Evaluation of bone stress with implant retained obturator prosthesis with ERA® system through finite element analysis

Visando melhorar a qualidade de vida dos pacientes com perdas de estrutura maxilar faz-se necessária sua reabilitação, seja ela cirúrgica ou protética por meio de próteses obturadoras, esta última, um recurso terapêutico que minimiza os distúrbios funcionais, estéticos e psicológicos. Este estudo avaliou o comportamento biomecânico de prótese obturadora maxilar Classe II de Okay retida por implantes e sistema de retenção ERA®, observando as tensões geradas no tecido gengivo-mucoso e ósseo maxilar. A Análise de Elementos Finitos foi realizada empregando-se um modelo digital desenvolvido a partir da tomografia computadorizada de um indivíduo adulto. Quatro implantes foram posicionados na maxila, em região de incisivo lateral, canino, segundo pré-molar e primeiro molar esquerdos, onde as estruturas do sistema de retenção ERA® foram posicionadas nas extremidades de uma barra metálica e convertidas para serem representadas por superfícies. Utilizou-se o programa Rhinoceros® versão 5.0 para gerar o modelo maxilar BioCAD 3D, incorporando-se os modelos CAD dos implantes, UCLAS e o CAD do sistema de retenção ERA®. O CAD do sistema ERA®, fundido em metal, foi desenvolvido a partir de imagens geradas pelo microCT SkyScan 1176 Bruke no formato BMP e TIFF. Essas imagens no formato TIFF foram exportadas para o software img2dcm, convertidas para o formato DICOM e então exportadas para o software Invesalius que reconstruiu tridimensionalmente gerando uma malha no formato STL. As estruturas finalizadas foram exportadas para software Hyperworks 13.0 e pós-processadas com a visualização de resultados pelo Hyperview, tendo sido aplicada uma força de 80N na plataforma oclusal e de 35N na plataforma incisal. Foi realizada uma análise qualitativa, correspondente à escala de máxima tensão principal e os valores quantitativos expressos em MPa. Ocorreu um deslocamento máximo da prótese obturadora na região sem suporte ósseo, tendo como fulcro a linha de ressecção óssea. Observou-se menos forças de tração do que de compressão. As forças analisadas se mostraram bastante favoráveis à estabilidade da prótese obturadora implanto-retida por se apresentarem bem distribuídas pelo tecido gengivo-mucoso e ósseo da maxila remanescente, indicando que o sistema ERA® de retenção é adequado para reabilitação maxilar das perdas ósseas Classe II de Okay.Searching to improve quality of life of the patients that had sustained structural maxillary loss with the necessity of rehabilitation, either through surgery or obturator prosthesis, which is a therapeutic resource to minimize functional, esthetic and psychological impairments. This study evaluated the biomechanical behavior of an Okay Class II obturator prosthesis implant retained and ERA® system, analyzing the resultant stress on the soft and bone tissue. The finite element analysis was made with a digital model constructed from a computed tomography. Four implants were positioned on the left maxillae, on the following regions: lateral incisor, canine, second premolar and first molar, with the ERA® system positioned on the extremities of a metallic bar. The software used to create the BioCAD 3D model was Rhinoceros v. 5.0, including the CAD models from the implants, UCLAS and ERA® system. The ERA® CAD model was obtained from a microCT SkyScan 1176 Bruke images, on the BMP and TIFF format. The TIFF images were exported to the img2dcm software, converted in DICOM format and finally exported to the software Invesalius, were the STL mesh was created. All mesh were imported into the software Hyperworks v. 13.0 and the post-processing was visualized on Hyperview. The force applied was of 80N over the occlusal platform and of 35N over the incisal platform. A quantitative analysis was performed, corresponding to the maximum main stress, expressed in MPa. The obturator prosthesis suffered its maximum dislocation on the region with no bone support, with the bone resection line as fulcrum. Less tension forces were observed, when comparing to compression. The forces observed were favorable to maintain the implant retained prosthesis stabilization, with good distribution over the soft and bone tissues, suggesting that the ERA® retention system is suitable to Okay Class II maxillary bone loss