Influencia mecánica del radio de curvatura sagital en la fosa glenoidea, para diseño personalizado de prótesis ATM, evaluado mediante elementos finitos (2023)
El diseño personalizado de prótesis temporomandibulares con herramientas CAD-CAM y su fabricación con tecnologías aditivas 3D o CNC permite ajustes en el radio de curvatura sagital de la prótesis en la fosa glenoidea. Estos modelos protésicos personalizados no se clasifican en los tipos autorizados por la FDA, lo que implica que el diseño de la prótesis queda a cargo de la experiencia o criterios del ingeniero a cargo. Por defecto, la mayoría de los diseños personalizados se realizan bajo el concepto de bisagra rotatoria que solo permite la rotación mandibular y restringen la traslación. El presente trabajo de investigación utilizó el método de los elementos finitos (FEM) para analizar la influencia mecánica del radio de curvatura sagital en una prótesis de la articulación temporomandibular. Se examinaron los efectos de factores como el plano oclusal, la orientación personalizada de las fuerzas musculares, la ubicación del centro de giro, la forma de la superficie de contacto y el ángulo de carga en los esfuerzos de la prótesis a nivel de la superficie articular.Materiales y métodos: Se realizó la reconstrucción tridimensional de la articulación Temporo mandibular de dos pacientes. El primero con indicación de cirugía ortognática, con mordida clase II y plano oclusal alto. El otro con absorción ósea condilar, con mordida clase II y plano oclusal bajo. Se diseñaron prótesis temporomandibulares con diferentes radios de curvatura sagital a nivel de la bisagra rotatoria en función del plano oclusal, la orientación personalizada de los músculos, el ángulo de Claire y la dirección de la fuerza de carga a nivel del segundo molar izquierdo. Posteriormente, utilizando el FEM se evaluaron los esfuerzos mecánicos y la traslación cinemática, basados en las condiciones de contorno, restricciones propias de la articulación, propiedades mecánicas óseas, y de tejidos blandos. Resultados: El diseño con el radio de curvatura semicircular restringió los desplazamientos sagitales de la cabeza condilar protésica e incrementó los esfuerzos sobre la superficie articular. En contraste, los diseños con radios de curvatura elípticos mejoraron la traslación del componente condilar protésico en un 45% y redujeron los esfuerzos de Von Mises y los esfuerzos principales mínimos en un 50% con respecto al diseño semicircular. Por tanto, estos implantes se acercaron a una condición funcional más anatómica.