Análise por elementos finitos dos contactos côndilo-fossa na substituição da Articulação Temporomandibular por Prótese total

Introdução: Nos últimos anos, diversos materiais e designs têm sido avaliados na tentativa de melhorar o desempenho mecânico das próteses de substituição total da articulação temporomandibular (TMJ TJR). Independentemente do material, a carga efetuada pela mastigação está localizado numa pequena área de contato do conjunto côndilo-fossa TMJ TJR que resulta em elevadas tensões e taxa de desgaste dos materiais. De entre vários métodos de avaliação mecânica, a análise de modelos de elementos finitos (FEM) tem sido aplicada para prever a distribuição de tensões através de diferentes designs protéticos e materiais. Assim, os factores relacionados à carga , design e materiais podem ser avaliados antes da avaliação mecânica experimental.
Objetivos: O objectivo deste trabalho foi avaliar o comportamento biomecânico de diferentes modelos de côndilos TMJTJR em superfícies de UHMWPE.
Materiais e Métodos: Foram construídos modelos CAD tridimensionais de um contra-corpo de polietileno (UHWMPE) e de côndilos protéticos compostos de duas ligas diferentes (CoCrMo ou Ti6Al4V) e dois designs diferentes (esféricos ou anatómicos) usando o software COMSOLTM Multiphysics 5.3 (COMSOLTM Sweden). Foi construída uma Mesh com elementos tetrahédricos lineares livres, sendo a simulação realizada com 30 N de carga axial relativamente ao eixo central do conjunto TMJ TJR. O deslocamento total e as tensões de Von Mises foram analisados considerando a deformação dos componentes protéticos. O número de elementos de malha estáveis para os pares foram: CoCrMo anatómico- 54717, Ti6Al4V anatómico- 55251, CoCrMo esférico-75633, Ti6Al4V esférico- 75430.
Resultados: Os valores equivalentes da tensões de Von Mises encontrados no côndilo anatómico de CoCr foram os mais baixos entre todos os pares. As tensões mais elevadas localizaram-se a 1 mm à volta do centro do côndilo. O deslocamento total em todos os pares foi em torno de 0,02 mm e as tensões de Von Mises mais altas registradas no UHMWPE foram: 25,4 MPa para CoCr anatómico, 30,1 MPa para Ti6Al4V anatómico, 34,8 MPa para CoCr esférico e 29,5 MPa para Ti6Al4V esférico. Na verdade, o côndilo anatómico CoCrMo promoveu as tensões mais baixas contra as superfícies de UHMWPE.
Conclusões: O desenho anatómico da TMJ TJR não revelou nenhuma influência nas tensões de contacto nos côndilos à base de titânio. No entanto, o design anatómico do TMJ TJR, com raio maior, proporcionou uma área de carga maior, levando a tensões de contacto menores que podem ser benéficas para diminuir a taxa de desgaste dos materiais protéticos.

comunicação oral nº Cirurgia oral, 11/4/2021 ()11h30 no Auditório D

Pinto Borges (Autor apresentador), Instituto Universitário de Ciências da Saúde – CESPU

Oscar Carvalho (Co-autor), Universidade do Minho

Bruno Henriques (Co-autor), Universidade Federal de Santa Catarina – Florianópolis

António Ramos (Co-autor), Universidade de Aveiro

Júlio Souza (), Instituto Universitário de Ciências da Saúde – CESPU

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