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Di Nizo, P.T.*; Freire, A.R.; Rossi, A.C.; Caria, P.H.F.; Prado, F.B. LABORATÓRIO DE ELEMENTOS FINITOS , ÁREA DE ANATOMIA, DEPARTAMENTO DE MORFOLOGIA FACULDADE DE ODONTOLOGIA DE PIRACICABA UNICAMP, PIRACICABA, SÃO PAULO, BRASIL O objetivo deste estudo foi avaliar a ação do músculo pterigoideo lateral pela análise de elementos finitos tridimensional considerando o osso cortical como material ortotrópico. OBJETIVOS MATERIAIS E MÉTODOS A atuação dos músculos da mastigação induzem alterações mecânicas na estrutura óssea mandibular, que responde com o aumento da massa óssea nas regiões de maior concentração de forças (Cruz-Rizzolo & Madeira, 2005). O músculo pterigoideo lateral tem importância na mecânica mandibular e sua ação tendem a dobrar a mandíbula tracionando-a medialmente seus ramos. Assim, devido à geometria mandibular, a área que sofre maior tensão é a do mento (Cruz-Rizzolo & Madeira, 2005). A análise de elementos finitos (AEF) é eficiente para localização das regiões de maior e menor tensão, deformação, deslocamento e torção. Isto torna-se possível devido ao cálculo matemático de um sistema de atuação de forças unido às características geométricas e às propriedades mecânicas dos materiais biológicos (Ren et al., 2003). Na mandíbula, a propriedade mecânica aplicada ao osso cortical tem sido definida como isotrópica (deformação elástica constante em cada eixo de direção). Porém, Schwartz-Dabney e Dechow (2003) definiram o osso cortical mandibular como uma estrutura ortotrópica (deformação elástica diferente em cada eixo de direção) através de um experimento in vitro em todas as regiões da mandíbula. As divergências entre os estudos que caracterizam fisicamente o osso cortical mandibular propõe a necessidade de simulações matemáticas como a AEF para avaliar possíveis diferenças nos resultados destas simulações. RESULTADOS E DISCUSSÃO CONCLUSÃO A ação muscular provocou deslocamento medial do ramo da mandíbula, conforme já elaborado, em teoria, por outro autores. Este fato se deve pela geometria mandibular em forma de arco juntamente com o sentido da força aplicada. Houve maior tensão e, conseqüentemente, deformação mecânica no mento, porém pode-se observar altas tensões no ramo da mandíbula, especificamente na borda posterior próximo ao colo da mandíbula, cuja característica pode ter influência na biomecânica da ATM durante protrusão e lateralidade mandibular. A análise mostrou deslocamento, mesmo em menor quantidade, no mento no sentido anterior e inferior, sugerindo a presença dos tubérculos mentonianos e da protuberância mentoniana como estruturas de absorção e anulação de forças no sentido anterior. Porém mais estudos envolvendo análises experimentais devem ser realizados para concluir este fator. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS Ren Y, Maltha JC, Van 't Hof MA, Kuijpers-Jagtman AM. Age effect on orthodontic tooth movement in rats. J Dent Res. 2003; 82: 38-42. Cruz-Rizzolo RJ, Madeira MC. Anatomia Facial com fundamentos de anatomia sistêmica geral. 2ª edição, São Paulo: Sarvier, 2005. Schwartz-Dabney CL, Dechow PC. Variations in cortical material properties throughout the human dentate mandible. Am J Phys Anthropol. 2003; 120: 252-277. Sicher H, Du Brul EL. Anatomia Bucal, Rio de Janeiro: Guanabara Koogan; 1970. Celebi N, et al. Development of a mandibular motion simulator for total joint replacement. J Oral Maxillofac Surg 69:66-79, 2011. INTRODUÇÃO Deslocamento total - Ocorrência de deslocamento medial do ramo da mandíbula (A = unilatera; B = Bilateral) Tensão de Von-Mises - Ocorrência de tensões de alta intensidade no terço posterior do ramo e no mento (A = Unilateral; B = Bilateral). Região do mento - concentração de tensões na protuberância mentoniana, área de encontro de forças conforme descrição das trajetórias mandibulares (Sicher & DuBrul, 1970; Cruz-Rizzolo & Madeira, 2005). Modelo STL Modelo Bio-CAD final após divisão CONSTRUÇÃO DA GEOMETRIA PROGRAMA RHINOCEROS 3D 4.0 ANÁLISE DE ELEMENTOS FINITOS PROGRAMA ANSYS v14 Malhade elementos finitos elementos tetraédricos Condição de contorno: simetria (unilateral) e restrição de deslocamento nos eixos x, y e z (fossa digástrica). Condição de carregamento: contração máxima muscular (B: unilateral - F = 74,75 N; C: bilateral - F = 150,8 N) (Celebi et al., 2010) localizada na fovea pterigoidea. Financiamento: CNPq - PIBIC Modelo Bio-CAD Planos de corte para divisão referente às propriedades mecânicas (Schwartz-Dabner & Dechow, 2003) Deformação de Von-Mises - Ocorrência de deformações de alta intensidade no terço posterior do ramo e no mento (A = Unilateral; B = Bilateral). Financiamento: CNPq PIBIC/ Apoio: CTI Renato Archer Palavras-chave: Biomecânica - Mandíbula - Elementos Finitos *e-mail: [email protected]

RESULTADOS E DISCUSSÃO · 2016. 9. 28. · Anatomia Facial com fundamentos de anatomia sistêmica geral. 2ª edição, São Paulo: Sarvier, 2005. Schwartz-Dabney CL, Dechow PC. Variations

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Page 1: RESULTADOS E DISCUSSÃO · 2016. 9. 28. · Anatomia Facial com fundamentos de anatomia sistêmica geral. 2ª edição, São Paulo: Sarvier, 2005. Schwartz-Dabney CL, Dechow PC. Variations

Di Nizo, P.T.*; Freire, A.R.; Rossi, A.C.; Caria, P.H.F.; Prado, F.B.LABORATÓRIO DE ELEMENTOS FINITOS , ÁREA DE ANATOMIA, DEPARTAMENTO DE MORFOLOGIA

FACULDADE DE ODONTOLOGIA DE PIRACICABA – UNICAMP, PIRACICABA, SÃO PAULO, BRASIL

O objetivo deste estudo foi avaliar a ação do músculo pterigoideo lateral pela análise deelementos finitos tridimensional considerando o osso cortical como material ortotrópico.

OBJETIVOS

MATERIAIS E MÉTODOS A atuação dos músculos da mastigação induzem alterações mecânicas na estrutura óssea

mandibular, que responde com o aumento da massa óssea nas regiões de maior

concentração de forças (Cruz-Rizzolo & Madeira, 2005). O músculo pterigoideo lateral

tem importância na mecânica mandibular e sua ação tendem a dobrar a mandíbula

tracionando-a medialmente seus ramos. Assim, devido à geometria mandibular, a área

que sofre maior tensão é a do mento (Cruz-Rizzolo & Madeira, 2005). A análise de

elementos finitos (AEF) é eficiente para localização das regiões de maior e menor

tensão, deformação, deslocamento e torção. Isto torna-se possível devido ao cálculo

matemático de um sistema de atuação de forças unido às características geométricas e às

propriedades mecânicas dos materiais biológicos (Ren et al., 2003). Na mandíbula, a

propriedade mecânica aplicada ao osso cortical tem sido definida como isotrópica

(deformação elástica constante em cada eixo de direção). Porém, Schwartz-Dabney e

Dechow (2003) definiram o osso cortical mandibular como uma estrutura ortotrópica

(deformação elástica diferente em cada eixo de direção) através de um experimento in

vitro em todas as regiões da mandíbula. As divergências entre os estudos que

caracterizam fisicamente o osso cortical mandibular propõe a necessidade de simulações

matemáticas como a AEF para avaliar possíveis diferenças nos resultados destas

simulações.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

CONCLUSÃO A ação muscular provocou deslocamento medial do ramo da mandíbula, conforme já elaborado, em teoria, por outro autores. Este fato se deve pela geometria mandibular em forma de arcojuntamente com o sentido da força aplicada. Houve maior tensão e, conseqüentemente, deformação mecânica no mento, porém pode-se observar altas tensões no ramo da mandíbula,especificamente na borda posterior próximo ao colo da mandíbula, cuja característica pode ter influência na biomecânica da ATM durante protrusão e lateralidade mandibular. A análisemostrou deslocamento, mesmo em menor quantidade, no mento no sentido anterior e inferior, sugerindo a presença dos tubérculos mentonianos e da protuberância mentoniana comoestruturas de absorção e anulação de forças no sentido anterior. Porém mais estudos envolvendo análises experimentais devem ser realizados para concluir este fator.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS Ren Y, Maltha JC, Van 't Hof MA, Kuijpers-Jagtman AM. Age effect on orthodontic tooth movement in rats. J Dent Res. 2003; 82: 38-42.Cruz-Rizzolo RJ, Madeira MC. Anatomia Facial com fundamentos de anatomia sistêmica geral. 2ª edição, São Paulo: Sarvier, 2005.Schwartz-Dabney CL, Dechow PC. Variations in cortical material properties throughout the human dentate mandible. Am J Phys Anthropol. 2003; 120: 252-277.Sicher H, Du Brul EL. Anatomia Bucal, Rio de Janeiro: Guanabara Koogan; 1970.Celebi N, et al. Development of a mandibular motion simulator for total joint replacement. J Oral Maxillofac Surg 69:66-79, 2011.

INTRODUÇÃO

Deslocamento total - Ocorrência de deslocamento medial do ramo da mandíbula (A = unilatera; B = Bilateral)

Tensão de Von-Mises - Ocorrência de tensões de alta intensidade no terço posterior do ramo e no mento (A = Unilateral; B = Bilateral).

Região do mento - concentração de tensões na protuberânciamentoniana, área de encontro de forças conforme descrição das trajetóriasmandibulares (Sicher & DuBrul, 1970; Cruz-Rizzolo & Madeira, 2005).

Modelo STL

Modelo Bio-CAD final após divisão

CONSTRUÇÃO DA GEOMETRIA – PROGRAMA RHINOCEROS 3D 4.0

ANÁLISE DE ELEMENTOS FINITOS – PROGRAMA ANSYS v14

Malhade elementos finitos –elementos tetraédricos

Condição de contorno: simetria (unilateral) e restrição de deslocamento nos eixos x, y e z (fossa digástrica).Condição de carregamento: contração máxima muscular (B: unilateral - F = 74,75 N; C: bilateral - F = 150,8 N)

(Celebi et al., 2010) localizada na fovea pterigoidea.

Financiamento: CNPq - PIBIC

Modelo Bio-CAD

Planos de corte para divisão referente às propriedades mecânicas

(Schwartz-Dabner & Dechow, 2003)

Deformação de Von-Mises - Ocorrência de deformações de alta intensidade no terço posterior do ramo e no mento (A = Unilateral;

B = Bilateral).

Financiamento: CNPq – PIBIC/ Apoio: CTI Renato ArcherPalavras-chave: Biomecânica - Mandíbula - Elementos Finitos

*e-mail: [email protected]