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"Thèse en cotutelle : Doctorat en génie des matériaux et de la métallurgie, Université Laval, Québec, Canada, Philosophiæ doctor (Ph. D.) et Politecnico di Milano, Milano, Italie." / Récemment, le Fe et ses alliages ont montré leur potentiel en tant que matériaux dégradables pour des applications biomédicales. Néanmoins, la vitesse de corrosion lente limite leurs performances dans certaines situations. Les matériaux composites à matrice de fer représentent une approche possible, non seulement pour améliorer leurs propriétés mécaniques, mais aussi pour accélérer et ajuster la vitesse de corrosion dans un environnement physiologique. Dans ce travail, des composites à base de Fe renforcés par des particules Mg2Si ont été proposés. Les poudres initiales ont été préparées par différentes combinaisons de procédés de mélange et de broyage, et finalement consolidées par laminage à chaud. L'influence de la microstructure sur les propriétés mécaniques et le comportement à la corrosion de Fe/Mg2Si a été étudiée. Les échantillons contenant des particules Mg2Si plus petites présentaient une distribution plus homogène du renforcement. Le rendement et l’état limite ultime à la traction ont augmenté par rapport à ceux du Fe pur. La présence des particules de renforcement a joué un rôle crucial dans la susceptibilité à l'attaque de corrosion localisée dans les composites à base de Fe. L'initiation de la corrosion et son développement ont été systématiquement suivis pour étudier le mécanisme de corrosion. L'importance des particules de Mg2Si dans le déclenchement des processus de corrosion a été expliquée. Des mesures électrochimiques et des tests d'immersion statique ont indiqué que l'ajout de Mg2Si pourrait augmenter le taux de corrosion du Fe. Il a été constaté que la taille et la distribution des particules de renfort jouaient un rôle crucial à l'uniformité de l'attaque de corrosion. Après, une série de tests d'immersion à différents intervalles d'exposition (20, 50 et 100 jours) à la solution modifiée de Hanks a été réalisée à fin d’évaluer le comportement de dégradation des composites Fe/Mg2Si et Fe pur préparés par différentes techniques de métallurgie des poudres. Les résultats ont révélé l’importance du Mg2Si dans la composition et la stabilité des films protecteurs formés lors des expériences de corrosion statique. Les composites Fe/Mg2Si présentaient des taux de dégradation plus élevés que le Fe pur à toutes les étapes du test d'immersion. Les taux de dégradation à des intervalles d'exposition distincts dépendaient fortement de la composition et de la stabilité des films protecteurs d'oxyde, d'hydroxyde, de carbonate et de phosphate formés sur les surfaces dégradées. La libération d'ions Fe dans la solution aux stades ultérieurs de l'expérience était limitée en raison de l'effet de barrière dû au dépôt insoluble. Cette étude fondamentale a servi de base aux processus de formation de film protecteur dans la solution de Hanks modifiée, permettant une identification détaillée de leurs caractéristiques. / Fe-based alloys have shown a potential as a degradable material for biomedical applications. Nevertheless, the slow corrosion rate limits their performance as a biodegradable implant. One approach to control and modify their corrosion properties is the reinforcement addition, to create metal matrix composites in which the second phase is aimed at tuning not only the mechanical properties but also the corrosion mode and rate in a physiological environment. This thesis presents an original and thorough contribution on a very pertinent topic, the design, development, and validation of a new Fe/Mg2Si composites prepared powder metallurgy. The initial powders were prepared by different combinations of mixing and high energy ball milling processes and finally consolidated by hot rolling. Mechanical properties, microstructural features, as well as the corrosion performance, were extensively investigated in relation to the reinforcement size and distribution. The composites made of small size reinforcement particles showed a general increase in tensile strength. For instance, high energy ball milled samples exhibited better tensile performances (YS = 523 MPa, UTS = 630 MPa) while having the lower ductility (around 4%). A fundamental understanding of corrosion initiation, protective film formation, and growth on Fe-based materials and leads to a design of smarter and surface responsive biomaterials with modulable degradation rates, at distinct stages of the corrosion process. Here, the corrosion performance of Fe/Mg2Si composites varied with the reinforcement size and distribution. The predominant localized pitting corrosion in Fe/Mg2Si prepared by mixing was replaced by a more uniform pattern found in samples produced by mechanical milling. Further, it was found that Mg2Si plays a significant role in the composition and stability of the protective films formed during the static corrosion experiments. Fe/Mg2Si showed a higher corrosion rate compared to that of pure Fe at all stages of the corrosion experiment (1, 10, 20, 50 and 100 days). Moreover, the final degradation products varied with the substrate chemical composition and microstructure. In case of pure Fe, low solubility (Fe3(PO4)2) covered the entire surface, while Fe/Mg2Si exhibited the presence of carbonates at the latest stages of the test. The details about the degradation behaviour during long-term exposure times to the physiological environment highlighted in this work add a new knowledge on corrosion mechanism of degradable implant materials. In particular, the ability to tune mechanical and corrosion behavior of the composites as a function of reinforcement properties and manufacturing method was experimentally verified, highlighting the microstructure-corrosion property relationship. / I biomateriali in ferro puro e in leghe a base di ferro presentano una combinazione interessante di proprietà meccaniche, elettrochimiche e biologiche; per questo motivo, questa classe di materiali metallici possono trovare utilizzo in applicazioni di tipo impiantistico biomedicale. Malgrado ciò, nonostante le sue soddisfacenti proprietà meccaniche, questo elemento impiegato allo stato puro mostra un inconveniente rilevante - un basso tasso di degradazione. L’oggetto di questa tesi è lo studio di un nuovo gruppo di materiali biodegradabili compositi a matrice ferrosa (Fe/Mg2Si), in cui il Fe costituisce la matrice e il Mg2Si è impiegato come rinforzo; questi materiali sono stati sviluppati con tecniche di metallurgia delle polveri, e presentano un, alta resistenza meccanica come caratteristica principale. Le polveri che costituiscono i materiali di partenza sono stati preparati con diverse combinazioni di procedure oltre al semplice mescolamento e/o high energy ball milling (macinatura in mulino a sfere a alta energia). Tutte le formulazioni preparate sono state compattate attraverso laminazione a caldo. Le proprietà meccaniche, le caratteristiche microstrutturali, la composizione delle fasi e le prestazioni in termini di corrosione sono state studiate dettagliatamente, in relazione alla dimensione delle particelle di rinforzo e della loro distribuzione. Lavori precedenti hanno confermato l’efficacia dell’aggiunta di una seconda fase, soprattutto se finemente dispersa, per aumentare il tasso di degradazione di materiali metallici per applicazioni biomedicali a base Fe: gli esperimenti condotti in questo lavoro hanno confermato che i compositi Fe/Mg2Si hanno mostrato, rispetto al Fe puro che compone la matrice, non solo una resistenza meccanica più elevata, ma anche un tasso di degradazione più alto negli esperimenti di laboratorio in vitro. Infine, i materiali ottenuti tramite high energy ball milling, presentano una resistenza alla trazione migliore (carico di snervamento= 523 MPa, resistenza alla trazione = 630 MPa), ma contemporaneamente una ridotta duttilità (circa 4%). Una attenzione particolare è stata posta nello studio degli effetti della presenza di Mg2Si sui meccanismi di corrosione.Tutti i compositi studiati hanno mostrato un tasso di degradazione più elevato rispetto alla matrice fabbricata con la stessa procedura; inoltre, la formazione del film di prodotti di degradazione sulla superficie del materiale cambiava in maniera rilevante in funzione della composizione chimica del substrato e della sua microstruttura. Nel caso del Fe puro, cristalli isolati di vivianite (Fe3(PO4)2) erano presenti su tutta la superficie, mentre carbonati di Fe si formavano principalmente sulla superficie dei compositi, specialmente negli ultimi stadi del processo di degradazione.

Jusqu'à il y a quelques années, chaque année, aux États-Unis, plus de 500 000 personnes devaient réparer leurs défauts osseux. Il a été prédit que le besoin de telles réparations doublerait aux États-Unis et dans le monde d'ici 2020. Les techniques de greffe osseuse sont couramment utilisées pour guérir de gros défauts osseux. Cependant, la greffe osseuse présente certains inconvénients tels que l'infection, la douleur, la morbidité et le manque de site donneur. L'échafaudage osseux est considéré comme une approche alternative pour guérir les défauts osseux sans complications liées à la greffe. Les échafaudages osseux sont considérés comme des implants temporaires, car après la formation de nouveaux tissus, leur présence n'est plus nécessaire. Des métaux poreux biodégradables (résorbables) ont été développés et étudiés en tant qu'échafaudages osseux temporaires. Ces structures poreuses fournissent un support mécanique et un espace biologique pour la régénération tissulaire. Ces implants se corrodent pendant le processus de régénération tissulaire et, idéalement, ils devraient disparaître une fois le processus de guérison terminé. Ainsi, aucune chirurgie secondaire pour les retirer ne serait nécessaire. Une tâche cruciale des échafaudages osseux résorbables est de fournir un support mécanique pour la formation de nouveaux tissus. Les échafaudages doivent conserver leur intégrité mécanique sans défaillance en raison des charges mécaniques appliquées à partir du milieu environnant. En revanche, en tant qu'implants orthopédiques, leur rigidité ne doit pas être supérieure à celle du tissu osseux environnant en raison du risque de stress shielding. Ainsi, la compréhension des facteurs influençant la réponse mécanique de l'échafaudage osseux lors de la dégradation et la prédiction de leurs propriétés mécaniques sont cruciales. La conception et la fabrication d'échafaudages résorbables sont un sujet d'intérêt pour les chercheurs. Des analyses détaillées qui expliquent les propriétés mécaniques post-corrosion des échafaudages métalliques résorbables en fonction de leurs caractéristiques architecturales post-corrosion font défaut dans la littérature. Ce projet de doctorat porte sur le comportement mécanique de la mousse de fer galvanisée à cellules ouvertes avec des entretoises creuses pour les applications d'échafaudage osseux. En particulier, les relations entre les propriétés structurales et mécaniques, les propriétés mécaniques après corrosion et les paramètres micro-architecturaux induits par la corrosion des mousses de fer ont été explorées. En outre, des modèles d'éléments finis idéalisés (mousse Kelvin) d'un témoin ainsi qu'un échantillon de mousse de fer corrodé ont été développés sur la base de mesures de tomographie micro-calculée et de modes de corrosion pour prédire la réponse mécanique post-corrosion de la mousse de fer (test in silico). La thèse comprend une introduction, trois chapitres contenant une revue approfondie de la littérature et les études menées pour le projet de doctorat, et une section Conclusion. Des données supplémentaires sur les études réalisées se trouvent en annexe. Dans l'introduction, un bref historique sur les échafaudages osseux, l'application de métaux poreux biodégradables (résorbables) dans les échafaudages, l'énoncé du problème, les objectifs de recherche, la stratégie de recherche et la nouveauté de cette recherche sont présentés. Le chapitre 1 contient une revue approfondie de la littérature sur les sujets pertinents au sujet de la thèse tels que l'application de métaux biodégradables comme implants temporaires, la fabrication et l'application de mousses métalliques résorbables comme échafaudages osseux ainsi que leurs propriétés mécaniques et de corrosion, temps de corrosion propriétés mécaniques dépendantes des échafaudages métalliques résorbables, approches de modélisation analytique et informatique pour prédire le comportement mécanique des mousses métalliques et modélisation informatique de la dégradation dans les métaux résorbables. Le chapitre 2 traite de la première étape du projet de doctorat qui était une étude sur les propriétés mécaniques des mousses de fer électrolytiques à cellules ouvertes avec entretoises creuses. Dans cette étude, des échantillons de mousses de fer aux propriétés architecturales différentes, c'est-à-dire la taille des alvéoles, l'épaisseur des branches et la taille des pores, ont subi des essais de compression mécanique et le rôle de leurs paramètres architecturaux ainsi que leur densité relative dans leurs différentes réponses à la compression (quasi-gradient élastique, élasticité et résistance à la compression) a été discuté. De plus, une modélisation par éléments finis des mousses Kelvin a été développée pour fournir une meilleure compréhension des effets de creux des entretoises sur les propriétés mécaniques de la mousse. Le chapitre couvre une introduction, la méthodologie, les résultats, la discussion et une section de conclusion. Le chapitre 3 traite des propriétés mécaniques post-corrosion et des configurations architecturales des mousses de fer à entretoises creuses. Les échantillons de mousse de fer ont subi des tests d'immersion dans une solution de Hanks jusqu'à 14 jours, suivis de tests de nettoyage et de compression mécanique. Les facteurs influençant les propriétés mécaniques de la mousse corrodée ont été explorés, c'est-à-dire la dégradation structurelle, les produits de corrosion adhérents et les changements micro-architecturaux au niveau des entretoises. une tomographie micro-calculée a été utilisée pour mesurer les paramètres architecturaux du contrôle et des mousses corrodées pendant 14 jours. Sur la base des mesures architecturales, des modèles d'éléments finis de mousse Kelvin ont été développés pour prédire la réponse mécanique des mousses corrodées. De plus, un nouveau modèle de mousse Kelvin a été développé pour prédire la réponse mécanique des mousses de fer corrodées sous corrosion homogène, le mécanisme de corrosion qui n'avait pas été observé dans les expériences. Enfin, les faits saillants les plus importants des études sont présentés dans la section Conclusion. Aussi, les limites et les bénéfices potentiels des résultats de ce projet pour les futurs travaux de recherche sont expliqués, et de nouvelles idées pour les futurs projets concernant le comportement mécanique des mousses métalliques résorbables sont proposées. / Up to a few years ago, every year, in the Unites States, more than 500,000 people needed to repair their bone defects. It was predicted that the need for such repairs would double in US and worldwide by 2020. Bone grafting techniques are commonly used to heal large bone defects. However, there are certain drawbacks with bone grafting such as infection, pain, morbidity and shortage of donor site. Bone scaffolding is considered as an alternative approach to heal bone defects without complications raised from grafting. Bone scaffolds are considered as temporary implants, since after the formation of new tissue, their presence is not needed anymore. Porous biodegradable (absorbable) metals have been developed and studied as temporary bone scaffolds. These porous structures provide mechanical support and biological space for tissue regeneration. These implants corrode during tissue regeneration process, and, ideally, they should disappear once the healing process ends. Thus, no secondary surgery to remove them would be needed. One crucial task for absorbable bone scaffolds is to provide mechanical support for new tissue formation. The scaffolds must keep their mechanical integrity without failing due to mechanical loads applied from the surrounding environment. On the other hand, as orthopedic implants, their stiffness should not be higher than the surrounding bone tissue due to the risk of stress shielding. Thus, understanding the influencing factors on the mechanical response of the bone scaffold during degradation and predicting their mechanical properties are crucial. Design and fabrication of absorbable scaffolds is a topic of interest for researchers. Detailed analyses that explain the post-corrosion mechanical properties of absorbable metal scaffolds based on their post-corrosion architectural features are lacking in the literature. This PhD project addresses the mechanical behavior of electroplated open cell iron foam with hollow struts for bone scaffolding applications. In particular, the structural-mechanical properties relationships, post-corrosion mechanical properties and the corrosion-induced micro-architectural parameters of the iron foams have been explored. In addition, idealized finite element models (Kelvin foam) of a control as well as a corroded iron foam specimen were developed based on micro-computed tomography measurements and corrosion modes to predict the post-corrosion mechanical response of the iron foam (in silico test). The thesis comprises an Introduction, three chapters containing a thorough literature review and the studies conducted for the PhD project, and a Conclusion section. Additional data about the performed studies are found in the Appendix. In the Introduction, a brief background on bone scaffolds, the application of porous biodegradable (absorbable) metals in scaffolding, problem statement, research objectives, research strategy, and the novelty of the research are presented. Chapter 1 contains a thorough literature review on the subjects relevant to the topic of the thesis such as the application of biodegradable metals as temporary implants, fabrication and application of absorbable metal foams as bone scaffolds as well as their mechanical and corrosion properties, corrosion-time dependent mechanical properties of absorbable metallic scaffolds, analytical and computational modelling approaches to predict the mechanical behavior of metal foams and computational modeling of degradation in absorbable metals. Chapter 2 discusses the first step of the PhD project which was a study on the mechanical properties of the electroplated open-cell iron foams with hollow struts. In this study, samples of iron foams with different architectural properties, i.e. cell size, branch-strut thickness and pore size, underwent mechanical compression tests and the role of their architectural parameters as well as their relative density in their different compressive response (quasi-elastic gradient, yield and compressive strength) was discussed. In addition, finite element modeling of Kelvin foams was developed to provide a better understanding of the strut hollowness effects on the foam mechanical properties. The chapter covers an introduction, the methodology, results, discussion, and a concluding section. Chapter 3 discusses the post-corrosion mechanical properties and architectural configurations of the iron foams with hollow struts. The iron foam samples underwent immersion tests in a Hanks' solution up to 14 days which were followed by cleaning and mechanical compression tests. The factors influencing the corroded foam mechanical properties were explored, i.e. structural degradation, adherent corrosion products and micro-architectural changes on the strut level. micro-computed tomography was employed to measure architectural parameters of the control and the 14-day corroded foams. Based on the architectural measurements, Kelvin foam finite element models were developed to predict the mechanical response of the corroded foams. Also, a new Kelvin foam model was developed to predict the mechanical response of the corroded iron foams under homogeneous corrosion, the corrosion mechanism which had not been observed in the experiments. Finally, the most important highlights of the studies are presented in the Conclusion section. Also, the limitations and the potential benefits of the results of this project for the future research works is explained, and new ideas for the future projects concerning the mechanical behavior of absorbable metal foams is proposed.

Nos casos de perda óssea vertical severa, principalmente em áreas posteriores da mandíbula, o uso de implantes curtos associado a próteses fixas metaloplásticas esplintadas pode ser uma alternativa às cirurgias de enxerto ósseo e a melhor transmissão de tensões ao osso adjacente, respectivamente. Dentre os métodos que avaliam a distribuição de tensões em torno dos implantes, a Correlação de Imagem Digital (CID) leva vantagens no que diz respeito à possibilidade de avaliar a distribuição das tensões de forma contínua por meio de imagens obtidas ao longo do tempo, durante carregamento oclusal. Diante disso, este trabalho avaliou qualitativa e quantitativamente o desempenho biomecânico de próteses fixas metaloplásticas parafusadas, unidas e isoladas, sobre implantes de diferentes comprimentos, posicionados na região posterior da mandíbula, por meio do método de CID. A partir de quatro modelos mestres, foram confeccionados quatro modelos em resina de poliuretano F16, simulando extremidade livre mandibular, com o dente 44 em resina (Luxatemp) e os dentes 45, 46 e 47 substituídos por implantes curtos (4 x 5 mm) e/ou convencionais (4 x 11 mm). Os grupos (G) deste estudo foram: G1 (dois implantes convencionais [45 e 46] e um curto [47]), G2 (um implante convencional [45] e dois curtos [46 e 47]), G3 (três implantes curtos) e G4 (três implantes convencionais). Próteses fixas metaloplásticas unidas e isoladas foram parafusadas sobre os intermediários e submetidas a diferentes carregamentos oclusais de 250N: puntiforme (distal do 47 e mesial do 45) e oclusal distribuído. Tensões na direção horizontal (&epsilon;xx) foram calculadas e comparadas qualitativa e quantitativamente pelo software de CID (Davis 8.0, LaVision GmbH). Em geral, houve uma concentração de tensões em maior intensidade nas áreas onde os implantes curtos estavam posicionados. No carregamento puntiforme no segundo molar, houve uma predominância de tensões de compressão e tração nos planejamentos com coroas unidas e isoladas, respectivamente, e as tensões de maior magnitude foram encontradas no G2, G3 e G4 com coroas isoladas (p>0,05), apresentando valores mediados (&mu;S) equivalentes a 396,08, 360,45 e 354,04, respectivamente. No carregamento puntiforme envolvendo o segundo pré-molar, houve predominância de tensões de compressão em todos os planejamentos, com magnitudes mais elevadas nos grupos com coroas unidas (p<0,05). As simulações com carga oclusal distribuída revelaram, também, predominância de tensões de compressão em todos os planejamentos, com maior magnitude nos grupos com coroas unidas, sobretudo no G1 (-464,05±106,43) e G3 (-474,39±179,54) e com diferenças estatisticamente significantes em relação aos demais grupos (p<0,05). Dentro das limitações deste estudo, pode-se concluir que a esplintagem das coroas sobre múltiplos implantes promoveu maior concentração de tensões em torno dos implantes durante os carregamentos puntiforme no segundo pré-molar e oclusal distribuído, reforçando a necessidade de contato interproximal e ajuste oclusal efetivos para promover melhor distribuição das tensões. Adicionalmente, a combinação de implantes curtos e convencionais parece ser uma alternativa viável na reabilitação de áreas edêntulas posteriores com altura óssea reduzida. / In cases of severe vertical bone loss, especially in the posterior region of the mandible, the use of short implants associated with splinted resin-veneered fixed dental prostheses (FDPs) can be an alternative to bone graft surgery and better force transmission to the adjacent bone, respectively. Among the methods to evaluate the stress distribution around the implants, the digital image correlation (DIC) has advantages as regards the possibility of evaluating the stress distribution continuously using images taken over time, during occlusal loading. Thus, this study evaluated qualitatively and quantitatively the biomechanical behavior of splinted and non-splinted resin-veneered FDPs, screw-retained on implants of different lengths positioned in the posterior region of the mandible with the aid of the DIC method. Four F16 polyurethane resin models were fabricated to simulate half of the mandibular arch containing tooth 44 in resin (Luxatemp) and teeth 45, 46 and 47 replaced by short (4 x 5 mm) and/or conventional (4 x 11 mm) implants. Groups (G) of this study were: G1 (two conventional implants [45 and 46] and one short implant [47]), G2 (one conventional implant [45] and two short implants [46 and 47]) G3 (three short implants) and G4 (three conventional implants). Splinted and non-splinted FDPs were screwed to the implant abutment and subjected to different oclusal loads of 250N: punctiform (45 mesial and 47 distal) and balanced occlusal load. Strains in the horizontal direction (&epsilon;xx) were calculated based on displacement and compared qualitatively and quantitatively by the DIC software (Davis 8.0, LaVision Inc.). In general, there was a stress concentration at higher intensity in those areas where short implants were placed. In punctiform load on the second molar, there was a compressive and tensile stresses predominance when splinted and non-splinted crowns were used, respectively, and the stresses of greater magnitude were found in the G2, G3 and G4 with non-splinted crowns (p>0.05), showing median values (&mu;S) equivalent to 396.08, 360.45 and 354.04, respectively. In punctiform load involving the second premolar, there was a compressive stress predominance in all planning with highest magnitudes in groups with splinted crowns (p<0.05). The oclusal load distributed simulations also revealed compressive stresses predominance in all planning, with greater magnitude in groups with splinted crowns, especially in G1 (-464.05 ± 106.43) and G3 (-474.39 ± 179.54), both with statistically significant differences when compared to the other groups (p<0.05). Within the limitations of this study, it can be concluded that splinting multiple adjacent implant supported provided a high stress concentration around the implants during punctiform (45 mesial) and balanced occlusal load, reinforcing the need for effective interproximal contact and oclusal adjustment to promote better stress distribution. Additionally, the combination of short and conventional implants seems to be a viable alternative in the rehabilitation of mandibular free end with reduced bone height.

As tensões de baixa intensidade contribuem para a remodelação óssea nos implantes osseointegráveis, enquanto as tensões de alta intensidade causam a reabsorção óssea abaixo da interface implante-pilar. A sobrecarga oclusal afeta a fisiologia do tecido ósseo, rompendo com o equilíbrio entre a neoformação e a reabsorção. Como consequência da desarmonia, lacunas surgem em meio a superfície óssea, criando um ambiente favorável à proliferação de patógenos e ao acúmulo de fibras. Com a continuidade da sobrecarga e com a permanência dos microrganismos o suporte ósseo é comprometido, resultando na falha do implante. Em condições normais de carregamento, os implantes com conexão cônica possibilitam uma distribuição homogênea das tensões. O posicionamento da plataforma protética abaixo da crista óssea determina a transferência das tensões para áreas distantes ao osso cortical. O presente estudo utilizou a análise fotoelástica para avaliar a distribuição de tensão em modelos experimentais com implantes com conexão cônica instalados na posição equicristal, 1,5 mm infraósseo e 3,0 mm infraósseo. Foram propostas reabilitações com coroas protéticas unitárias em cerâmica, cimentadas em pilares protéticos sólidos e de parafuso passante com alturas de transmucoso de 1,5 mm, 3,0 mm e 4,5 mm. Os implantes foram posicionados na posição correspondente ao primeiro molar inferior direito. Segundo as situações adotadas, os conjuntos implante/pilar foram avaliados isoladamente, adjacentes a réplicas do segundo pré-molar inferior direito e do segundo molar inferior direito e apenas adjacentes a réplicas do segundo pré-molar inferior direito. A carga aplicada aos modelos fotoelásticos foi de 200 Ncm para todas as situações. Nos modelos com réplicas dentais foi realizado o carregamento oclusal distribuído, nos modelos com implantes isolados o carregamento foi pontual na fossa central e distal das coroas protéticas. Os resultados obtidos revelaram que a indicação de um pilar protético em detrimento a outro se configurou segundo a presença ou não de elemento dental posterior à coroa protética, assim como também por intermédio da profundidade da plataforma do implante na crista óssea remanescente. Em extremidades livres com implantes infraósseo a distribuição de tensão proporcionada pelo pilar de parafuso passante foi superior a do pilar sólido. Com a presença do segundo molar a distribuição da tensão foi mais eficiente com o pilar sólido, independentemente da profundidade da plataforma do implante. Nos modelos fotoelásticos com extremidade livre, o deslocamento da plataforma para uma posição infraóssea determinou menores tensões ao tecido ósseo. Havendo contatos proximais bilaterais a distribuição da tensão foi favorecida quando o implante ocupou a posição infraóssea a 3,0 mm, estando conectado ao pilar de parafuso passante. Entretanto, quando conectado ao pilar sólido o implante equicristal apresentou melhor distribuição de tensão que os implantes infraósseo. / Low-intensity stresses contribute to bone remodeling, while high intensity stresses cause bone resorption, below implant-abutment junction in dental implants. The occlusal overload affects the physiology of bone tissue, disrupting the balance between new formation and resorption. As a result of the disharmony, gaps arise in the crestal bone, creating a favorable environment for the proliferation of pathogens and fiber accumulation. With the continued overloading and the permanence of microorganisms, the bone support is impaired, resulting in implant failure. In normal loading conditions the tapered connection implants enables a homogeneous distribution of stresses. The subcrestal positioning of the prosthetic platform determines the transfer of stresses to distant areas from the cortical bone. This study used photoelastic analysis to evaluate the stress distribution in experimental models in conical abutment connection implants placed in equicristal position, 1.5 mm and 3.0 mm subcrestal positions. Rehabilitations were proposed for single prosthetic ceramic crowns cemented in standard and regular Ankylos prosthetic abutments with transmucosal height of 1.5 mm, 3.0 mm and 4.5 mm. Implants were placed in the position corresponding to the first lower right molar. According to the chosen situations, sets of implant/abutments were evaluated separately, adjacent to replicas of the second lower right premolar and second lower right molar and just adjacent to replicas of the second right premolar. The load applied to the photoelastic models was 200 Ncm in all cases. In models with dental replicas, distributed occlusal loading was performed; on models with isolated implant, loading was precise in the central and distal fossa of prosthetic crowns. The results showed that the indication of an abutment over another is depended on the presence or absence of a dental element posterior to the prosthetic crown, and of the implant platform depth of the remaining bone crest. In distal extension with subcrestal implants, stress distribution provided by Regular Ankylos prosthetic abutments was better than that provided by the Standard Ankylos abutment. With the presence of the second molar distribution of stress was more efficient with the Standard Ankylos abutment, regardless of the depth of the implant platform. In photoelastic models with distal extension, the platform displacement to a subcrestal position determined lower stress to the bone. Having bilateral proximal contacts, the stress distribution was favored when the implant was placed in a 3.0 mm subcrestal position with Regular Ankylos prosthetic abutments. However, when connected to the Standard Ankylos abutment, implant placed in equicristal position showed better stress distribution than subcrestal implants.

No tratamento do câncer de próstata, há um crescente interesse na técnica do implante permanente de sementes, na qual as sementes radioativas são inseridas na próstata do paciente permitindo a entrega de doses elevadas e preservação dos órgãos de risco vizinhos. Estas sementes são normalmente feitas utilizando-se um de três radioisótopos: 125I, 103Pd e 131Cs. Devido à disponibilidade e por razões clínicas, as mais utilizadas são as sementes de iodo e, nos últimos anos, sementes com geometria interna e materiais diferentes estão sendo estudadas, a fim de melhorar suas características dosimétricas. Atualmente, no Brasil, implantes permanentes com sementes de 125I são realizados por algumas instituições médicas, principalmente por instituições privadas. As sementes são importadas com preços elevados, o que dificulta seu uso em hospitais públicos. Portanto, a fim de reduzir o custo financeiro dessa modalidade de tratamento e para melhorar as características dosimétricas das sementes existentes, é de grande importância ter uma tecnologia nacional. Uma matriz cerâmica que pode ser usada como portadora dos radioisótopos e marcadora radiográfica foi desenvolvida no Centro de Desenvolvimento da Tecnologia Nuclear (CDTN/CNEN). Essa matriz cerâmica se distingue por sua capacidade de ter o material radioativo uniformemente distribuído, além de ser capaz de incorporar outros radioisótopos além do 125I. Neste trabalho foram calculadas as distribuições de dose de modelos de semente de 125I com matriz cerâmica e diferentes encapsulamentos (modelos em desenvolvimento no CDTN). As distribuições de dose foram calculadas conforme o protocolo TG-43U1 da Associação Americana de Físicos Médicos. As características dosimétricas dos modelos de semente do CDTN, demonstradas neste estudo, indicam que seu uso é viável. Elas possuem como principal característica uma maior e mais isotrópica deposição de dose próximo às extremidades da fonte. Suas características sugerem que um número menor de sementes seria necessário para alcançar um determinado valor de dose no volume a ser tratado ou então que iodo de menor atividade radioativa possa ser utilizado. Em ambos os casos, o custo do tratamento poderia ser reduzido. / In the prostate cancer treatment, there is an increasing interest in the permanent radioactive seeds implant technique, where radioactive seeds are inserted into the patients prostate, allowing the delivery of high doses and preserving nearby organs at risk. These seeds are usually made using 1 of 3 radioisotopes: 125I, 103Pd and 131Cs. Due to availability and clinical reasons, the most used are the iodine seeds and, in recent years, seeds with different internal geometry and materials are being studied, in order to improve the dosimetric characteristics of the sources. Currently, in Brazil, permanent implants with 125I seeds are performed by a few medical institutions, mostly private ones. The seeds are imported with high prices, which prohibits their use in public hospitals. Therefore, in order to reduce the financial cost of this treatment modality and to improve the dosimetric characteristics of the existing seeds, it is of great importance to have a national technology. A ceramic matrix that can be used as a radioisotope carrier and radiographic marker was developed at CDTN/CNEN. The ceramic matrix is distinguished by its ability to have the radioactive material evenly distributed besides being able to incorporate radioisotopes other than 125I. In this work we calculate the dose distribution of 125I seed models with ceramic matrix and different encapsulation (CDTNs seed models under development). The dose distributions were calculated according to the TG-43U1 protocol of the American Association of Physicists in Medicine. The dosimetric characteristics of the CDTNs seed models, demonstrated in this study, indicate that their use is feasible. They have as main feature a larger and more isotropic dose deposition near the ends of the source. Their characteristics suggest that a smaller number of seeds would be needed to achieve a particular dose value at the volume to be treated or that iodine with lower activity may be used. In both cases, the cost of treatment would be reduced.

As tensões de baixa intensidade contribuem para a remodelação óssea nos implantes osseointegráveis, enquanto as tensões de alta intensidade causam a reabsorção óssea abaixo da interface implante-pilar. A sobrecarga oclusal afeta a fisiologia do tecido ósseo, rompendo com o equilíbrio entre a neoformação e a reabsorção. Como consequência da desarmonia, lacunas surgem em meio a superfície óssea, criando um ambiente favorável à proliferação de patógenos e ao acúmulo de fibras. Com a continuidade da sobrecarga e com a permanência dos microrganismos o suporte ósseo é comprometido, resultando na falha do implante. Em condições normais de carregamento, os implantes com conexão cônica possibilitam uma distribuição homogênea das tensões. O posicionamento da plataforma protética abaixo da crista óssea determina a transferência das tensões para áreas distantes ao osso cortical. O presente estudo utilizou a análise fotoelástica para avaliar a distribuição de tensão em modelos experimentais com implantes com conexão cônica instalados na posição equicristal, 1,5 mm infraósseo e 3,0 mm infraósseo. Foram propostas reabilitações com coroas protéticas unitárias em cerâmica, cimentadas em pilares protéticos sólidos e de parafuso passante com alturas de transmucoso de 1,5 mm, 3,0 mm e 4,5 mm. Os implantes foram posicionados na posição correspondente ao primeiro molar inferior direito. Segundo as situações adotadas, os conjuntos implante/pilar foram avaliados isoladamente, adjacentes a réplicas do segundo pré-molar inferior direito e do segundo molar inferior direito e apenas adjacentes a réplicas do segundo pré-molar inferior direito. A carga aplicada aos modelos fotoelásticos foi de 200 Ncm para todas as situações. Nos modelos com réplicas dentais foi realizado o carregamento oclusal distribuído, nos modelos com implantes isolados o carregamento foi pontual na fossa central e distal das coroas protéticas. Os resultados obtidos revelaram que a indicação de um pilar protético em detrimento a outro se configurou segundo a presença ou não de elemento dental posterior à coroa protética, assim como também por intermédio da profundidade da plataforma do implante na crista óssea remanescente. Em extremidades livres com implantes infraósseo a distribuição de tensão proporcionada pelo pilar de parafuso passante foi superior a do pilar sólido. Com a presença do segundo molar a distribuição da tensão foi mais eficiente com o pilar sólido, independentemente da profundidade da plataforma do implante. Nos modelos fotoelásticos com extremidade livre, o deslocamento da plataforma para uma posição infraóssea determinou menores tensões ao tecido ósseo. Havendo contatos proximais bilaterais a distribuição da tensão foi favorecida quando o implante ocupou a posição infraóssea a 3,0 mm, estando conectado ao pilar de parafuso passante. Entretanto, quando conectado ao pilar sólido o implante equicristal apresentou melhor distribuição de tensão que os implantes infraósseo. / Low-intensity stresses contribute to bone remodeling, while high intensity stresses cause bone resorption, below implant-abutment junction in dental implants. The occlusal overload affects the physiology of bone tissue, disrupting the balance between new formation and resorption. As a result of the disharmony, gaps arise in the crestal bone, creating a favorable environment for the proliferation of pathogens and fiber accumulation. With the continued overloading and the permanence of microorganisms, the bone support is impaired, resulting in implant failure. In normal loading conditions the tapered connection implants enables a homogeneous distribution of stresses. The subcrestal positioning of the prosthetic platform determines the transfer of stresses to distant areas from the cortical bone. This study used photoelastic analysis to evaluate the stress distribution in experimental models in conical abutment connection implants placed in equicristal position, 1.5 mm and 3.0 mm subcrestal positions. Rehabilitations were proposed for single prosthetic ceramic crowns cemented in standard and regular Ankylos prosthetic abutments with transmucosal height of 1.5 mm, 3.0 mm and 4.5 mm. Implants were placed in the position corresponding to the first lower right molar. According to the chosen situations, sets of implant/abutments were evaluated separately, adjacent to replicas of the second lower right premolar and second lower right molar and just adjacent to replicas of the second right premolar. The load applied to the photoelastic models was 200 Ncm in all cases. In models with dental replicas, distributed occlusal loading was performed; on models with isolated implant, loading was precise in the central and distal fossa of prosthetic crowns. The results showed that the indication of an abutment over another is depended on the presence or absence of a dental element posterior to the prosthetic crown, and of the implant platform depth of the remaining bone crest. In distal extension with subcrestal implants, stress distribution provided by Regular Ankylos prosthetic abutments was better than that provided by the Standard Ankylos abutment. With the presence of the second molar distribution of stress was more efficient with the Standard Ankylos abutment, regardless of the depth of the implant platform. In photoelastic models with distal extension, the platform displacement to a subcrestal position determined lower stress to the bone. Having bilateral proximal contacts, the stress distribution was favored when the implant was placed in a 3.0 mm subcrestal position with Regular Ankylos prosthetic abutments. However, when connected to the Standard Ankylos abutment, implant placed in equicristal position showed better stress distribution than subcrestal implants.

Esta pesquisa teve como objetivo avaliar, o comportamento das tensões na estrutura de suporte peri-implantar, decorrentes da pressão atuante sobre uma prótese fixa revestida em cerâmica, por meio do método fotoelástico. Foram confeccionadas três mandíbulas em resina fotoelástica, cada uma contendo 5 implantes hexágono externo de 3,75mm de diâmetro, com comprimentos variáveis denominadas MOD10 (implantes com 10mm); MOD13 (implantes com 13mm); MOD15 (implantes com 15mm), localizados na região interforaminal, paralelos entre si. Foi construída uma estrutura de prótese fixa em cobalto/cromo, com extensão distal bilateral (cantilever) de 15mm de comprimento, revestida por cerâmica, aparafusada sobre pilares micro unit com cinta de 1,0mm. Foi realizado um correto ajuste oclusal, em máxima intercuspidação, entre os dentes antagonistas. Os modelos foram submetidos à pressão de 1,0 e 3,0 bars, de forma a incidir axialmente sobre os implantes. O comportamento foi avaliado por visualização direta, em tempo real, e pelas imagens realizadas por meio dos registros fotográficos. Os resultados mostraram que, quanto maior o comprimento do implante, maior a propagação de tensão ao longo do corpo do implante e nos seus ápices; os implantes localizados mais distalmente, próximos ao cantilever, apresentaram maiores tensões em relação aos demais; o aumento do comprimento do implante aumentou a propagação de tensão ao longo da estrutura mandibular, como o corpo e ramo ascendente da mandíbula. Concluiu-se que: 1. Quanto maior o comprimento do implante suporte de prótese fixa, revestida em cerâmica, as tensões são mais distribuídas ao longo do seu corpo e ápice, propagando-se pelas estruturas mandibulares. 2. Os implantes próximos ao cantilever são os mais sobrecarregados, apresentando as maiores tensões. / The purpose of this research was to evaluate, using the photoelastic method, the behavior of tensions on peri-implant-supported structure deriving from pressure applied to a ceramic-coated fixed prosthesis . Three photoelastic-resin mandibles were built, each of them containing five 3.75-mm external hexagon implants with variable lengths and denominated MOD10 (implants with 10mm), MOD13 (implants with 13mm), MOD15 (implants with 15mm), located in parallel with each other in the interforaminal region. A fixed cobalt/chrome prosthesis structure was built with 15mm-bilateral-distal-length (cantilever), coated in ceramic, and screwed onto microunit pillars with a 1.0mm belt. A proper oclusal adjustment was performed at maximum intercuspation between antagonistic teeth. Models were submitted to pressures of 1.0 and 3.0 bars applied on implants at axial ends. Their behavior was evaluated by direct real-time visualization and by photographic images. Results showed that the greater the implant length, the greater the propagation of tension along implant length and on its apices; implants distally located, next to the cantilever, presented greater tensions in relation to others; as implant length increase, propagation of tension along the mandibular structure, such as the mandible body and ascending arm, also increase. Conclusion was 1. The longer the fixed-prosthesis-supported implant, coated in ceramic, the more tensions are distributed along its body and apex, propagating along mandibular structures. 2. Implants closer to the cantilever are those supporting the highest load and presenting the highest tensions.

Um dos maiores obstáculos para o sucesso das reabilitações com próteses sobre implantes consiste na obtenção de boa adaptação marginal dos componentes protéticos. Não está claro na literatura quais níveis de desajuste são considerados clinicamente aceitáveis, mas sabe-se que a ausência de perfeito ajuste e assentamento passivo pode provocar tensões inadequadas na interface de osseointegração, possibilitando problemas mecânicos e biológicos. A fotoelasticidade é uma técnica experimental para análise de tensões capaz de produzir resultados bastante confiáveis e fiéis aos parâmetros clínicos. Quando estruturas metálicas para próteses sobre múltiplos implantes são fundidas em monobloco, a obtenção de boa adaptação marginal parece ser ainda mais crítica. Contudo, não se verificam estudos que abordem a influência do tipo de metal ou liga empregado nessas fundições sobre os níveis de desadaptação protética. Assim, o presente estudo tem como objetivos verificar a adaptação marginal entre os pilares intermediários e estruturas fundidas em monobloco com diferentes materiais; avaliar, pelo método fotoelástico, as tensões impostas aos implantes quando a eles são fixadas as estruturas metálicas; e ainda pesquisar possíveis correlações entre os níveis de adaptação marginal e as tensões geradas na interface implante-material fotoelástico. Para tanto, utilizando cilindros calcináveis, foram enceradas 15 estruturas para próteses implanto-retidas sobre modelo simulando o posicionamento de cinco implantes na região intermentoniana. As estruturas foram divididas em grupos de cinco e fundidas em monobloco com titânio comercialmente puro grau I, liga de cobalto-cromo ou liga de níquel-cromo-titânio. A adaptação marginal foi avaliada, em microscópio ótico, quanto à passividade, por meio do teste de único parafuso, com aperto alternado nos implantes distais A e E, e quanto aos níveis de desajuste vertical, com todos os parafusos apertados com um torque de 10Ncm. As tensões geradas na área correspondente à região de crista óssea marginal em torno dos implantes foram avaliadas por meio de análise fotoelástica quantitativa empregando o método de compensação de Tardy. Após análise estatística dos resultados (p<0.05), verificou-se que, nos testes de passividade, o Ti cp apresentou resultados significantemente superiores de adaptação quando comparado as ligas de Co-Cr e Ni-Cr-Ti, as quais não apresentaram diferenças estatísticas entre si. O Ti cp foi semelhante à liga de Ni-Cr-Ti quanto aos níveis de desajuste vertical e tensões impostas aos implantes, com resultados superiores àqueles obtidos com a liga de Co-Cr. Foram aplicados testes de correlação entre as tensões fotoelásticas e os seguintes parâmetros: desajuste vertical, passividade média, adaptação marginal absoluta e percentual de redução de desajuste. Verificou-se correlação significante apenas entre os valores de adaptação marginal absoluta e tensões geradas pelas estruturas de Ni-Cr-Ti. Pode-se concluir que estruturas para próteses fixas sobre múltiplos implantes fundidas em monobloco podem produzir níveis biologicamente aceitáveis de desajuste, sendo os melhores resultados obtidos com o Ti cp, seguido das ligas de Ni-Cr-Ti e Co-Cr, respectivamente. Dentre os metais avaliados, a liga de Co-Cr transmitiu maiores níveis de tensões aos implantes. De um modo geral, não foram verificadas correlações entre valores de adaptação marginal e tensões impostas aos implantes. / Obtaining a good marginal fit of the prosthetic components is one of the main obstacles to the success of rehabilitation with implant-supported prostheses. It is not clear, in the literature, which misfit levels are considered clinically acceptable, but it is known that the absence of a perfect and passive fit may cause inadequate tensions on the osseointegration interface, which may bring about mechanical and biological problems. Photoelasticity is an experimental technique, used to analyze tensions, which is capable of producing results that are reliable to clinical parameters. When metal multiple-unit implant frames are cast in a single unit, it seems that obtaining a good marginal fit is even more critical. However, there are no studies in the literature about the influence that the type of metal or alloy used in these castings may have on the levels of prosthesis misfit. Thus, the present study has the aim to verify the marginal fit between the intermediate abutments and the one-piece structures cast with different materials; perform a photoelastic assessment of the tensions caused on implants when metal frames are fixed to them; and, research the possible correlations between the levels of marginal fit and the tensions generated on the interface implant-photoelastic material. To do this, 15 frames for implant-retained prostheses were waxed, using calcinable cylinders, simulating the positioning of five implants on the inter-mentalis region. The frames were divided into groups (n=5) and cast in a single piece with commercially pure titanium grade I, cobalt-chrome alloy, or nickel-chrome-titanium alloy. Marginal fit was assessed by optic microscopy, in terms of passivity, by a single screw test with alternate tightening on the distal implants A and E. As to the levels of vertical misfit, all screws were tightened to a torque of 10Ncm. Tensions generated in the area corresponding to the marginal bone crest region surrounding the implants were assessed by quantitative photoelastic analysis using the Tardy compensation method. After the statistical analysis of the results (p<0.05), it was verified that, in the passivity tests, the Ti cp showed significantly superior fitting results when compared to the Co-Cr and Ni-Cr-Ti alloys, which showed no statistically significant differences between them. In terms of the levels of vertical misfit and tensions over the implants, Ti cp was similar to the Ni-Cr-Ti alloy, showing superior results when compared to the Co-Cr alloy. Correlation tests were performed between the photoelastic tensions and the following parameters: vertical misfit, mean passivity, absolute marginal fit, and percentage of misfit reduction. A significant correlation was observed only between the values of absolute marginal fit and the tensions generated by the Ni-Cr-Ti frames. It is concluded that one-piece cast multiple-unit implant frames may produce biologically acceptable misfit levels, and the best results are obtained with Ti cp, followed by the Ni-Cr-Ti and Co-Cr alloys, respectively. Among the assessed metals, the Co-Cr alloy transmitted higher tension levels to the implants. In a general way, no correlations were observed between the values of marginal fit and tensions on implants.

Nos casos de perda óssea vertical severa, principalmente em áreas posteriores da mandíbula, o uso de implantes curtos associado a próteses fixas metaloplásticas esplintadas pode ser uma alternativa às cirurgias de enxerto ósseo e a melhor transmissão de tensões ao osso adjacente, respectivamente. Dentre os métodos que avaliam a distribuição de tensões em torno dos implantes, a Correlação de Imagem Digital (CID) leva vantagens no que diz respeito à possibilidade de avaliar a distribuição das tensões de forma contínua por meio de imagens obtidas ao longo do tempo, durante carregamento oclusal. Diante disso, este trabalho avaliou qualitativa e quantitativamente o desempenho biomecânico de próteses fixas metaloplásticas parafusadas, unidas e isoladas, sobre implantes de diferentes comprimentos, posicionados na região posterior da mandíbula, por meio do método de CID. A partir de quatro modelos mestres, foram confeccionados quatro modelos em resina de poliuretano F16, simulando extremidade livre mandibular, com o dente 44 em resina (Luxatemp) e os dentes 45, 46 e 47 substituídos por implantes curtos (4 x 5 mm) e/ou convencionais (4 x 11 mm). Os grupos (G) deste estudo foram: G1 (dois implantes convencionais [45 e 46] e um curto [47]), G2 (um implante convencional [45] e dois curtos [46 e 47]), G3 (três implantes curtos) e G4 (três implantes convencionais). Próteses fixas metaloplásticas unidas e isoladas foram parafusadas sobre os intermediários e submetidas a diferentes carregamentos oclusais de 250N: puntiforme (distal do 47 e mesial do 45) e oclusal distribuído. Tensões na direção horizontal (&epsilon;xx) foram calculadas e comparadas qualitativa e quantitativamente pelo software de CID (Davis 8.0, LaVision GmbH). Em geral, houve uma concentração de tensões em maior intensidade nas áreas onde os implantes curtos estavam posicionados. No carregamento puntiforme no segundo molar, houve uma predominância de tensões de compressão e tração nos planejamentos com coroas unidas e isoladas, respectivamente, e as tensões de maior magnitude foram encontradas no G2, G3 e G4 com coroas isoladas (p>0,05), apresentando valores mediados (&mu;S) equivalentes a 396,08, 360,45 e 354,04, respectivamente. No carregamento puntiforme envolvendo o segundo pré-molar, houve predominância de tensões de compressão em todos os planejamentos, com magnitudes mais elevadas nos grupos com coroas unidas (p<0,05). As simulações com carga oclusal distribuída revelaram, também, predominância de tensões de compressão em todos os planejamentos, com maior magnitude nos grupos com coroas unidas, sobretudo no G1 (-464,05±106,43) e G3 (-474,39±179,54) e com diferenças estatisticamente significantes em relação aos demais grupos (p<0,05). Dentro das limitações deste estudo, pode-se concluir que a esplintagem das coroas sobre múltiplos implantes promoveu maior concentração de tensões em torno dos implantes durante os carregamentos puntiforme no segundo pré-molar e oclusal distribuído, reforçando a necessidade de contato interproximal e ajuste oclusal efetivos para promover melhor distribuição das tensões. Adicionalmente, a combinação de implantes curtos e convencionais parece ser uma alternativa viável na reabilitação de áreas edêntulas posteriores com altura óssea reduzida. / In cases of severe vertical bone loss, especially in the posterior region of the mandible, the use of short implants associated with splinted resin-veneered fixed dental prostheses (FDPs) can be an alternative to bone graft surgery and better force transmission to the adjacent bone, respectively. Among the methods to evaluate the stress distribution around the implants, the digital image correlation (DIC) has advantages as regards the possibility of evaluating the stress distribution continuously using images taken over time, during occlusal loading. Thus, this study evaluated qualitatively and quantitatively the biomechanical behavior of splinted and non-splinted resin-veneered FDPs, screw-retained on implants of different lengths positioned in the posterior region of the mandible with the aid of the DIC method. Four F16 polyurethane resin models were fabricated to simulate half of the mandibular arch containing tooth 44 in resin (Luxatemp) and teeth 45, 46 and 47 replaced by short (4 x 5 mm) and/or conventional (4 x 11 mm) implants. Groups (G) of this study were: G1 (two conventional implants [45 and 46] and one short implant [47]), G2 (one conventional implant [45] and two short implants [46 and 47]) G3 (three short implants) and G4 (three conventional implants). Splinted and non-splinted FDPs were screwed to the implant abutment and subjected to different oclusal loads of 250N: punctiform (45 mesial and 47 distal) and balanced occlusal load. Strains in the horizontal direction (&epsilon;xx) were calculated based on displacement and compared qualitatively and quantitatively by the DIC software (Davis 8.0, LaVision Inc.). In general, there was a stress concentration at higher intensity in those areas where short implants were placed. In punctiform load on the second molar, there was a compressive and tensile stresses predominance when splinted and non-splinted crowns were used, respectively, and the stresses of greater magnitude were found in the G2, G3 and G4 with non-splinted crowns (p>0.05), showing median values (&mu;S) equivalent to 396.08, 360.45 and 354.04, respectively. In punctiform load involving the second premolar, there was a compressive stress predominance in all planning with highest magnitudes in groups with splinted crowns (p<0.05). The oclusal load distributed simulations also revealed compressive stresses predominance in all planning, with greater magnitude in groups with splinted crowns, especially in G1 (-464.05 ± 106.43) and G3 (-474.39 ± 179.54), both with statistically significant differences when compared to the other groups (p<0.05). Within the limitations of this study, it can be concluded that splinting multiple adjacent implant supported provided a high stress concentration around the implants during punctiform (45 mesial) and balanced occlusal load, reinforcing the need for effective interproximal contact and oclusal adjustment to promote better stress distribution. Additionally, the combination of short and conventional implants seems to be a viable alternative in the rehabilitation of mandibular free end with reduced bone height.