Análise da distribuição de tensões em implantes dentários de PEEK pelo método de elementos finitos 3D

Abstract

O PEEK vem se mostrando um excelente material na substituição do titânio em aplicações ortopédicas. Seus compostos relacionados podem ser fabricados com larga escala de propriedades físicas, mecânicas e de superfície e nos mais diversos formatos. Esta versatilidade abre um novo horizonte de possibilidades no projeto de novos implantes e componentes para reabilitação bucal, especialmente ao se levar em consideração o comportamento biomecânico deste material. O objetivo deste estudo foi comparar, por meio do Método de Elementos Finitos (MEF), a distribuição de tensões ao osso de suporte periimplantar em modelos distintos compostos por componentes e implantes de PEEK com 30% de reforço de fibras de carbono (30% CFR-PEEK) e titânio. Nas simulações, com união perfeita entre implante e osso, o 30% CFR-PEEK apresentou maior concentração de tensões no pescoço do implante e osso adjacente devido a sua menor rigidez e maior deformação em relação ao titânio. Implantes e componentes de 30% CFR-PEEK não mostraram vantagens, no que se refere à distribuição de tensões, quando comparados aos implantes e componentes de titânio. PEEK (poly ether ether ketone) has proved to be an excellent material for the titanium substitute in orthopedic applications. Its related composites can be manufactured with many physical, mechanical and surface properties and in several shapes. This versatility opens a new horizon of possibilities in the development of new implants and components for bucal rehab, especially when the biomechanical behavior of this material is taken into consideration. The aim of this study was to compare, using the three-dimensional finite element method, the stress distribution in the peri-implant support bone in distinct models composed by PEEK components and implants with 30% carbon fiber reinforced (30% CFR-PEEK) and titanium. In the simulations, with a perfect bonding between the bone and the implant, the 30% CFR-PEEK presented higher stress concentration in the implant neck and the adjacent bone due to its lower hardness and higher deformation in relation to the titanium. 30% CFR-PEEK implants and components did not show any advantages in relation to the stress distribution when compared to the titanium implants and components.