Biomechanical behavior of the dentoalveolar unit (UDA) of a central incisor under an orthodontic treatment, using wires of NiTi and NiTiCu: 3D simulation using finite elements

Abstract

Durante el tratamiento de ortodoncia se pueden encontrar diferentes patologías tanto a nivel periodontal como radicular, las cuales se pueden intensificar si no se utiliza la biomecánica adecuada. Los dispositivos ortodónticos pueden producir cargas de gran magnitud dentro de la UDA originando una oclusión vascular y un corte en el suministro de sangre al ligamento periodontal (LPD). En los tratamientos ortodónticos es común el uso de arcos manufacturados en Nitinol (NiTi) y NitiCopper (NiTiCu) como fuente de generación del estímulo mecánico para producir los movimientos ortodónticos. En esta investigación se determinó que tipo de material para el arco (NiTi o NiTiCu) proporciona una mejor relación entre el estímulo mecánico y la respuesta biológica de la UDA. Para esto, se desarrolló una experimentación in-silico mediante el uso de elementos finitos, modelando los arcos ortodónticos como un material con memoria de forma (SMA). El dominio de trabajo fue obtenido mediante tomografía computacional diferenciando cada uno de los tejidos presentes en la UDA; hueso trabecular y cortical, diente y LPD. Como resultado se obtuvo el comportamiento biomecánico de la UDA y el campo de esfuerzos producidos en el ligamento periodontal y el hueso alveolar, determinando que tipo de material para el arco de ortodoncia disminuye el riesgo de patologías o movimientos ortodónticos no deseados. Palabras clave: Biomecánica, Elementos finitos, ortodoncia.