Evaluación biomecánica de una solución implantaria con pilar ASC en zona anterior y SSC en zona posterior mediante simulación por elementos finitos

Abstract

Las soluciones implantosoportadas constituyen una alternativa ampliamente utilizada para la rehabilitación de piezas dentarias perdidas, permitiendo restablecer la función masticatoria, la estética y contribuir a la preservación del tejido óseo. En este contexto, el presente trabajo tuvo como objetivo evaluar biomecánicamente, mediante simulación por elementos finitos, el comportamiento y la vida útil de una solución protésica con un pilar con canal de tornillo angulado (ASC) para la zona anterior y un pilar con canal de tornillo recto (SSC) para la zona posterior, considerando una unión corona-pilar de tipo cemento-atornillada. Para ello, se desarrollaron modelos tridimensionales de ambas soluciones en ANSYS utilizando geometrías obtenidas mediante un Scanner Intraoral y catálogos comerciales. Se realizaron simulaciones estáticas y análisis de fatiga bajo condiciones representativas de masticación normal, aplicando cargas de 140 N y 200 N, inclinadas 30° respecto al eje del implante para las soluciones anterior y posterior, respectivamente. Se evaluó la distribución de esfuerzos, las deformaciones de los tejidos periimplantarios, los factores de seguridad estáticos y la vida útil de ambas soluciones. Los resultados muestran que ambas soluciones presentan un comportamiento biomecánico adecuado, con factores de seguridad superiores a la unidad y vida útil infinita bajo las condiciones de carga consideradas. El pilar fue identificado como el componente más crítico del sistema, mientras que las soluciones ASC y SSC presentaron patrones similares de transferencia de carga, diferenciándose principalmente en la magnitud de los esfuerzos. Asimismo, la incorporación del tejido gingival y de la pretensión del tornillo evidenció una influencia importante(...).

Implant-supported restorations are widely used for the rehabilitation of missing teeth, restoring masticatory function, aesthetics, and contributing to the preservation of the surrounding bone tissue. In this context, the objective of this study was to biomechanically evaluate, through finite element analysis, the mechanical behavior and service life of a prosthetic solution consisting of an Angulated Screw Channel (ASC) abutment for the anterior region and a Straight Screw Channel (SSC) abutment for the posterior region, considering a cement-screw-retained crown-abutment connection. To achieve this objective, three-dimensional models of both implant-supported solutions were developed in ANSYS using geometries obtained from an intraoral scanner and commercial catalogs. Static simulations and fatigue analyses were performed under representative conditions of normal mastication by applying loads of 140 N and 200 N, both inclined 30° with respect to the implant axis, for the anterior and posterior solutions, respectively. The analyses included the evaluation of stress distribution within the prosthetic components, peri-implant tissue deformation, static safety factors, and the service life of both solutions. The results demonstrate that both ASC and SSC configurations exhibit adequate biomechanical performance under the loading conditions considered, achieving static safety factors greater than one and infinite fatigue life under normal masticatory loading. The abutment was identified as the most mechanically critical component of the system, while both solutions exhibited similar load transfer patterns, differing mainly in the magnitude of the stresses. Furthermore, the inclusion of gingival tissue and screw preload significantly influenced(...)