desplazamientos de estructuras, ya sean planas o espaciales´.
Entre las ventajas de realizar estudios con el método de elementos finitos se pueden
considerar las siguientes:
Según Vásquez (61):
Facilita la solución de problemas biomecánicos complejos de diversa
índole.
Es una técnica que permite pruebas claras y objetivas en los sistemas
biológicos propuestos como objeto de estudio, se aumenta la rapidez en el
procesamiento de los datos y se tiene respuestas útiles para la toma de
decisiones en problemas reales.
Permite repetir los experimentos las veces necesarias cambiando las
posibles variables que afectan el sistema biológico en estudio.
Peláez (62) menciona que ´estas ventajas hacen que la simulación sea una
herramienta útil para el diseño y la evaluación de técnicas innovadoras y para
predecir el comportamiento de un sistema biológico real con gran aproximación, el
cual lo convierte en un instrumento importante para la investigación´.
2.11.2 RESEÑA HISTÓRICA
El método fue inicialmente desarrollado en la década de los 60 del siglo XX para
resolver problemas de la industria aeroespacial, rápidamente comenzó a aplicarse
en la transferencia de calor, fluencia de fluidos, transporte de masa y
38
electromagnetismo. ´Su uso en odontología dental se describe a partir de 1976, y
pese que los resultados obtenidos mediante AEF parecen similares a los alcanzados
con estudios en animales´ (68), debido a esto Holmes (68) menciona que ́ resultados
son extremadamente sensibles a los parámetros que asumen durante la creación del
modelo, como las condiciones de carga, las condiciones de las fronteras entre
tejidos y las propiedades de los materiales´.
2.11.3 ASPECTOS GENERALES DEL MÉTODO DE ELEMENTOS
FINITOS
´Existen dos acercamientos generales asociados el entendimiento y aplicación del
método FEA (Finite Element Method). El primero es el método de FUERZA o
FLEXIBILIDAD, el cual se basa en el uso de fuerzas internas como las incógnitas
del problema. El segundo acercamiento del método, es el llamado método de
DESPLAZAMIENTO o MÉTODO DE RIGIDEZ, el cual el desplazamiento de
nodos como las incógnitas del problema´.
´La base del método de los elementos finitos es la representación de un cuerpo por
un ensamble de subdivisiones llamadas elementos. Estos elementos se
interconectan a través de puntos llamados nodos´ (14).
Figura 8. Un modelo MEF es la idealización matemática de un sistema físico (77)
2.11.3.1 NODOS
´La información se transmite de elemento a elemento sólo a través de los nodos´
(77)
39
Figura 9. Representación de 2 nodos (77).
2.11.3.2 MALLA
El propósito principal de una malla de elementos finitos es a la geometría adecuada
aproximada del cuerpo que está siendo modelado, que representan todas las
características de la geometría de la parte significativa de la solución.
´La generación de la malla es una parte clave ya que para geometrías complejas
requiere un tiempo importante´ (77).
‘El mallado se realiza uniendo los nodos mediante funciones de interpolación, cuya
formulación depende del elemento a utilizar. En resumen, el método resuelve
ecuaciones de una variable de campo en los diferentes nodos y se supone una
variación de la variable entre estos’ (80).
Figura 10. Diseño de la malla en un premolar (81).
10.4 TIPOS DE ELEMENTOS UTILIZADOS GENERALMENTE EN MEF
ELEMENTOS LINEALES (1D):
Según Pezzoti (81) ‘Estos permiten introducir rigidez, transmitiendo esfuerzo de
compresión y tracción’.
40
Estos pueden ser:
Resorte
Barras
Vigas
Caños
Figura 11. Representación gráfica de elemento lineal en barra.
ELEMENTOS PLANOS (2-D)
Según Pezzoti (81) ‘Se los utiliza para estudios en los que se pretende representar
la interacción entre fluidos y sólidos’.
Estos pueden ser:
Membranas
Placas
Figura 12. Representación gráfica de elemento plano en placa.
ELEMENTOS SÓLIDOS (3-D): Pezzoti (81)’ es tridimensional’. Es importante
destacar que se puede utilizar combinaciones de estos actuando en conjunto.
Figura 13. Representación gráfica de elemento sólido (3D).
41
2.11.4 PROCESO DE ANÁLISIS CON MEF
Pasos a seguir en el análisis con MEF:
Figura 14. Según Pezzoti (81) pasos a seguir en el análisis con MEF.
2.11.4.1 MODELADO GEOMÉTRICO O GEOMETRÍA DE LA
ESTRUCTURA
‘Al emplear en el preprocesador un generador de malla, es habitual definir primero
la geometría global de la estructura y después mallarla con los tipos de elementos
adecuados. Generalmente, la geometría se importa de un archivo de sistema CAD’
(55).
La geometría es definida como un conjunto de líneas, superficies y volúmenes. Es
útil definir regiones físicamente identificables por separado al definir la geometría
y considerar ésta como un conjunto de diversas entidades ya que, además de
permitir afrontar la resolución del problema por partes, facilitaron el trabajo
conjunto de diversas personas en el mismo problema; se obtienen agrupaciones
lógicas a la hora de listar los resultados’ (55)
42
2.11.4.2 MODELADO DE ELEMENTOS FINITOS
Pezzoti (81) ´Subdividir la geometría del modelo en elementos discretos. Asignar
las propiedades del material y del elemento’.
CONDICIONES DE CONTORNO Y CONDICIONES INICIALES
‘Las condiciones de contorno y las condiciones iniciales son variables que
reproducen las características del entorno en el cual se realiza el análisis de estudio.
Estos datos se almacenan por separado del resto de información de modo que se
facilita el estudio de la respuesta del sistema frente a diversas variaciones de las
condiciones’ (55).
CARACTERIZACIÓN DE MATERIALES
‘Introducidas las condiciones del problema, es necesario indicar los materiales
implicados en la simulación del problema de estudio. Para caracterizarlos se
requiere la introducción de los datos de las diferentes propiedades de cada uno de
ellos’ (55).
GEOMETRÍA DE LA MALLA
‘Definida la geometría y diversas condiciones, se debe proceder a la desratización
del dominio en varias regiones de sencilla caracterización, para realizar
posteriormente el cálculo por elementos finitos. (55).
‘El sistema de mallado del programa permite generar mallas de diferentes tamaños,
de esta manera se puede variar la finura de la malla y así conseguir la medida óptima
para un proceso concreto. Otra de las opciones interesantes que ofrece el programa
es la posibilidad de que la malla se ajuste a la geometría. El usuario del programa
puede escoger mediante la opción cordal un error un mínimo y un máximo de grosor
del elemento. Esta opción puede adaptar los tamaños a la geometría de la pieza’
(55).
43
2.11.4.3 DEFINICIÓN DEL AMBIENTE
Pezzoti (81) ‘Aplicar las cargas y las condiciones de borde para simular el ambiente
de la operación’.
2.11.4.4 ANÁLISIS Y CORROBORACIÓN DE RESULTADOS
Pezzoti (81) ‘Comparar los resultados con los criterios de diseño. Rediseñar la
estructura y repetir el proceso si fuese necesario’.
2.11.5 SOFTWARE SOLIDWORKS
Fernández (82) ‘La empresa SolidWorks Corp. fue fundada en 1993 por Jon
Hirschtick con su sede en Concord, Massachusetts y lanzó su primer producto,
SolidWorks 95, en 1995. En 1997 Dassault Systèmes, mejor conocida por su
software CAD CATIA, adquirió la compañía. Actualmente posee el 100% de sus
acciones y es liderada por Jeff Ray’ (82).
Fernández (82) explica que ‘El programa permite modelar piezas como ensambles
y extraer de ellos tanto dibujos de detalle como otro tipo de información necesaria
para la producción. Es un programa que funciona con base en las nuevas técnicas
de modelado con sistemas CAD. El proceso consiste en trasvasar la idea mental
“construyendo virtualmente” la pieza o conjunto’. Con SolidWorks Simulation, se
puede someter los diseños a unas condiciones idénticas a las que experimentarán en
la realidad.
SolidWorks® es una solución de diseño tridimensional completa que integra un
gran número de funciones avanzadas para facilitar el modelado piezas, crear
grandes ensamblajes, generar planos y otras funcionalidades que le permiten
validar, gestionar y comunicar proyectos de forma rápida, precisa y fiable.
Existen varias funciones destacadas entre ellas:
44
´Utiliza el análisis por elementos finitos para calcular las tensiones y
desplazamientos de las piezas y los ensamblajes con cargas internas y externas. El
software utiliza el Método de elemento finito (FEM). Con Solidworks se puede
analizar elementos no lineales, esto quiere decir que se puede analizar un cuerpo en
tres dimensiones´ (64).
SOLIDWORKS Simulation utiliza el método de formulación de desplazamientos
de elementos finitos para calcular desplazamientos, deformaciones y tensiones de
los componentes con cargas internas y externas. ´La geometría que se analiza se
individualiza con elementos tetraédricos (3D), triangulares (2D) y de vigas, y se
resuelve con un solver Direct Sparse o iterativo. SOLIDWORKS Simulation
también ofrece el supuesto de simplificación en 2D para las opciones de tensión o
deformación de plano, extruidas o axisimétricas. SOLIDWORKS Simulation puede
utilizar un tipo de elemento h adaptativo o p adaptativo, que proporciona una gran
ventaja a los diseñadores e ingenieros, ya que el método adaptativo garantiza el
hallazgo de la solución´ (82).
El análisis por elementos finitos con SOLIDWORKS Simulation permite conocer
la geometría exacta durante el proceso de mallado, y se integra con el software de
CAD en 3D de SOLIDWORKS. Además, cuanta más precisión exista entre el
mallado y la geometría del producto, más precisos serán los resultados del análisis.
SOLIDWORKS Simulation utiliza métodos de análisis por elementos finitos para
calcular los desplazamientos y las tensiones de su producto debido a cargas
operativas como las siguientes:
Fuerzas
Presiones
Aceleraciones
Temperaturas
Contacto entre componente.
45
CAPÍTULO III
3 METODOLOGÍA
3.1 DISEÑO DE INVESTIGACIÓN
En este estudio se aplicará la siguiente metodología:
Analítico, se dirige a investigar el comportamiento entre el diente tallado
con su línea de terminación y la restauración de prótesis fija correspondiente
sometida a cargas masticatorias verticales aplicadas sobre el diente primer
premolar inferior, expresando la analogía, causa y efecto y así diferenciar la
discrepancia marginal existente entre ellos.
Comparativo, porque se calcula la discrepancia marginal existente
mediante distribución de esfuerzos en el primer premolar inferior
unirradicular entre 2 situaciones diferentes: corona porcelana pura con dos
líneas de terminación: hombro recto y hombro redondeado y corona metal-
porcelana con dos líneas de terminación: chanfer y chanferete, ante la
empleo de fuerza masticatoria estática.
Experimental, ya que se orienta en calcular, observar y analizar
determinadas variables a través de una simulación computarizada,
determinando cuál de las líneas de terminación permite una mejor
adaptación marginal distribuyendo los esfuerzos.
3.2 POBLACIÓN DE ESTUDIO Y MUESTRA
El estudio se plantea con cuatro modelos virtuales:
DOS MODELOS VIRTUALES PARA CORONA PORCELANA PURA
Modelo virtual de un premolar inferior unirradicular previamente tallado
con la geometría detallada del muñón a modelar y condiciones de contorno
o línea de terminación: hombro recto, con su restauración porcelana pura de
46
prótesis fija considerando las propiedades de los materiales, al que se
aplicará fuerzas o cargas transversales (200N-600N).
Modelo virtual de un premolar inferior unirradicular previamente tallado
con la geometría detallada del muñón a modelar y condiciones de contorno
o línea de terminación: hombro redondeado, con su restauración porcelana
pura de prótesis fija considerando las propiedades de los materiales, al que
se aplicará fuerzas o cargas transversales (200N-600N).
DOS MODELOS VIRTUALES PARA CORONA METAL- PORCELANA
Modelo virtual de un premolar inferior unirradicular previamente tallado
con la geometría detallada del muñón a modelar y condiciones de contorno
o línea de terminación: Chanfer, con su restauración metal-porcelana de
prótesis fija considerando las propiedades de los materiales, al que se
aplicará fuerzas o cargas transversales (200N-600N).
Modelo virtual de un premolar inferior unirradicular previamente tallado
con la geometría detallada del muñón a modelar y condiciones de contorno
o línea de terminación: Chanferete, con su restauración metal-porcelana de
prótesis fija considerando las propiedades de los materiales, al que se
aplicará fuerzas o cargas transversales (200N-600N).
3.3 CRITERIOS
3.3.1 CRITERIOS DE INCLUSIÓN
Modelo virtual matemático 3D tridimensional que reproduce la geometría
del diente y su tallado (muñón) cumpliendo con principios de tallado como
retención, resistencia y solidez estructural sometidos a condiciones de carga
de un primer premolar inferior unirradicular.
Diámetros estándar establecidos según Figún (33) para el primer premolar
inferior unirradicular.
Diámetros estándar establecidos del tallado del primer premolar inferior
unirradicular (muñón), considerando la línea de terminación
47
correspondiente, cuyas dimensiones serán tomadas bajo revisión
bibliográfica.
Simulaciones en la que se registra datos obtenidos por revisión bibliográfica
que son reproducidos virtualmente a través de un programa de computadora,
permitiendo el cálculo de distribución de tensiones en estructuras complejas,
arrojando resultados sin modificación.
Propiedades mecánicas de los elementos que componen el modelo numérico
las cuales fueron obtenidas de estudios reportados en la literatura y revisadas
por el grupo de investigación de Biomateriales a través de fichas técnicas,
instrucciones de uso y de seguridad realizados en estudios previos (49), (35),
(36).
3.3.2 CRITERIOS DE EXCLUSIÓN
Existen diversos paquetes de software para realizar el análisis de elementos
finitos como Elmer (80), Algor (81), Abaqus (82), Solidworks (28) entre
otros. El desarrollo de elementos finitos en estructuras, suele basarse en
análisis energéticos como el principio de los trabajos virtuales. El análisis
realizado con el software Solidworks proporciona unos datos de resultados
muy precisos constatado como el paquete ideal para realizar estudios en
odontología, sin embargo, en el proceso de creación de un modelo
matemático y de individualización en un modelo de elementos finitos
introduce errores que no se pueden evitar, los cuales resultan difíciles de
controlar al ser un proceso gestionado en su totalidad por la aplicación, pero
afortunadamente suelen ser muy pequeños.
Los modelos virtuales analizados que no se asemejen a la realidad clínica,
debido a que serán tomados mediante revisión bibliográfica y estos pueden
no coincidir a simulaciones de modelos reales ya que dependerán de factores
individuales como son propiedades de los materiales, condiciones de
contorno, interfase entre los materiales, el diseño del modelo y de la
cantidad de elementos de los que se compone el modelo.
48
Resultados con alteraciones, que no interpreten los parámetros habituales,
ya que la solución con el método de Elementos Finitos (MEF), da respuesta
únicamente al modelo estudiado y todas las simplificaciones aceptadas en
el modelo se ven reflejadas en el resultado final, por lo que es necesario
seleccionar bien los modelos, y por lo que hay que tener precaución al
interferir los hallazgos obtenidos con este sistema de evaluación de estrés.
3.4 CONCEPTUALIZACIÓN DE LAS VARIABLES
3.4.1 VARIABLES INDEPENDIENTES
Adaptación marginal, exactitud con la que encaja una restauración de
prótesis fija sobre una línea de terminación, previamente tallada en la
porción cervical de la corona dentaria.
3.5 VARIABLES DEPENDIENTES
Fuerzas Masticatorias, fuerza inicial de 200N(Newton) y fuerza final de
600N(Newton) componente de la función masticatoria, valor más común
reportado en piezas posteriores en el área premolar.
Software Solidworks Simulation 2012 se usa para realizar análisis con
elementos finitos facilitando el diseño, el cálculo y el análisis del
comportamiento de estructuras mediante simulaciones que se asemejan mucho
a la realidad, obteniendo resultados lógicos que puedan interpretarse y
utilizarse en la práctica.
49
3.6 DEFINICIÓN OPERACIONAL DE LAS VARIABLES
Tabla 5. Operacional de las Variables.
VARIABLE DEFINICIÓN
OPERACIONAL
TIPO CLASIFICACIÓN INDICADOR
CATEGÓRIO
ESCALAS DE
MEDICIÓN
Adaptación
Marginal
(VARIABLE
INDEPENDIENTE)
Ajuste, sellado o adaptación
marginal en prótesis fija se
conoce como la exactitud con
la que
encaja una restauración de
prótesis fija sobre una línea
de terminación, previamente
tallada
en la porción cervical de la
corona dentaria (50).
Adaptación
Marginal en
corona Porcelana
Pura.
Cuantitativa
Discrepancia
Marginal medida
en
(µm)
De Razón
Adaptación
Marginal en
corona Porcelana
Pura.
Fuerza
Masticatoria.
(VARIABLE
DEPENDIENTE)
Es un componente de la
función masticatoria, es un
indicador de su estado
funcional y se ha definido
como la máxima fuerza
generada entre los dientes,
maxilares y mandibulares.
Fuerza inicial:
200N
Cuantitativo
Nominal
Valor expresado
en N (Newton).
De Razón
Fuerza final:
600N
Software
(VARIABLE
DEPENDIENTE)
Se usa para
realizar análisis
con elementos
finitos facilitando
el diseño, el
cálculo y el análisis
del
comportamiento de
estructuras
mediante
simulaciones que
se asemejan mucho a la realidad,
obteniendo
resultados lógicos
que puedan
Interpretarse y utilizarse en la
práctica.
Software
Solidworks
Simulation 2012
Cuantitativo
Resultados en
Mpa que arroja
el software (28)
De Razón
3.7 ESTANDARIZACIÓN
Modelación en tres dimensiones del diente primer premolar inferior unirradicular,
preparación o tallado del mismo frente a dos alternativas de restauración. Es así, la
primera para corona metal-porcelana con dos líneas de terminación: chanfer y
50
chanferete; y la segunda para corona porcelana pura con dos líneas de terminación:
hombro recto, hombro redondeado.
La estandarización considerará los parámetros mencionados en el Anexo B.
3.8 MANEJO Y MÉTODOS DE RECOLECCIÓN DE DATOS
Aprobación del tema para la elaboración del estudio. (Anexo D).
La investigación se llevará a cabo con el Ingeniero Mecánico Mauricio Pérez, quien
está capacitado y certificado en el uso del paquete de SOLIDWORKS
SIMULATION 2012(Anexo F).
Para que cualquier estudio que se realice mediante El Método de Elementos Finitos
(MEF) se necesita realizar tres pasos: en primer lugar se realiza el “PRE
PROCESO”, en el cual se define la geometría de un objeto sólido, se genera la
malla, las condiciones de contorno y asignación de propiedades a los materiales y
otras condiciones; en segundo lugar se efectúa el “CÁLCULO” resuelve el
problema y genera un archivo de resultados, y por último el denominado
“POSTPROCESO”, facilita la visualización de los resultados a partir del archivo
de datos.
Figura 15. Esquema de la estructura de un programa de simulación numérica
51
3.8.1 PROCEDIMIENTO:
a. PRE PROCESO
Geometría
Se modelará la raíz y la corona del primer premolar inferior con las medidas en
milímetros registradas en Anexo 1, Tabla 3,4,5 , posteriormente, se procederá a
modelar el muñón para la corona metal-porcelana y para la corona porcelana pura
cumpliendo con principios de tallado como retención, resistencia y solidez
estructural.
La configuración que siguiera las proporciones de la preparación para una corona
metal-porcelana, la cual requiere una reducción promedio axial de 1,5mm, y en la
porción oclusal fue de 2mm. De igual manera La configuración que siguiera las
proporciones de la preparación para una corona porcelana pura, la cual requiere una
reducción promedio axial de 1,8mm, con esto se aseguró un espacio adecuado para
la modelación de la corona cerámica con un espesor periférico de 1,5mm, y en la
porción oclusal fue de 2mm.
Una vez obtenido el modelado del muñón para la corona metal-porcelana y corona
porcelana pura, se tomará en cuenta las medidas en milímetros para el desgaste de
la línea de terminación ya sea para corona metal-porcelana: chanfer y chanferete y
para corona porcelana pura: hombro recto y hombro redondeado considerando
también el ángulo del tallado de la línea de terminación con mediciones en grados.
Es así, para el tallado para corona metal-porcelana se empleará dos líneas de
terminación: Chanfer, la medición del desgaste será de 0,5mm – 0,8mm y el ángulo
del tallado de la línea de terminación es de 50°; y el Chanferete, la medición del
desgaste será de 0,5mm – 0,8mm y el ángulo de la línea de terminación es de 25°.
52
Para el tallado para corona porcelana pura se empleará dos líneas de terminación:
Hombro recto, la medición del desgaste será de 1,0 mm y el ángulo del tallado de
la línea de terminación es de 90; y el Hombro redondeado, la medición del desgaste
será de 1,0 mm y el ángulo de la línea de terminación es de 90° con la diferencia
que ángulo interno será modificado es decir redondeado.
Todos estos parámetros permitieron el cumplimiento de los requisitos de estética y
espesor adecuados para la resistencia de del material de la restauración. El muñón
cumplirá con los principios de retención y resistencia para las restauraciones fijas,
con un ángulo de convergencia de 6°.
Las restauraciones de prótesis fija serán cementadas al muñón con Cemento
resinoso autoadhesivo universal (RelyX TM UNICEM 3M ESPE) para lo cual se
modelará una película de 0,040 µm.
Condiciones de Contorno
Una vez obtenidos los modelos, se hizo un análisis elástico lineal en el que se
utilizaron elementos tetraédicos de alto orden (elementos que permiten tres grados
de libertad traslacional y rotacional por cada nodo), con el fin de obtener mejor
aproximación de las geometrías de las partes, obteniéndose de esta manera una
malla tridimensional de elementos finitos de los componentes que conforman el
modelo.
Propiedades de los Materiales:
Para obtener el esfuerzo y el desplazamiento, mediante el modelo, se utilizaron las
constantes elásticas, módulo elástico de Young (15) (16) (17) (51) y la razón de
Poisson para cada uno de los elementos que se analizaron (Tabla 1).
Se le proporcionará al programa estas propiedades mecánica de los elementos que
componen el modelo numérico que fueron obtenidas de estudios reportados en la
53
literatura y revisadas por el grupo de investigación de Biomateriales en estudios
previos (49), (35), (36), (Tabla 1).
El Coeficiente de Poisson, (denotado mediante la letra V griega) es una constante
elástica que proporciona una medida del estrechamiento de sección de un prisma de
material elástico lineal e isótropo cuando se estira longitudinalmente y se adelgaza
en las direcciones perpendiculares a la de estiramiento (11).
El ‘Módulo de Young o Módulo de elasticidad Longitudinal (E) es una constante
elástica, el cual define el límite elástico de cada material’ (11). Así, pues los
materiales empleados para cada componente de los modelos y las características del
mismo en cuanto a Módulo de Young (E) y Módulo de Poisson (v) se representan
en la tabla 1.
Generación y Densidad del Mallado
Como se refleja con anterioridad, el MEF permite obtener una solución numérica
aproximada sobre un cuerpo, estructura o dominio, caracterizando el
comportamiento físico del problema, dividiéndolo en un número elevado de
subdominios no-intersectantes entre si denominados “elementos finitos”. Dentro
de cada elemento se distinguen una serie de puntos representativos llamados
“nodos”, dos nodos son adyacentes si pertenecen al mismo elemento finito, además,
un nodo sobre la frontera de un elemento finito puede pertenecer a varios elementos,
el conjunto de nodos considerando sus relaciones de adyacencia se conoce como
“malla”.
Seguidamente al diseño de los modelos a este estudio se genera la malla con un
programa específico (28), en la que desde cada nodo se extiende un elemento de
malla a cada nodo adyacente, formando una red vectorial que lleva las propiedades
del material al objeto. La malla se compondrá de más o menos elementos
dependiendo de la complejidad de la geometría por lo que regiones con mayor
54
complejidad morfológica tendrán mayor densidad de nodos (densidad de malla) con
respecto a aquellas de geometría simple.
Cargas
Los cuatro modelos ya creados matemáticamente por el método de Elementos
Finitos, estableciendo las propiedades mecánicas de los materiales, posteriormente
la información serán analizados mediante la distribución de esfuerzos ante la
aplicación de la fuerzas o carga estática transversal, teniendo en cuenta una fuerza
inicial de 200N (Newton) y una fuerza final de 600N(Newton). ‘Los esfuerzos
serán manifestados como tensiles (valores positivos) o compresivos (valores
negativos)’, mediante una escala de colores que varía entre el color rojo que
representa los esfuerzos de tensión máxima o valores positivos, hasta el color azul
que representa esfuerzos de compresión máxima o valores negativos (52).
Una fuerza estática reportada por la literatura, que varía notablemente de una región
de la boca a otra, tomando en cuenta que este estudio tomará el modelo de un primer
premolar inferior teniendo un valor de referencia de 222N a 445 N tomando como
valor estándar 200N (Newton) en varios estudios (37) y autores como Kenneth (15)
, considerando también que es una carga estática Norma ISO 14801:2003 (53) (54)
y no una fuerza de análisis de fatiga en donde su eje longitudinal se encontrará a
45° con respecto al plano horizontal.
Por la cual se tomará como fuerza inicial de 200N (Newton) y como fuerza final de
600N (Newton) considerada por algunos autores Rodríguez (40) y Cihangir et al.
(41) como fuerza máxima en la masticación normal, tomando en cuenta que la
masticación implica un patrón repetido de impactos cíclico presentando diferencia
de los valores dependiendo de factores relacionados con características propias de
los sujetos como: sexo, edad, hábitos alimenticios etc (42)
55
3.8.2 CÁLCULO
En esta etapa, las condiciones de contorno, junto con los parámetros del problema,
los datos de la malla, se han introducido en los coeficientes del sistema de
ecuaciones resultantes de la aplicación del método de elementos finitos, de acuerdo
al análisis estructural este sistema está conformado por la matriz de rigidez, el
vector de desplazamientos (o vector de incógnitas) y el vector de carga o vector de
esfuerzos. Tal análisis estructural permite la determinación de efectos como lo son
las deformaciones estiramiento o estrés que son causados por fuerzas estructurales
aplicadas como lo son la fuerza, la presión y la gravedad.
3.8.3 POST PROCESO
Estos resultados, entonces, pueden ser estudiados utilizando herramientas visuales
dentro del ambiente de Método de Elementos Finitos (MEF) para ver e identificar
completamente las implicaciones del análisis. Herramientas numéricas y gráficas
permiten la localización precisa de información como esfuerzos y deformaciones.
Permitiendo la visualización de los resultados obtenidos a través de gráficas, tablas,
animaciones etc., facilitando el análisis e interpretación de los resultados.
A. Vista de los resultados escalares: muestra valores de mínimos y máximos,
visualizaciones de contorno, visualizaciones de las texturas y de las líneas,
muestra las iso-superficies. A demás estas posibilidades se pueden
configurar a gusto del usuario (55) (56).
B. Vista de resultados vectoriales: deformación de la malla, visualización de
vectores, líneas de corriente (trazados de las partículas) (55) (56).
C. Diagramas lineales: diagramas escalares de líneas y diagramas vectoriales
(55) (56).
D. Animación de los resultados de las visualizaciones (55) (56).
56
3.9 ANÁLISIS ESTADÍSTICOS PARA OBTENCIÓN DE RESULTADOS
Los datos arrojados del programa SOLIDWORKS 2015 serán analizados
empleando el paquete estadístico con el Ingeniero Juan Carlos Túqueres capacitado
en el uso del paquete: Static Package for the Social Science SPSS versión 22, en
vista que son cuatro variables paramétricas se compararán los datos con la prueba
T de Student o Mann Whitney según sea el caso.
Se realizará cuadros y gráficos con la ayuda del programa Excel de Microsoft Office
2016 para realizar gráficas, tablas, cuadros de los resultados arrojados.
3.10 ASPECTOS ÉTICOS
Este estudio dará un aporte científico en la que se beneficiará el lector profesional
odontólogo siendo parte de este grupo, ya que se usará un método tecnológico
actual como es el Método de Elementos Finitos (MEF) mostrando que es una
herramienta útil y versátil para el diseño y evaluación de técnicas innovadoras
acercándonos a una realidad virtual que reproduce condiciones clínicas diarias,
simulando condiciones bucales y proyectarnos a encontrar resultados antes
difícilmente imaginados, por tanto es un método ideal para analizar la adaptación
marginal, creando consciencia en el lector profesional odontólogo la importancia
del diseño de la línea de terminación ya que repercutirá en el resultado de la
restauración.
Toda la información obtenida dentro la investigación se mantendrá la más
estricta reserva y confidencialidad sobre todos los antecedentes que reciban y no
dar a conocer a terceros en forma algún ningún antecedente parcial o total de la
Información
Confidencial,
ni a utilizar esta información para cualquier otro fin que no sea el de tomar
sus propias decisiones en relación a las conversaciones entre las partes. La parte
57
que hay entregado la Información Confidencial podrá autorizar su divulgación, solo
previamente y por escrito. Tendrán acceso parcial o total de la Información
Confidencial únicamente los investigadores y los organismos de evaluación de la
Universidad Central del Ecuador.
La DECLARATORIA DE CONFIDENCIALIDAD entre ambas partes
RECEPTOR Y DIVULGANTE está en el Anexo 2, donde ambas partes se
reconocen recíprocamente con capacidad para obligarse y, al efecto, suscriben el
presente Acuerdo de Confidencialidad y de No Divulgación de Información en base
a 7 ESTIPULACIONES establecidas.
Se considerará como riesgo potencial los resultados arrojados por el programa
Solidworks 2012 ya que pueden presentar alteraciones, que no interpreten los
parámetros habituales, ya que la solución con el método de Elementos Finitos
(MEF), da respuesta únicamente al modelo estudiado y todas las simplificaciones
aceptadas en el modelo se ven reflejadas en el resultado final, por lo que es
necesario seleccionar bien los modelos, y por lo que hay que tener precaución al
interferir los hallazgos obtenidos con éste sistema de evaluación de estrés.
Considerando también los modelos virtuales analizados que no se acerque a la
realidad clínica, debido a que serán tomados mediante revisión bibliográfica y estos
pueden no coincidir a simulaciones de modelos reales ya que dependerán de
factores individuales como son propiedades de los materiales, condiciones de
contorno, interfase entre los materiales, el diseño del modelo y de la cantidad de
elementos de los que se compone el modelo.
58
CAPÍTULO IV
4 ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS
En este capítulo se presentan los resultados obtenidos de las simulaciones en el
programa SolidWorks que se realizó a un premolar con variaciones de líneas de
determinación entre la corona y la raíz, dependiendo del tipo de restauración ya sea
para corona porcelana pura o metal-porcelana.
Los resultados se presentan en dos grupos, uno por cada tipo de restauración: corona
porcelana pura, corona metal-porcelana con sus respectivas líneas de terminación.
El programa demuestra los resultados por un rango de colores, desde el color azul
hasta el rojo.
TEORÍA DE FALLA DE VON MISES
El color azul significa que es el área con el
menor valor de esfuerzo y el rojo es el área
con el mayor esfuerzo concentrado en el
modelo con la fuerza detallada.
FACTOR DE SEGURIDAD
El color azul es el valor más alto y el rojo el valor más bajo.
Estas escalas de colores están diseñadas de esta manera ya
que siempre mantiene al color azul como el área menos
crítica y al rojo el área más crítica.
Para esta teoría nos dice que si el valor del FDS (factor de
Seguridad) es menor que 1.23 hay la tendencia que el
material falle y si es mayor a este valor no va a fallar.
Esta teoría es acertada para conocer cuál es el material que
en primera instancia va a fallar con la fuerza aplicada, pero
no necesariamente significa que el material va a fallar en la
vida real.
Para poder determinar si un material va a fallar en la vida real
se debe de hacer un análisis en conjunto con el Esfuerzo de
Von Mises para lo cual se obtendrán las conclusiones
correspondientes.
59
Resultados comparativos de líneas de terminación para
Restauración PORCELANA PURA
1. Línea de determinación con HOMBRO RECTO:
1.1 Teoría de Falla de Von Mises HOMBRO RECTO
FUERZA 200N
a) b)
Figura 16 Resultados del esfuerzo de Von Mises con fuerza de 200 N en a) Vista frontal; b) Vista Frontal con
un corte sagital demostrando internamente el área con mayor esfuerzo.
FUERZA 600N
c) d)
Figura 17 Resultados del esfuerzo de Von Mises con fuerza de 600 N en c) Vista frontal; d)Vista Frontal con
un corte sagital demostrando internamente el área con mayor esfuerzo.
60
Tabla 6 Comparación de la Teoría de Von Mises de un premolar tallado con línea de terminación hombro
recto 90° aplicando fuerzas de 200N y 600 N.
200N 600N
Punto de
mayor
concentración
de esfuerzos
(área de color
rojo-amarillo)
Cúspides del tallado
que se realiza a la
dentina y que tiene
contacto con la
corona, el valor
máximo del esfuerzo
de Von Mises es de
13.04MPa.
Tenemos la misma
área donde se
concentra el
esfuerzo que en el
anterior caso, pero
con un incremento
de esfuerzo de
39.13 MPa.
Punto de
menor
concentración
de esfuerzos
(color verde)
El área de color
verde que se ve en la
Fig. 1b nos indica
que hay una buena
distribución de
esfuerzos.
Se conserva la
misma área de color
verde, ya que varía
en el efecto de Von
Mises es el valor
del esfuerzo
máximo.
Concentración
de esfuerzo en
el punto de
línea de
terminación
El valor del esfuerzo
de Von Mises en
este punto es de
7.609MPa,
representado por
color verde-amarillo,
es decir hay una
buena distribución
de esfuerzos.
El valor del
esfuerzo de Von
Mises en este punto
es de 22,83MPa
representado por
color verde-
amarillo, es decir
hay una buena
distribución de
esfuerzos.
Existe una variación de resultados debido al incremento de esfuerzos de 200N
a 600N, esto era de esperar ya que la fuerza es tres veces mayor al caso de
200N, demostrando que lo único que varía en el efecto de Von Mises es el
valor del esfuerzo máximo.
61
1.2 Factor de Seguridad HOMBRO RECTO
FUERZA 200N
a) 1b)
FUERZA 600N
C)
Figura 18. Factor de Seguridad de un premolar de hombro recto en a) Vista Frontal; b) y c) Vista frontal con
corte sagital por la mitad con 200N y 600N para evidenciar el comportamiento interno.
Tabla 7. Cuadro comparativo del Factor de Seguridad de un premolar tallado con línea de terminación para
porcelana pura con hombro recto 90° aplicando fuerzas de 200N y 600N.
200N 600N
Factor de
seguridad ≤ a
1.23
El área de mayor afectación es
la corona indicando un FDS
menor a 1.23 esto es porque
en la corona va concentrada la
fuerza de 200N.
El FDS tiene una incidencia
entre la corona y la cúspide
de la dentina, esto pasa por el
incremento en el valor de la
fuerza tal como paso con el
esfuerzo de Von Mises.
Factor de
seguridad ≥ a
1.23
En el área de las cúspides de
la dentina vemos que hay un
valor de FDS de 2.
En la dentina existe una gama
de colores, lo que significa
que hay distribución de
esfuerzos. Factor de Seguridad
en líneas de
terminación
En esta área se observa un
FDS de 3, lo cual es aceptable.
En esta área se observa un
FDS de 1,5, lo cual es
aceptable.
62
Por lo tanto, uniendo el análisis de Von Mises y FDS, nos indica que esta línea de
terminación funciona bien y el área donde se verá mayor afectado es en las cúspides
de la dentina, pero no afectará ya que la concentración de esfuerzo es en un área
muy pequeña, por la que no hay tendencia a que se fracture el premolar con hombro
recto ya que el valor de Von Mises y de FDS en conjunto no son críticos para que
exista una fractura ya que trabajan como una sola pieza.
2. Línea de terminación con HOMBRO REDONDEADO:
2.1 Teoría de Falla de Von Mises HOMBRO REDONDEADO
FUERZA 200N
a)
b)
FUERZA 600N
C)
Figura 19. Resultados del esfuerzo de Von Mises con fuerza de 200 N en a) Vista frontal; b) y c) Vista Frontal
con un corte sagital demostrando internamente el área con mayor esfuerzo, con 200N y 600N.
63
Tabla 8 Cuadro comparativo de la Teoría de Von Mises de un premolar tallado con línea de terminación para
porcelana pura con hombro redondeado aplicando fuerzas de 200N y 600N.
200N 600N
≥concentración
de esfuerzos
(área de color
rojo-amarillo)
Cúspides del tallado ubicado
en la dentina y que tiene
contacto con la corona, el
valor máximo del esfuerzo
de Von Mises es de
36.17MPa.
Tenemos la misma área
donde se concentra el
esfuerzo que en el
anterior caso, pero con
un incremento de
esfuerzo de 108.5 MPa.
≤ concentración de
esfuerzos (área de
color verde)
El área de color verde que
se ve en la Fig.4b nos indica
que hay una buena
distribución de esfuerzos.
Se conserva la misma
área de color verde, ya
que varía en el efecto de
Von Mises es el valor del
esfuerzo máximo.
Concentración de
esfuerzo en el punto
de línea de
terminación
Valor del esfuerzo de Von
Mises en este punto es de
18.09MPa color verde-
amarillo, es decir hay buena
distribución de esfuerzos.
Valor del esfuerzo de
Von Mises en este punto
es de 54.27MPa de color
verde-amarillo, es decir
hay buena distribución de
esfuerzos.
2.2 Factor de Seguridad HOMBRO REDONDEADO
FUERZA 200N FUERZA 600N
64
a) b) Figura 20 a) b) Factor de Seguridad de un premolar tallado de hombro redondo con 200N, 600N en un corte
sagital por la mitad.
65
Tabla 9 Cuadro comparativo del Factor de Seguridad de un premolar tallado con línea de terminación para
porcelana pura con hombro redondeado aplicando fuerzas de 200N y 600N.
200N 600N
Factor de
seguridad
≤ 1.23
Existe un FDS menor a 1.23 en
el área de toda la corona y en
parte la cúspide de la dentina,
significando que el área de
mayor afectación es la corona y
el resultado de esto es porque
en la corona va concentrada la
fuerza de 200N.
El FDS tiene una incidencia
entre la corona y la cúspide de la
dentina, esto pasa por el
incremento en el valor de la
fuerza tal como paso con el
esfuerzo de Von Mises.
Factor de
seguridad
≥ 1.23
En el área de la dentina vemos
que hay un valor de FDS de 2,
la gama de colores nos da
entender en FDS que se va a
tener una buena distribución de
esfuerzos y que trabajan en
conjunto entre las dos partes.
La distribución de los esfuerzos
está más debajo de la línea
determinación, esto es favorable
ya que ayuda a distribuir en
muchas áreas el esfuerzo ya que
no solo se está concentrando
entre la corona y la cúspide de la
dentina sino en muchas más áreas
de la raíz.
66
RESUMEN RESULTADOS
Líneas de Terminación para restauración PORCELANA PURA
TEORÍA DE VON MISES
Tabla 10. Cuadro comparativo de la Teoría de Von Mises de un premolar tallado con línea de terminación
para porcelana pura, hombro recto y redondeado aplicando fuerzas de 200N y 600N.
200N 600N
Hombro Recto 7.609MPa 22.33MPa
Hombro Redondeado 18.09MPa 54.27MPa
En la teoría de Von Mises, el hombre redondeado tiene mayor tendencia a soportar
los esfuerzos que un hombre recto, ya que el mayor esfuerzo encontrado en la zona
de la línea de Terminación es de 18.09MPa con una Fuerza de aplicación de 200N
y de 54.27MPa mientras que en el hombre recto es menor el valor del esfuerzo
encontrado.
FACTOR DE SEGURIDAD
Tabla 11 Cuadro comparativo del Factor de Seguridad de un premolar tallado con línea de terminación para
porcelana pura, hombro recto y redondeado aplicando fuerzas de 200N y 600N
200N 600N
Hombro Recto 3 2.3
Hombro Redondeado 3 1
.
Factor de Seguridad indica que en el hombro redondeado existe mayor distribución
de esfuerzos, lo que es favorable, mientras que en el hombre recto existe mayor
concentración de esfuerzos, lo que indica que el hombre redondeado tiene mayor
tendencia a soportar los esfuerzos que un hombre recto.
67
Resultados comparativos de líneas de terminación para
Restauración METAL-PORCELANA
3. Línea de terminación con CHANFER:
3.1 Teoría de Falla de Von Mises CHANFER
FUERZA 200N
a) b)
Figura 21 Resultados del esfuerzo de Von Mises con fuerza de 200 N en Vista Frontal con un corte sagital
demostrando internamente el área con mayor esfuerzo.
FUERZA 600N
Figura 22 Resultados del esfuerzo de Von Mises con fuerza de 600 N
en a) Vista frontal; b) Vista Frontal con un corte sagital demostrando
internamente el área con mayor esfuerzo.
C)
68
Tabla 12 Cuadro comparativo de la Teoría de Von Mises de un premolar tallado con línea de terminación para
metal-porcelana con chanfer aplicando fuerzas de 200N y 600N.
200N 600N
≥concentración
de esfuerzos
(área de color
rojo-amarillo)
Cúspides del tallado
ubicado en la dentina y que
tiene contacto con la
corona, el valor máximo
del esfuerzo de Von Mises
es de 25.71MPa.
El incremento de la
fuerza a 600N hace que
el valor máximo del
esfuerzo de Von Mises
sea mayor siendo de
77.13MPa.
≤ concentración de
esfuerzos (área de
color verde)
El área de color verde en la
Fig.6 indica que hay una
buena distribución de
esfuerzos.
Tiene una similitud en la
distribución de los
esfuerzos como en el
caso de 200N.
Concentración de
esfuerzo en el punto
de línea de
terminación
Valor del esfuerzo de Von
Mises en este punto es de
6.427MPa color verde-
azul, es decir hay buena
distribución de esfuerzos.
Valor del esfuerzo de
Von Mises en este punto
es de 25.72MPa de color
verde-amarillo, es decir
hay buena distribución de
esfuerzos.
3.2 Factor de Seguridad
FUERZA 200N CHANFER
a) b)
Figura 23 Factor de Seguridad de un premolar de hombro chanfer en a) Vista Frontal; b) Vista frontal con
corte sagital por la mitad para evidenciar el comportamiento interno.
69
FUERZA 600N
a) b)
Figura 24 Factor de Seguridad de un premolar de hombro chanfer en a) Vista Frontal; b) Vista frontal con
corte sagital por la mitad para evidenciar el comportamiento interno.
Tabla 13 Cuadro comparativo del Factor de Seguridad de un premolar tallado con línea de terminación para
metal-porcelana con chanfer aplicando fuerzas de 200N y 600N.
200N 600N
Factor de
seguridad ≤ a
1.23
El área de mayor afectación
es la corona despúes
siguiendo el cuerpo de la
corona indicando un FDS
menor a 1.23.
El FDS tiene una incidencia
entre la corona y la cúspide
de la dentina, debido al
incremento de esfuerzo.
Factor de
seguridad ≥ a
1.23
En el tercio inferior del
tallado y parte de la raíz se
observa que hay un FDS≥ de
2.
En la dentina existe una gama
de colores, lo que significa
que hay distribución de
esfuerzos.
FDS en líneas
de terminación
En esta área se observa un
FDS de 2.3, lo cual es
aceptable.
En esta área se observa un
FDS de 0.75, debido al
incremento de esfuerzo.
70
4. Línea de terminación con CHANFERETE:
4.1 Teoría de Falla de Von Mises CHANFERETE
FUERZA 200N FUERZA 600N
a) b)
Figura 25 . Resultados del esfuerzo de Von Mises con fuerza de 200 N en Vista Frontal con un corte sagital
demostrando internamente el área con mayor esfuerzo, aplicando 200N y 600N
Tabla 14 Cuadro comparativo de la Teoría de Von Mises de un premolar tallado con línea de terminación para
metal-porcelana con chanferete aplicando fuerzas de 200N y 600N.
200N 600N
≥concentración
de esfuerzos
(área de color
rojo-amarillo)
Cúspides del tallado
ubicado en la dentina y
que tiene contacto con la
corona, el valor máximo
del esfuerzo de Von Mises
es de 33.69MPa.
El valor máximo de Von
Mises es de 101.1MPa en
la misma zona de la
anterior fuerza .
≤ concentración de
esfuerzos (área de
color verde)
Se puede apreciar que
existe una distribución de
esfuerzos en toda la zona
de la dentina hasta un
poco por debajo de la
línea de terminación
Existe una misma
distribución del esfuerzo
en su forma general
comparada con la que se
aplicó 200N.
Concentración de
esfuerzo en el punto
de línea de
terminación
Valor del esfuerzo de Von
Mises en este punto es de
14.04MPa color verde-
azul, es decir hay buena
distribución de esfuerzos.
Valor del esfuerzo de Von
Mises en este punto es de
58.96MPa de color verde-
amarillo, es decir hay
buena distribución de
esfuerzos.
71
4.2 Factor de Seguridad CHANFERETE
a) b)
FUERZA 200N FUERZA 600N
Figura 26 Factor de Seguridad de un premolar de hombro chanferete en Vista frontal con corte sagital por la
mitad para evidenciar el comportamiento interno aplicando 200N y 600N.
Tabla 15 Cuadro comparativo del Factor de Seguridad de un premolar tallado con línea de terminación para
metal-porcelana con chanferete aplicando fuerzas de 200N y 600N.
200N 600N
Factor de
seguridad ≤ a
1.23
El área de mayor afectación
es la corona indicando un
FDS menor a 1.23.
El FDS tiene una incidencia
entre la corona, debido al
incremento de esfuerzo.
Factor de
seguridad ≥ a
1.23
Se distribuye de mejor
manera los esfuerzos y no se
concentran en toda la
corona, indicando que hay
un FDS≥ de 2 distribuido en
toda la dentina.
La distribución de esfuerzos es
mejor en toda la pieza dental
ya que distribuyen los
esfuerzos por debajo de la línea
de terminación haciendo que
no se concentre tanto en la
corona y en las cúspides de la
dentina.
FDS en líneas
de terminación
En esta área se observa un
FDS de 2.5, lo cual es
aceptable.
En esta área se observa un FDS
de 1.0, debido al incremento de
esfuerzo.
72
RESUMEN RESULTADOS
Líneas de Terminación para restauración METAL-PORCELANA
TEORÍA DE VON MISES
Tabla 16 Cuadro comparativo de la Teoría de Von Mises de un premolar tallado con línea de terminación para
metal-porcelana, chanfer y chanferete aplicando fuerzas de 200N y 600N.
200N 600N
Chanfer 6.427MPa 25.72MPa
Chanferete 14.04MPa 58.96MPa
En la teoría de Von Mises, el chánfer tiene una mayor distribución de los esfuerzos
ya que no solo se concentra en la corona, si no que se distribuye en toda la pieza
dentaria incluso se distribuye el esfuerzo hasta la raiz, en el Chanferete también
existe una mayor distribución de esfuerzos, pero es menor al del Chanfer.
FACTOR DE SEGURIDAD
Tabla 17 Cuadro comparativo del Factor de Seguridad de un premolar tallado con línea de terminación para
metal-porcelana, chanfer y chanferete aplicando fuerzas de 200N y 600N.
200N 600N
Chanfer 2.5 1
Chanferete 2.3 0.75
En el chanfer se puede apreciar que la distribución de esfuerzos es mayor en toda
la pieza dental ya que distribuyen esfuerzos por debajo de la línea de Terminación
hacienda que no se concentre tanto en la corona y en las cúspides de la dentina. En
el chanferete igual existe una Buena distribución de esfuerzos en la pieza, pero se
detiene hasta la línea de Terminación.
73
RESULTADOS DE DESPLAZAMIENTOS
RESTAURACIÓN PORCELANA PURA
HOMBRO RECTO 90°
200N
Figura 27 Valores de desplazamientos de los análisis de un premolar tallado con línea de terminación hombro
recto 90° con variación de fuerza de 200N.
600N
Figura 28 Valores de desplazamientos de los análisis de un premolar tallado con línea de terminación hombro
recto 90° con variación de fuerza de 600N.
74
HOMBRO REDONDO
200N
Figura 29 Valores de desplazamientos de los análisis de un premolar tallado con línea de terminación hombro
redondeado con variación de fuerza de 200N.
600N
Figura 30 Valores de desplazamientos de los análisis de un premolar tallado con línea de terminación hombro
redondeado con variación de fuerza de 600N.
a
)
b
)
75
RESULTADOS DE DESPLAZAMIENTOS
RESTAURACIÓN METAL- PORCELANA
HOMBRO CHANFER
200N
Figura 31 Valores de desplazamientos de los análisis de un premolar tallado con línea de terminación chanfer
con variación de fuerza de 200N.
600N
Figura 32 Valores de desplazamientos de los análisis de un premolar tallado con línea de terminación chanfer
con variación de fuerza de 600N.
a
)
b
)
76
HOMBRO CHANFERETE
200N
Figura 33 Valores de desplazamientos de los análisis de un premolar tallado con línea de terminación
chanferete con variación de fuerza de 200N.
600N
Figura 34 Valores de desplazamientos de los análisis de un premolar tallado con línea de terminación
chanferete con variación de fuerza de 600N.
a
)
b
)
77
RESULTADOS DEL ESTUDIO DE DESPLAZAMIENTO EN LAS
RESTAURACIONES PORCELANA PURA
RESULTADOS EN MILÍMETROS (mm):
Tabla 18 Cuadro comparativo de desplazamiento de fuerzas en milímetros (mm) de un premolar tallado para
porcelana pura, hombro recto 90° y hombro redondeado aplicando fuerzas de 200N y 600N.
RESULTADOS EN MICRAS (µm):
Tabla 19 Cuadro comparativo de desplazamiento de fuerzas en micras (µm) de un premolar tallado para
porcelana pura, hombro recto 90° y hombro redondeado aplicando fuerzas de 200N y 600N.
78
ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS RESTAURACIONES PORCELANA
PURA
Este análisis fue realizado por una formulación de desplazamiento del método de
elementos finitos, los desplazamientos de los nodos son empleados como
coeficientes expresadas numéricamente la cual indica que, mientras mayor es el
coeficiente numérico del desplazamiento mejor será la adaptación marginal. El
coeficiente numérico arrojado por el programa es en milímetros (mm) pero será
convertido en micras (um) para facilitar su estudio por lo tanto su análisis será
basado en el coeficiente numérico micras (um).
En el estudio de adaptación marginal en porcelana pura empleando un hombro recto
y un hombro redondeado se tomaron 7 puntos, los puntos 2 y 6 están ubicados entre
el espacio de las paredes axiales del tallado y la corona. Los puntos 3 y 5 están
ubicados entre el espació del tallado de las cúspides y la corona. El punto 4 está
ubicado entre el espacio del tallado de la fosa y la corona. Los puntos 1 y 7 los más
importantes ya que están ubicados entre el espacio del tallado de la línea de
terminación y la corona, es allí donde se determinará cual permite una mejor
adaptación marginal.
En el punto 1 y el punto 7 se puede distinguir el coeficiente numérico en el hombro
redondeado es 6 veces mayor al hombro recto ya sea aplicando 200N o 600N ya
que solo existe un aumento de esfuerzos, esto quiere decir que existe mayor
desplazamiento en el hombro redondeado, por lo tanto permite una mejor
adaptación marginal.
79
RESULTADOS DEL ESTUDIO DE DESPLAZAMIENTO EN LAS
RESTAURACIONES METAL-PORCELANA
RESULTADOS EN MILÍMETROS (mm):
Tabla 20 Cuadro comparativo de desplazamiento de fuerzas en milímetros (mm) de un premolar tallado para
metal-porcelana, chanfer y chanferete aplicando fuerzas de 200N y 600N.
RESULTADOS EN MICRAS (µm):
Tabla 21 Cuadro comparativo de desplazamiento de fuerzas en micras (µm) de un premolar tallado para metal-
porcelana, chanfer y chanferete aplicando fuerzas de 200N y 600N.
80
ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS RESTAURACIONES
METAL-PORCELANA
Los resultados se obtuvieron a través de la formulación de desplazamiento realizado
en este análisis a través del método de elementos finitos, los desplazamientos de los
nodos son empleados como coeficientes expresadas numéricamente la que muestra
que, mientras mayor es el coeficiente numérico del desplazamiento mejor será la
adaptación marginal. El coeficiente numérico que el programa indica es en
milímetros (mm) pero será convertido en micras (um) para facilitar el análisis.
En el análisis de adaptación marginal en las restauraciones metal-porcelana
empleando una línea de terminación chanfer y chanferete, se tomaron 7 puntos, los
puntos 2 y 6 ubicados entre el espacio de las paredes axiales del tallado y la corona.
Los puntos 3 y 5 ubicados entre el espació del tallado de las cúspides y la corona.
El punto 4 ubicado entre el espacio del tallado de la fosa y la corona. Los puntos 1
y 7 los más importantes ya que están ubicados entre el espacio del tallado de la línea
de terminación y la corona, es allí donde se determinará cual permite una mejor
adaptación marginal.
En el punto 1 y el punto 7 se puede distinguir el coeficiente numérico en la línea de
terminación chánfer y chanferete existe una variación no muy relevante sin
embargo nos permite determinar que, la línea de terminación chanfer existe mayor
desplazamiento es decir que encontramos una mejor adaptación marginal.
4.1 Discusión
Contar con nuevas formas de observar e interpretar al mundo mediante nuevas
técnicas tecnológicas es muy significativo ya que los estudios realizados van más
allá de lo convencional y permite examinar y analizar situaciones que a simple vista
no se ven con precisión, es por eso que este estudio, se inclina al lado virtual en 3D
mediante Elementos finitos, permitiendo explorar características mediante métodos
matemáticos exactos, obteniendo resultados lo más parecidos a la realidad.
81
Este estudio realizado con el análisis tridimensional de elementos finitos fue muy
conveniente ya que ´nos proporciona datos de resultados muy precisos,
desarrollando modelos semejantes a la realidad con geometrías complejas
obteniendo resultados más consistentes´ (90); ´generando un sistema de ecuaciones
que resuelve numéricamente y proporciona el estado de tensiones y deformaciones´
(61), ´los resultados arrojados mediante el método de elementos finitos deben ser
considerados fidedignos cualitativamente pero no cuantitativamente, es decir, la
localización y distribución es fiable y no tanto la intensidad del mismo´ (89).
Para la restauración de porcelana pura, Milleding (21) menciona que la preparación
de un hombro tradicional o denominada jacket, también llamado hombro de 90° ya
no constituye una preparación válida por la que se han buscado otro tipo de
terminaciones como el hombro redondeado, coincidiendo con este concepto,
Shillingburg (26) que afirma que el hombro redondeado es mejor que el hombro
convencional o el hombro recto 90°, ya que la concentración de la tensión es menor
en la estructura dentaria que con un hombro clásico, permitiendo una mejor
adaptación marginal.
Lo que coincide con el presente estudio mediante el método de elementos finitos a
través de la Teoría de Von mises y Factor de seguridad, estableciendo diferencias
entre el comportamiento mecánico de cada una de las estructuras modeladas, se
tomó como referencia la escala de magnitud de esfuerzos en MPa (Mega Pascal)
expresada en escala de colores; donde el color rojo representó el valor máximo de
esfuerzo mecánico y el color azul el mínimo. Esta escala permitió comparar los
resultados obtenidos entre grupos y además permitió distinguir las zonas de mayor
y menor esfuerzo dentro de cada modelado y posteriormente hacer comparaciones
entre los distintos grupos. También se realizó el ´estudio de desplazamiento´ (90)
en la que, mientras mayor es el grado de desplazamiento mejor será la adaptación
marginal. Por la que podemos aportar y coincidir con los autores anteriores que, el
´Hombro redondeado permite una mejor adaptación marginal en las restauraciones
porcelana pura, indicando una mejor distribución de esfuerzos a través del método
de elementos finitos, ya que los valores de la Teoría de Von Mises con 18.09MPa
82
aplicando 200N de fuerza, 22.33MPa aplicando 600N de fuerza y el Factor de
Seguridad son mucho más altos en comparación con los valores arrojados en el
estudio de la línea de terminación hombro recto, lo que nos indica que existe una
mejor adaptación marginal; de igual manera el estudio de desplazamientos nos
muestra que el hombro redondeado tiene 279 µm de desplazamiento aplicando 200N
de fuerza y 838,5 µm aplicando 600N de fuerza, es decir tiene un coeficiente
numérico de desplazamiento seis veces mayor en comparación al hombro recto, por
tanto nos permitirá tener una mejor adaptación marginal´ (90).
En lo referente a la aplicación de la fuerza y su intensidad, se escogió
200N(Newton) como fuerza inicial y 600N(Newton) como fuerza final, esta fuerza
e intensidad se dispuso con fin de no exagerar los resultados de este trabajo respecto
a lo acontecido en la práctica clínica, la intensidad de fuerza inicial 200N(Newton)
como un valor cercano a los valores de fuerza masticatoria media normal en la
región primer premolar de personas adultas(15), asímismo se escogió la intensidad
de la fuerza final 600N(Newton) como un valor máximo de los valores de la fuerza
masticatoria máxima en la región premolar de personas adultas(15).
Para las restauraciones metal- porcelana, Caldafach (54) el chánfer es la línea de
terminación óptima para este tipo de restauraciones, ya que presenta suficiente
espacio para los materiales de la restauración. Mallat (3), Milleding (21),
Rossentiel (4) , Shillingburg (26) también coincide que para una corona metal-
porcelana se debe optar por la línea de terminación chánfer ya que
experimentalmente se ha demostrado que esta línea de acabado presenta la menor
tensión permitiendo longevidad y una mejor adaptación marginal.
´Los resultados obtenidos concuerda que existe una mejor adaptación marginal en
la línea de terminación chanfer para restauraciones metal-porcelana, mediante,
mediante el método de elementos finitos, que al ser evaluado mediante la Teoría de
Von Mises con 6.427MPa aplicando 200N de fuerza, 25.72MPa aplicando 600N de
fuerza y el Factor de Seguridad, nos indica que no hay sobrecarga de esfuerzos
permitiendo armonía y así constituye una mejor adaptación marginal, así como
83
también, el estudio de desplazamientos nos muestra que la línea de terminación
chánfer tiene 45µm aplicando 200N(Newton) de fuerza y 138 µm aplicando
600N(Newton) de fuerza, un coeficiente numérico de desplazamiento mayor en
comparación a los valores arrojados para la línea de terminación chanferete
permitiendo tener una mejor adaptación marginal´ (90).
Por otra parte Belser y cols (90), Richter-Snapp y cols (91); Byrne 1992 (92) sus
estudios han comparado líneas de terminación y han llegado a la conclusión de que
la elección de uno u otro no condicionará un mayor o menor desajuste de la
restauración.
Adicionalmente, recalcamos que el presente estudio se realizó con el análisis con la
Teoría de Von Mises y Factor de seguridad la cual nos indica la distribución de
esfuerzos a nivel del premolar tallado y la corona aplicando fuerzas masticatorias
200N(Newton) y 600N(Newton), conjuntamente con el análisis de desplazamiento
que nos permite observar el coeficiente numérico de desplazamiento y así concluir
en que línea de terminación existe mejor adaptación marginal. Con estos estudios
realizados en conjunto se puede analizar qué línea de terminación permite una mejor
adaptación marginal.
84
CAPÍTULO V
5 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
5.1 Conclusiones
Se comparó a través del Método de Elementos Finitos (MEF), la adaptación
marginal que existe entre el diente tallado y la restauración sometido a una
fuerza inicial de 200N(Newton) y fuerza final de 600N(Newton) en un
premolar inferior unirradicular.
La línea de terminación que permite una mejor adaptación marginal para
restauraciones porcelana pura aplicando fuerzas masticatorias de 200N-
600N, en un primer premolar inferior unirradicular mediante elementos
finitos es Hombro redondeado.
La línea de terminación que permite una mejor adaptación marginal para
restauraciones metal-porcelana aplicando fuerzas masticatorias de 200N-
600N, en un primer premolar inferior unirradicular mediante elementos
finitos es Chanfer.
5.2 Recomendaciones
Al final de este trabajo experimental, comparativo y analítico, habiendo
resumido y conocido los temas ya antes descritos solo me queda
recomendar, que es fundamental escoger la adecuada línea de terminación
(hombro), porque una correcta elección influye directamente en el éxito de
la restauración de prótesis parcial fija.
Incluir el método de Elementos Finitos en la realización de estudios en
diferentes ramas odontológicas tales como ortodoncia, rehabilitación,
85
implantología, etc., para que exista una mayor base científica y aporte a la
literatura a cerca de distintos procedimientos de la práctica odontológica.
Para futuros estudios en relación a este tema de adaptación marginal
mediante elementos finitos, se sugiere añadir otras variaciones de líneas de
terminación, como hombros con biseles y sus variaciones, comprobando
cuál es el más conveniente, y ampliar el conocimiento en la odontología, a
través de este método.
Se requieren realizar más estudios del tema de adaptación marginal con el
método de elementos finitos debido a la escasa literatura, así como el
análisis de adaptación marginal en diversos materiales de restauración de
prótesis fija, corroborando con la literatura odontológica a través del método
de elementos finitos.
86
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96
ANEXOS
97
Anexo A:
RESTRICCIONES
GEOMÉTRICAS
98
Restricciones Geométricas:
Tenemos 4 tipos de restricciones geométricas que son el acabado en el hombro.
HOMBRO RECTO
Figura 35 Hombro recto
HOMBRO REDONDO / REDONDEADO
Figura 36 Hombro Redondo
99
HOMBRO CHANFER
Figura 37 Hombro Chanfer
HOMBRO CHANFERETE
Figura 38 Hombro Chanferete
100
Anexo B:
ESTANDARIZACIÓN
101
ESTANDARIZACIÓN
La estandarización considerará los siguientes parámetros:
Tabla 22 . Medidas Promedio del Primer Premolar Inferior según Figún (Valores Morfométricos) (33).
Longitud del diente
23mm
Corona
Raíz
8mm
15mm
Longitud de la
cavidad pulpar.
19mm
Tabla 23. Ángulos del premolar Mesial-Distal.
Figura 39Vista oclusal de la del Primer Premolar Inferior.
Espesor de la Pared
Lingual Vestibular Mesial Distal
2,5mm 2,5mm 1,8mm 1,8mm
Diámetro Coronario
Mesiodistal VestibuloLingual
7,3mm 8,1mm
Ancho de la Cámara
3,7mm 3,1mm
MESIAL 12°
DISTAL 17°
102
Tabla 24 Formas de las Caras del 1er Premolar Inferior según Figún (33).
FORMAS DE LAS CARAS DE LA CORONA
DENTAL
VESTIBULAR
Pentágono LINGUAL
OCLUSAL
PROXIMAL Romboide
Tabla 25 Medidas Promedio del muñón de un premolar inferior para una Corona Metal-Porcelana según
Mallat (3).
TALLADO PREMOLAR
INFERIOR (MUÑON) PARA
CORONA METAL-PORCELNA
MEDICIÓN (mm)
Reducción Paredes Axiales 1,3mm – 1,5mm
Reducción Caras Oclusales 2mm
Tabla 26 Medidas Promedio del muñón para una Corona Metal-Porcelana según Milleding (21).
ÁNGULO DE CONVERGENCIA 6°
ÁNGULO DE INCLINACIÓN
OCLUSAL
120°-140°
Figura 40 Medidas Promedio del muñón de un premolar Inferior para
Corona Metal-Porcelana según Castor (57).
103
Figura 41 Diseño de la preparación de dientes posteriores d) Ángulos
lineales internos redondeados; e) Diseño oclusal con escasa inclinación,
Según Milleding (21).
Tabla 27 Medidas Promedio de líneas de terminación (chanfer y chanferete) para corona metal-porcelana
según Mallat (3).
TALLADO DE LA
LÍNEA DE
TERMINACIÓN PARA
CORONA METAL-
PORCELANA.
MEDICIÓN DEL
DESGASTE DE LA
LÍNEA DE
TERMINACIÓN (mm)
MEDICIÓN DEL
ÁNGULO DEL
TALLADO DE LA
LÍNEA DE
TERMINACIÓN (°)
CHANFER 0,5mm – 0,8mm 50°
CHANFERTE 0,5mm – 0,8mm 25°
Figura 42 Terminación en chaflán y el siguiente en chanferete según Pegorado (1).
Tabla 28 Medidas Promedio del Muñón de un primer premolar inferior para una Corona Porcelana Pura.
Según Mallat (3).
TALLADO PRIMER PREMOLAR
INFERIOR (CORONA
PORCELANA PURA)
MEDICIÓN (mm)
Reducción Paredes Axiales 1,0mm – 1,2mm
Reducción Caras Oclusales 2mm
104
Tabla 29 Medidas Promedio del Muñón para una Corona Porcelana Pura según milleding (21).
ÁNGULO DE CONVERGENCIA 6°
ÁNGULO DE INCLINACIÓN
OCLUSAL
120°-140°
Tabla 30 Medidas Promedio de líneas de terminación, Hombro recto, Hombro redondeado para una corona
de porcelana pura según Mallat (3).
TALLADO DE LA
LÍNEA DE
TERMINACIÓN PARA
CORONA METAL-
PORCELANA.
MEDICIÓN DEL
DESGASTE DE LA
LÍNEA DE
TERMINACIÓN (mm)
MEDICIÓN DEL
ÁNGULO DEL
TALLADO DE LA
LÍNEA DE
TERMINACIÓN (°)
HOMBRO RECTO 1,0 mm 90°
HOMBRO
REDONDEADO
1,0 mm 90°
Figura 43 Línea de terminación en hombro de 90° y el siguiente hombro con ángulo Interno
redondeado, Según Milleding (21).
105
Figura 44 Hombro con ángulo gingivoaxial o ángulo interno
redondeado según Shillingburg (26).
Figura 45 Hombro 90° y el siguiente hombro con ángulo gingivoaxial redondeado, ambos para una corona
totalmente de cerámica según Shillingburg (26).
106
Anexo C:
DECLARACIÓN DE
CONFIDENCIALIDAD
107
UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR
FACULTAD DE ODONTOLOGÍA
DECLARACIÓN DE CONFIDENCIALIDAD
TEMA DE LA INVESTIGACIÓN:
“COMPARACIÓN DE ADAPTACIÓN MARGINAL EN LÍNEAS DE
TERMINACIÓN EN PRÓTESIS PARCIAL FIJA APLICANDO FUERZAS
MASTICATORIAS EN PREMOLARES MEDIANTE ELEMENTOS
FINITOS”
AUTOR: SRTA. CRISTEL MALENA OBANDO AULESTIA
DESCRIPCIÓN:
La investigación que se va a realizar implica un estudio mediante elementos finitos
usando el software CAD Solidworks 2012 y posteriormente los datos arrojados
serán analizados con el software Solidworks Simulation 2012 en la que se analizará
que línea de terminación permite una mejor adaptación marginal, empleando dos
tipos de restauraciones de prótesis fija, aplicando fuerzas masticatorias 200N
(Newton) en un primer premolar inferior unirradicular.
El propósito de esta investigación evaluar y comparar las discrepancias marginales
verificando que línea de terminación permite una mejor adaptación marginal.
Beneficios de la investigación:
El método de Elementos Finitos (MEF) nos acerca a una realidad virtual que
reproduce condiciones clínicas diarias, he ahí la finalidad de ejecutar este estudio
donde se pretende emplear la tecnología computarizada actual simulando
condiciones bucales y proyectarnos a encontrar resultados antes difícilmente
imaginados, lo cual nos ayudará aportar con las investigaciones realizadas de
adaptación marginal en líneas de terminación, permitiendo que el lector sea
108
consciente de la importancia del diseño de la restauración, ya que la adaptación
marginal tiene una gran importancia clínica en la longevidad de la restauración de
prótesis fija.
Confidencialidad:
Toda la información obtenida dentro la investigación mantendrá la más
estricta reserva y confidencialidad, en forma alguna se podrá dar a conocer
a terceros ningún antecedente parcial o total de la Información Confidencial
ni a utilizar esta información para cualquier otro fin que no sea el de toma
r sus propias decisiones en relación a las conversaciones de investigación entre
las partes intervinientes. La parte que haya entregado la información confidencial
podrá autorizar la divulgación previamente por escrito. Tendrán acceso parcial o
total de la Información Confidencial únicamente los investigadores y los
organismos de evaluación de la Universidad Central del Ecuador.
Derechos:
La realización de la presente investigación, no proporciona ningún derecho
individual al Receptor, a excepción de los de tipo estrictamente académicos que le
corresponden al Divulgante.
DECLARATORIA DE CONFIDENCIALIDAD
Quito, 17 de octubre del 2016
Ambas partes se reconocen recíprocamente con capacidad para obligarse y, al
efecto, suscriben el presente Acuerdo de Confidencialidad y de No Divulgación de
Información en base a las siguientes ESTIPULACIONES:
PRIMERA. - Objeto. El presente Acuerdo se refiere a la información que el
DIVULGANTE proporcione al RECEPTOR, ya sea de forma oral, gráfica o escrita
y, en estos dos últimos casos contenida en cualquier tipo de documento que permita
identificar una/s propuesta/s de innovación, o en su caso, para estructurar un (los)
proyecto/s de innovación, que se está desarrollando / que se va a desarrollar.
SEGUNDA. - 1.- EL RECEPTOR únicamente utilizará la información facilitada
por EL DIVULGANTE para el fin mencionado en la Estipulación anterior,
109
comprometiéndose a mantener la más estricta confidencialidad respecto de dicha
información recibida, advirtiendo de dicho deber de confidencialidad y secreto que
deba tener acceso a dicha información procesada para el correcto cumplimiento de
las obligaciones del RECEPTOR para con EL DIVULGANTE.
2.- EL RECEPTOR no podrá reproducir, modificar, hacer pública o divulgar a
terceros la información objeto del presente Acuerdo sin previa autorización escrita
y expresa del DIVULGANTE.
3.- De igual forma, EL DIVULGANTE adoptará respecto de la información, objeto
de este Acuerdo, la más estricta medida de seguridad que adoptaría normalmente
respecto a la información confidencial de su propia Empresa, evitando en la medida
de lo posible su pérdida, robo o sustracción.
TERCERA. - Sin perjuicio de lo estipulado en el presente Acuerdo, ambas partes
aceptan que la obligación de confidencialidad no se aplicará en los siguientes casos:
a) Cuando la información se encontrará en el dominio público en el momento de su
suministro al RECEPTOR, o, una vez suministrada la información ésta por aspectos
académicos acceda al dominio público.
b) Cuando la información hubiere estado en conocimiento del RECEPTOR con
anterioridad a la firma del presente Acuerdo y sin obligación de guardar
confidencialidad.
c) Cuando la legislación vigente o un mandato judicial exija su divulgación; en ese
caso, EL RECEPTOR notificará al DIVULGANTE tal eventualidad y hará todo lo
posible por garantizar que se dé un tratamiento confidencial a la información del
presente Acuerdo.
d) En caso de que EL RECEPTOR pueda probar que la información fue
desarrollada o recibida legítimamente de terceros, de forma totalmente
independiente a su relación con EL DIVULGANTE.
CUARTA. - Los derechos de propiedad intelectual de la información objeto de este
Acuerdo pertenecen al DIVULGANTE y el hecho de revelarla corresponde al
RECEPTOR.
110
111
Anexo D:
CERTIFICADO DE
APROBACIÓN POR
PARTE DEL COMITÉ
DE ÉTICA
112
113
Anexo E:
ANTIPLAGIO
114
115
Anexo F: CERTIFICADO DE
CAPACITACIÓN
INGENIERO
MAURICIO PÉREZ
116