Introduction: The aim of this study is to demonstrate the increase of the resistance to fatigue due to the ferula effect, of 1.5 mm on implant neck, through FEM analysis. Limit fatigue’s load calculation is determinate trough tensions state, present in all implant components, and fatigue resistance comparison. Materials and methods: The present note of the calculation compares the behaviour to fatigue of implants belonging to PRAMA family. The note is split into two tests (TEST 1, TEST 2) where the “dental intraosseus implants’ dynamic fatigue test” is analysed after performing it without ferula effect before (TEST 1) and then with it (TEST 2). Test 2 is obtained with a spherical head with closure at 1.5 mm from the head of the implant neck, on PRAMA implants diameter 3.80 and 5.00 mm. Results: The resistance fatigue study note values of limit fatigue of PRAMA 3.80 implant without ferula effect of 203 N and with ferula effect of 268 N; for PRAMA 5.00 values are without ferula effect of 200 N and with ferula effect of 270 N. For PRAMA 3.80 implant with “ferula effect” we can calculate a medium resistance increase, using values of the two different models with 0.5% and 5% knots out of verification, of +25.5% and for PRAMA 5.00 implant a medium resistance increase of +32%. Conclusion: After FEM analysis of Von Mises equivalent tensions and calculation of fatigue resistance about PRAMA implants, we can verify how the presence of “ferula effect” around the implant neck of 1.5 mm, can increase the resistance against structural breakdown of implant-abutment complex.

Introduzione: l’obiettivo di questo studio è verificare, tramite l’analisi ad elementi finiti (FEM), come un effetto ferula di 1,5 mm della corona sul collo implantare possa aumentare la resistenza del carico a fatica ciclica. La determinazione del carico a fatica viene eseguita mediante il calcolo dello stato tensionale, presente in tutti gli elementi costituenti l’impianto e il confronto di tale stato con la resistenza a fatica dei materiali con i quali sono stati realizzati gli elementi in esame. Materiali e metodi: la presente relazione di calcolo ha per oggetto l’analisi comparativa del comportamento a fatica di impianti osteointegrati denominati PRAMA. La relazione si suddivide in due test nei quali vengono analizzati i comportamenti degli impianti PRAMA con la “Prova di fatica dinamica per impianti dentali intraossei”, in condizione di “non effetto ferula” (Test 1) e di “effetto ferula” (Test 2). Tale effetto, nel secondo test, viene simulato tramite una testa sferica con chiusura ad 1,5 mm dalla testa del colletto implantare transmucoso, su impianti PRAMA di 3,80 e 5,00 mm di diametro. Risultati: lo studio della resistenza alla fatica ha rilevato valori di resistenza per l’impianto PRAMA 3,80 di 203 N, in assenza di effetto ferula e 268 N, in presenza di effetto ferula; per l’impianto PRAMA 5,00 di 200N in assenza di effetto ferula e 270 N, in presenza di effetto ferula. Viene calcolato un aumento medio, utilizzando i risultati ottenuti allo 0,5 e 5% di nodi fuori verifica, del +25,5% per l’impianto 3,80 e del +32% per l’impianto 5,00 in condizione di “effeto ferula”. Conclusioni: in seguito all’analisi FEM delle tensioni equivalenti di Von Mises ed al calcolo limite della resistenza alla fatica della sistematica implantare PRAMA, possiamo verificare come la presenza di un’estensione della chiusura protesica che simuli un “effetto ferula” attorno al colletto implantare, di circa 1,5 mm, permetta un significativo aumento della resistenza.

Biomeccanica dell’effetto ferula implantare : studio preliminare con analisi FEM = Biomechanics of implant ferula effect : preliminar study with FEM analysis / S. Tansella, D. Re, S. Taschieri, S. Corbella, M. Bucci. - In: QI&J - QUINTESSENZA INTERNAZIONALE & JOMI. - 34:2(2019), pp. 10-16.

Biomeccanica dell’effetto ferula implantare : studio preliminare con analisi FEM = Biomechanics of implant ferula effect : preliminar study with FEM analysis

S. Tansella
;
D. Re;S. Taschieri;S. Corbella;
2019

Abstract

Introduzione: l’obiettivo di questo studio è verificare, tramite l’analisi ad elementi finiti (FEM), come un effetto ferula di 1,5 mm della corona sul collo implantare possa aumentare la resistenza del carico a fatica ciclica. La determinazione del carico a fatica viene eseguita mediante il calcolo dello stato tensionale, presente in tutti gli elementi costituenti l’impianto e il confronto di tale stato con la resistenza a fatica dei materiali con i quali sono stati realizzati gli elementi in esame. Materiali e metodi: la presente relazione di calcolo ha per oggetto l’analisi comparativa del comportamento a fatica di impianti osteointegrati denominati PRAMA. La relazione si suddivide in due test nei quali vengono analizzati i comportamenti degli impianti PRAMA con la “Prova di fatica dinamica per impianti dentali intraossei”, in condizione di “non effetto ferula” (Test 1) e di “effetto ferula” (Test 2). Tale effetto, nel secondo test, viene simulato tramite una testa sferica con chiusura ad 1,5 mm dalla testa del colletto implantare transmucoso, su impianti PRAMA di 3,80 e 5,00 mm di diametro. Risultati: lo studio della resistenza alla fatica ha rilevato valori di resistenza per l’impianto PRAMA 3,80 di 203 N, in assenza di effetto ferula e 268 N, in presenza di effetto ferula; per l’impianto PRAMA 5,00 di 200N in assenza di effetto ferula e 270 N, in presenza di effetto ferula. Viene calcolato un aumento medio, utilizzando i risultati ottenuti allo 0,5 e 5% di nodi fuori verifica, del +25,5% per l’impianto 3,80 e del +32% per l’impianto 5,00 in condizione di “effeto ferula”. Conclusioni: in seguito all’analisi FEM delle tensioni equivalenti di Von Mises ed al calcolo limite della resistenza alla fatica della sistematica implantare PRAMA, possiamo verificare come la presenza di un’estensione della chiusura protesica che simuli un “effetto ferula” attorno al colletto implantare, di circa 1,5 mm, permetta un significativo aumento della resistenza.
Introduction: The aim of this study is to demonstrate the increase of the resistance to fatigue due to the ferula effect, of 1.5 mm on implant neck, through FEM analysis. Limit fatigue’s load calculation is determinate trough tensions state, present in all implant components, and fatigue resistance comparison. Materials and methods: The present note of the calculation compares the behaviour to fatigue of implants belonging to PRAMA family. The note is split into two tests (TEST 1, TEST 2) where the “dental intraosseus implants’ dynamic fatigue test” is analysed after performing it without ferula effect before (TEST 1) and then with it (TEST 2). Test 2 is obtained with a spherical head with closure at 1.5 mm from the head of the implant neck, on PRAMA implants diameter 3.80 and 5.00 mm. Results: The resistance fatigue study note values of limit fatigue of PRAMA 3.80 implant without ferula effect of 203 N and with ferula effect of 268 N; for PRAMA 5.00 values are without ferula effect of 200 N and with ferula effect of 270 N. For PRAMA 3.80 implant with “ferula effect” we can calculate a medium resistance increase, using values of the two different models with 0.5% and 5% knots out of verification, of +25.5% and for PRAMA 5.00 implant a medium resistance increase of +32%. Conclusion: After FEM analysis of Von Mises equivalent tensions and calculation of fatigue resistance about PRAMA implants, we can verify how the presence of “ferula effect” around the implant neck of 1.5 mm, can increase the resistance against structural breakdown of implant-abutment complex.
effetto ferula; biomeccanica; impianti; FEM; BOPT; ferula effect; biomechanics, Implants, FEM, BOPT
Settore MED/28 - Malattie Odontostomatologiche
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