O objetivo deste estudo foi confeccionar uma nova macroestrutura de implantes de Zircônia (Y- TZP) e Titânio (Grau 4) e posteriormente avaliar comparativamente a transmissão de força e a resistência flexural, submetidos à fadiga mecânica e termomecânica. Foram obtidos 33 implantes de Zircônia e de titânio Grau 4. As tensões geradas em torno dos implantes foram observadas em 3 espécimes inicialmente por meio de análise fotoelástica, com forca de 200N aplicada no longo eixo dos implantes. Em seguida, os implantes foram incluídos em resina de poliuretano (F-16, AXSON Technologies) com inclinação de 30° e aleatoriamente separados em grupos (n=10),, segundo o tipo de tratamento a que foram submetidos: Controle (sem tratamento) (Zr e Ti), fadiga mecânica (ZrM e TiM) e fadiga termomecânica (ZrTM e TiTM). A máquina de fadiga mecânica foi programada para aplicar carga de 133 N, com frequência de120 ciclos por minuto (2 Hz), totalizando 2.000.000 ciclos em cada espécime. A ciclagem térmica foi configurada com a temperatura mínima entre 2o a 5oC e temperatura máxima entre 50° a 55° C com exposição de 30 segundos para cada faixa e 5 segundos para troca dos líquidos. Após o ensaio de fadiga mastigatória, todos os grupos foram submetidos ao ensaio de tensão flexural. Os resultados foram submetidos à análise estatística (2-way ANOVA, teste de Bonferroni, p<0,05) e verificou-se que nao houve diferença estatisticamente significante na quantificação da transmissão de força entre os implantes de Zircônia e Titânio. Os implantes de Titânio apresentaram maior resistência flexural, com diferença estatisticamente significante (p<0.05) em relação aos implantes de Zircônia. Concluiu-se que foi possível obter um design de implante de zircônia compatível com as condições de forças aplicadas em ambiente bucal. A fadiga mecânica e termomecânica não influenciaram a resistência flexural dos implantes de Titânio nem dos implantes de Zircônia. / The aim of this study was to develop a new Zirconia (Y-TZP) and Titanium (Grade 4) implant macrostructure to make an accurate comparative evaluation of the stress transmission and flexural strength after both materials were subjected to mechanical and thermomechanical fatigue. Thirty three Zirconia and Titanium Grade 4 implants were obtained. A force of 200N was applied to the long axis of the implants and the distribution of the generated stress around implants was initially observed in three specimens by photoelastic analysis. Then, the implants were embedded in polyurethane resin (F-16, AXSON Technologies) with an inclination of 30°and randomly divided into groups (n = 10), according to the type of treatment they were subjected to: Control (no treatment ) (Zr and Ti), mechanical fatigue (ZRM and TiM) and thermomechanical fatigue (ZrTM and TiTM). The mechanical fatigue testing machine was programmed to apply a load of 133 N, with a frequency of 120 cycles per minute (2 Hz) and a total of 2,000,000 cycles in each specimen. The thermocycling was set with the minimum temperature between 2°-5°C and maximum temperature between 50°-55°C with 30 seconds exposure for each track and 5 seconds for the exchange of fluids. Following the fatigue test (chewing simulation), all groups were subjected to flexural strength test. The data were subjected to statistical analysis (2-way ANOVA, Bonferroni test, p <0.05) and the results showed no statistically significant difference between Zirconia and Titanium implants\'s stress transmission values. Titanium implants showed higher flexural strength, which was statistically significant (p <0.05) compared with Zirconia implants. It was concluded that it was possible to obtain a Zirconia implant design compatible with the forces applied in the oral environment. Moreover, the mechanical and thermomechanical fatigue had no influence on the flexural strength of both Titanium and Zirconia implants.

A passividade da prótese parcial fixa (PPF) sobre implante e a distribuição de tensões ao osso pela infraestrutura, contribuem não só com a osseointegração como também para a sua manutenção. A análise de tensões por fotoelasticidade permite visualizar as magnitudes de tensões e deformações em um modelo confeccionado em resina fotoelástica que possui padrão de concentração e distribuição de tensões semelhantes ao tecido ósseo. Assim, este estudo teve como objetivos comparar a distribuição de tensões de PPFs associadas à cantilever com diferentes materiais de infraestrutura (Co-Cr e Zircônia [Zr]) e métodos de obtenção (CAD/CAM e fundição convencional [monobloco, soldagem a laser e soldagem com TIG]), quando submetidos a diferentes carregamentos oclusais (puntiforme e oclusal distribuído). A partir de um modelo mestre, foram confeccionados 3 modelos fotoelásticos simulando extremidade livre mandibular,com o dente 44 em resina e 2 implantes substituindo os dentes 45 e 46. Os grupos deste estudo incluíram PPFs com infraestruturas obtidas por meio de fundição convencional em monobloco (G1), seccionadas e soldadas a laser (G2) e com TIG (G3) e obtidas por meio do sistema CAD/CAM em Co-Cr (G4) e Zr (G5). As PPFs foram parafusadas sobre os mini pilares e submetidas a carregamento oclusal puntiforme e distribuído (150 N) para avaliação qualitativa das franjas e quantitativa em seis diferentes pontos: apical (P1) e distal (P2) do dente 44, apical (P3) e distal (P4) do implante substituindo o dente 45, apical (P5) e distal (P6) do implante substituindo o dente 46. A análise fotoelástica mostrou maior concentração de tensões na PPF com infraestrutura em monobloco (G1) e menor concentração nas próteses obtidas pelo método CAD/CAM (G4 e G5). Quando submetidos ao carregamento oclusal distribuído, a PPF com infraestrutura em Zr (G5) apresentou um aumento considerável na concentração de tensões, seguida por monobloco (G1) e as que foram soldadas a laser (G2) e TIG (G3). No carregamento pontual sobre o cantilever, a infraestrutura em Co-Cr soldada a TIG (G3) mostrou a maior concentração de tensões. Dentro das limitações deste estudo, concluiu-se que PPFs com infraestruturas obtidas por meio do sistema CAD/CAM foram associadas com menor concentração de tensões e que a secção de infraestruturas metálicas para posterior soldagem pode também ser uma alternativa viável, de acordo com a distribuição de tensões peri-implantes. / The passivity of fixed partial denture (FPD) on implant and the stress distribution to the bone by the infrastructure, contribute not only to osseointegration but also to its maintenance. The stress analysis by photoelasticity allows visualizing the stresses and deformations magnitudes in a model fabricated in photoelastic resin that has a concentration pattern and stress distribution similar to the bone tissue. The aim of this study was to compare the stress distribution of cantilever FDPs with different infrastructure materials (Co-Cr and Zirconia [Zr]) and methods of manufacture (CAD/CAM and conventional casting [one piece, laser welding and welding with TIG]), when submitted to different occlusal loads (punctiform and distributed occlusal). From a master model, 3 photoelastic models were fabricated to simulate the mandibular free end, with the tooth 44 in resin and 2 implants replacing the teeth 45 and 46. The groups of this study included FPDs with infrastructures obtained by conventional casting in one piece (G1), sectioned and laser welded (G2) and TIG (G3) and obtained by the CAD/CAM system in Co-Cr (G4) and Zr (G5). The FDPs were screwed onto the abutments and subjected to punctate and distributed occlusal loading (150 N) for qualitative evaluation of the fringes and quantitative at six different points: apical (P1) and distal (P2) of the tooth 44, apical (P3) and distal (P4) of the implant replacing the tooth 45, apical (P5) and distal (P6) of the implant replacing the tooth 46. The photoelastic analysis showed a higher concentration of stresses in the FPD with one piece infrastructure (G1) and a lower concentration in the prosthesis obtained by CAD/CAM method (G4 and G5). When submitted to distributed occlusal loading, the FPD with Zr infrastructure (G5) showed a considerable increase in stress concentration, followed by one piece (G1) and those that were laser (G2) and TIG (G3) welded. In the cantilever load, the TIG welded Co-Cr infrastructure (G3) showed the highest stress concentration. Within the limitations of this study, it was concluded that FPDs with infrastructures obtained by the CAD/CAM system were associated with lower stress concentrations and that the section of metal infrastructures for later welding may also be a viable alternative, according to the peri-implant stress distribution.

A passividade da prótese parcial fixa (PPF) sobre implante e a distribuição de tensões ao osso pela infraestrutura, contribuem não só com a osseointegração como também para a sua manutenção. A análise de tensões por fotoelasticidade permite visualizar as magnitudes de tensões e deformações em um modelo confeccionado em resina fotoelástica que possui padrão de concentração e distribuição de tensões semelhantes ao tecido ósseo. Assim, este estudo teve como objetivos comparar a distribuição de tensões de PPFs associadas à cantilever com diferentes materiais de infraestrutura (Co-Cr e Zircônia [Zr]) e métodos de obtenção (CAD/CAM e fundição convencional [monobloco, soldagem a laser e soldagem com TIG]), quando submetidos a diferentes carregamentos oclusais (puntiforme e oclusal distribuído). A partir de um modelo mestre, foram confeccionados 3 modelos fotoelásticos simulando extremidade livre mandibular,com o dente 44 em resina e 2 implantes substituindo os dentes 45 e 46. Os grupos deste estudo incluíram PPFs com infraestruturas obtidas por meio de fundição convencional em monobloco (G1), seccionadas e soldadas a laser (G2) e com TIG (G3) e obtidas por meio do sistema CAD/CAM em Co-Cr (G4) e Zr (G5). As PPFs foram parafusadas sobre os mini pilares e submetidas a carregamento oclusal puntiforme e distribuído (150 N) para avaliação qualitativa das franjas e quantitativa em seis diferentes pontos: apical (P1) e distal (P2) do dente 44, apical (P3) e distal (P4) do implante substituindo o dente 45, apical (P5) e distal (P6) do implante substituindo o dente 46. A análise fotoelástica mostrou maior concentração de tensões na PPF com infraestrutura em monobloco (G1) e menor concentração nas próteses obtidas pelo método CAD/CAM (G4 e G5). Quando submetidos ao carregamento oclusal distribuído, a PPF com infraestrutura em Zr (G5) apresentou um aumento considerável na concentração de tensões, seguida por monobloco (G1) e as que foram soldadas a laser (G2) e TIG (G3). No carregamento pontual sobre o cantilever, a infraestrutura em Co-Cr soldada a TIG (G3) mostrou a maior concentração de tensões. Dentro das limitações deste estudo, concluiu-se que PPFs com infraestruturas obtidas por meio do sistema CAD/CAM foram associadas com menor concentração de tensões e que a secção de infraestruturas metálicas para posterior soldagem pode também ser uma alternativa viável, de acordo com a distribuição de tensões peri-implantes. / The passivity of fixed partial denture (FPD) on implant and the stress distribution to the bone by the infrastructure, contribute not only to osseointegration but also to its maintenance. The stress analysis by photoelasticity allows visualizing the stresses and deformations magnitudes in a model fabricated in photoelastic resin that has a concentration pattern and stress distribution similar to the bone tissue. The aim of this study was to compare the stress distribution of cantilever FDPs with different infrastructure materials (Co-Cr and Zirconia [Zr]) and methods of manufacture (CAD/CAM and conventional casting [one piece, laser welding and welding with TIG]), when submitted to different occlusal loads (punctiform and distributed occlusal). From a master model, 3 photoelastic models were fabricated to simulate the mandibular free end, with the tooth 44 in resin and 2 implants replacing the teeth 45 and 46. The groups of this study included FPDs with infrastructures obtained by conventional casting in one piece (G1), sectioned and laser welded (G2) and TIG (G3) and obtained by the CAD/CAM system in Co-Cr (G4) and Zr (G5). The FDPs were screwed onto the abutments and subjected to punctate and distributed occlusal loading (150 N) for qualitative evaluation of the fringes and quantitative at six different points: apical (P1) and distal (P2) of the tooth 44, apical (P3) and distal (P4) of the implant replacing the tooth 45, apical (P5) and distal (P6) of the implant replacing the tooth 46. The photoelastic analysis showed a higher concentration of stresses in the FPD with one piece infrastructure (G1) and a lower concentration in the prosthesis obtained by CAD/CAM method (G4 and G5). When submitted to distributed occlusal loading, the FPD with Zr infrastructure (G5) showed a considerable increase in stress concentration, followed by one piece (G1) and those that were laser (G2) and TIG (G3) welded. In the cantilever load, the TIG welded Co-Cr infrastructure (G3) showed the highest stress concentration. Within the limitations of this study, it was concluded that FPDs with infrastructures obtained by the CAD/CAM system were associated with lower stress concentrations and that the section of metal infrastructures for later welding may also be a viable alternative, according to the peri-implant stress distribution.

Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais / The number of tumors in the oral cavity is increasing significantly, mainly, due to the use of tobacco. In general, resection is the treatment for these tumors. This process is made through the access to the oral cavity using the mandibulotomy technique. For that, different cuts can be made in the mandible, in function of tumor position and patient condition. The cuts fixation, in general, are made using miniplates and titanium screws or steel wires. In this aspect, many clinical doubts exist, under the biomechanics perspective, on which is the best surgical procedure would be. This work aims to evaluate two types of cuts in a mandible, midline and paramidline, using different fixation sets with miniplates. Simplified finite element models were used to verify which was the best configuration through analysis of the stability level and stress gradient. At the same time, a human jaw photoelastic model was used, where two types of cuts were analyzed: midline and paramidline, with two types of knotting for wires, parallel and opposite. The critical stress levels were evaluated for different cross sections. Additionally, a visual inspection of relative displacement was made between the cross sectional. It was observed that the number of bolts does not influence the stability when the same number of miniplates is used. Using only one miniplate, the medium cut presents better stability than the paramidline cut. Using two miniplates in the setting, despite the small difference, the paramidline presents better stability, while the best configuration is that with two miniplates and six screws. A significant increase in the obtained stress level was observed with two miniplates and six screws fastened. / O número de tumores na cavidade oral vem aumentando significativamente, principalmente, devido ao uso do fumo. Na maioria dos casos, a forma de tratamento destes tumores é a sua ressecção. Em várias situações isto é feito através do acesso oral utilizando a técnica de mandibulotomia. Para isto, podem ser feitos diferentes tipos de corte na mandíbula em função da localização do tumor e da condição do paciente. A fixação destes cortes, em geral, é feita através de miniplacas e parafusos de titânio ou fios de aço. Neste aspecto, existem muitas dúvidas clínicas, do ponto de vista biomecânico, sobre qual o melhor procedimento cirúrgico. O objetivo deste trabalho foi avaliar dois tipos de corte na mandíbula, mediano e paramediano, usando diferentes conjuntos de fixação com miniplacas. Modelos de elementos finitos simplificados foram utilizados para verificar qual a melhor configuração através dos níveis de estabilidade e gradiente de tensões. Paralelamente, foi utilizado um modelo fotoelástico de uma mandíbula humana, onde foram analisados dois tipos de cortes: mediano e paramediano com dois tipos de amarração por fios, paralela e cruzada. Através dos níveis de tensão gerados em cada tipo de corte foram avaliados os pontos críticos dos modelos. Paralelamente, foi feita uma inspeção visual sobre os efeitos do deslocamento relativo entre as faces dos cortes. Foi observado que o número de pinos não influencia na estabilidade quando for utilizada a mesma quantidade de miniplacas. Utilizando apenas uma miniplaca, o corte mediano apresenta melhor estabilidade que o corte paramediano. Utilizando duas miniplacas na fixação, apesar da pequena diferença, o paramediano apresenta estabilidade um pouco melhor, sendo a melhor configuração com duas miniplacas e 6 parafusos. Observou-se um aumento significativo no nível das tensões nos modelos fixados com duas miniplacas e seis parafusos. / Mestre em Engenharia Mecânica

Ce travail de thèse a pour objectif la reproduction et l'analyse du comportement invariant d'échelle, tel que l'on peut le trouver dans la nature et en particulier au niveau d'une faille tectonique. Pour cela, une expérience reproduisant la structure locale d'une faille par le cisaillement d'un milieu granulaire 2D a été montée et exploitée. L'utilisation de conditions aux limites périodiques dans cette expérience permet l'acquisition d'une statistique très riche, principal défaut des expériences présentes dans la littérature. Le suivi du système est effectué à la fois par des moyens optiques, mécaniques et acoustiques, ces derniers fournissant les informations les plus nombreuses et les plus précises. La dynamique a montré une invariance d'échelle compatible avec les lois statistiques existantes pour les tremblements de terre réels. Les corrélations entre les avalanches et entre les différents moyens de mesure sont analysées. Des expériences complémentaires ont été réalisées pour mieux comprendre les mécanismes à l'œuvre lors du déclenchement d'une avalanche et pendant son déroulement. La principale concerne la propagation d'une onde acoustique au sein d'un milieu granulaire, et a montré qu'une simple mesure de la vitesse de l'onde permet d'obtenir des informations sur la structure interne de l'empilement. L'utilisation d'un matériau photoélastique a permis, suite à une calibration adaptée, de sonder les forces locales au niveau des contacts entre grains et de voir l'évolution des réseaux de force dans le milieu au cours du cisaillement / The aim of this thesis is to reproduce and analyze the scale invariant behavior, as one can find in nature and in particular for a tectonic fault. Thus we set an experiment which reproduces the local structure of a fault thanks to a sheared 2D granular medium. The use of periodic boundaries in the experiment allows us to gain a very rich statistics, which was lacking in previous experiments presented in the literature. The system is monitored by three different methods: optical, mechanical and acoustics, which gives the most numerous and most precise informations. We observed scale invariant dynamics, consistent with statistical laws derived for real earthquakes. We also analyzed the correlations between avalanches and between the three monitoring methods. Additional experiments have been performed to better understand the mecanisms that take place at the triggering and during an avalanche. The main one focuses on sound wave propagation inside a granular pile, and we have shown that a mere velocity measure can give information about the internal structure of the pile. The use of a photoelastic material allows us (with appropriate calibration) to probe local forces at the edges and contacts of the grains and to see the evolution of force chains during the shear

Le silicium obtenu par croissance cristalline de lingots massifs est l'une des matière les plus utilisées dans l'industrie du photovoltaïque (PV) en tant que substrat. Des contraintes résiduelles faibles apparaissent durant les procédés thermiques et mécaniques de fabrications. Malgré leurs faibles intensités, ces contraintes sont néfastes et induisent des casses importantes durant la mise en forme et la mise en fonctionnement des cellules solaires. Le but de l'étude est de caractériser ces contraintes résiduelles. La photoélasticimétrie infrarouge est une méthode adaptée pour déterminer ces champs de contraintes de quelques MPa de façon non-destructive, sans contact et in-situ à l'échelle du substrat. Un dispositif spécifique a été développé afin de mener à bien l'étude. Les origines des contraintes résiduelles ont été mises en relation avec les différents procédés de fabrication. / During the fabrication of crystalline silicon wafers for solar panels, destructive residual stresses are induced. Both thermal gradient (cast or Czochralski process) and cutting processes (slurry or diamond wire based processes) bring these global stresses. Photoelasticimetry appears as a powerful method able to measure this low level of stresses. As an optical technique, it is non-destructive, contactless and it may be used in-situ. A full field automatic infrared polariscope has been made to study the residual stresses at the wafer level. The origin of the residual stresses has been dissociated. Two different cutting processes are mechanically compared.

A restauração protética deve receber e transmitir cargas funcionais aos implantes de forma controlada, a fim de minimizar a ocorrência de falhas mecânicas e biológicas. A concentração de tensões inadequadas na interface osso-implante pode provocar reabsorção óssea em torno dos implantes em níveis superiores aos considerados clinicamente aceitáveis. Não existe consenso na literatura quanto ao melhor planejamento protético para reabilitações parciais com múltiplos implantes adjacentes, a fim de minimizar as tensões geradas na interface osso-implante. A fotoelasticidade é uma técnica experimental para análise de tensões, bastante empregada devido à sua relativa simplicidade e confiabilidade quanto à correspondência clínica dos achados observados. O presente trabalho se propôs a avaliar, por meio de análise fotoelástica, o comportamento biomecânico de próteses parciais fixas parafusadas sobre implantes cone morse com coroas isoladas ou unidas, simulando a reabilitação de áreas posteriores com e sem a presença de elemento dental distal aos implantes, e ainda variando o tipo de material de recobrimento estético empregado na restauração protética (cerâmica ou resina), quando sobre estas próteses foram aplicadas diferentes tipos de cargas estáticas. Para tanto, foi confeccionado um modelo fotoelástico simulando um espaço protético intercalado, com ausência do segundo prémolar e primeiro molar, reabilitado por meio de quatro tipos de coroas parafusadas sobre dois implantes cone morse (Neodent) adjacentes: UC - coroas unidas com recobrimento estético em cerâmica; IC - coroas isoladas com recobrimento estético em cerâmica; UR - coroas unidas com recobrimento estético em resina; IR - coroas isoladas com recobrimento estético em resina. A adaptação marginal das coroas foi avaliada pela leitura dos desajustes verticais na interface coroa/pilar em microscópio ótico. Análise fotoelástica qualitativa foi realizada sob diferentes condições de aplicação de carga na superfície oslusal das coroas: oclusal distribuída (1kgf), puntiforme simultânea (1kgf), puntiforme alternada no molar e no pré-molar (0,5kgf). A primeira análise foi feita na presença de contato proximal efetivo entre as próteses e o dente a distal dos implantes. A segunda análise foi realizada após eliminar a coroa do dente distal no modelo fotoelástico. Registros fotográficos foram obtidos de cada situação de interesse para análise, a fim de facilitar a observação e comparação do padrão de distribuição das franjas isocromáticas em torno dos implantes. De acordo com os resultados obtidos pode-se concluir que a ferulização das coroas promoveu melhor distribuição de tensões em torno dos implantes. As restaurações metalocerâmicas resultaram em menor magnitude e concentração de tensões em torno dos implantes quando comparadas às restaurações metaloplásticas. A presença de um dente com ponto de contato efetivo na distal das coroas não modificou as tensões resultantes em torno dos implantes, mas este dente participou da distribuição de tensões para o modelo fotoelástico. A ausência de uma oclusão bem ajustada e distribuída sobre as restaurações protéticas pode provocar sobrecarga nos implantes. / Prosthetic restoration should suffer and apply functional loads over implants in a controlled way with the aim to reduce the occurrence of mechanical and biological failures. The concentration of inadequate stress on the implant-bone interface may cause bone resorption around implants at levels above those considered clinically acceptable. There is no consensus in the literature about the best prosthetic plan for partial rehabilitation with multiple adjacent implants, with the aim to reduce the stress generates over the implantbone interface. Photoelasticity is an experimental technique used to analyzes stress and is highly used due to its relative simplicity and reliability in terms of the clinical agreement of the findings. The purpose of the present study was to assess, using photoelastic analysis, the biomechanical behavior of screwretained fixed partial dentures on morse taper implants with individual or connected crowns, simulating the rehabilitation of posterior areas with or without the presence of a dental element distal to the implants. Furthermore, the analyses considered different esthetic materials used in prosthetic restorations (ceramic or resin), and different static loads were applied over the prostheses. To do this, a photoelastic model was fabricated simulating the missing of the second pre-molar and the first molar. The model was rehabilitated through four types of screw-retained crowns over two adjacent morse taper implants (Neodent): CC connected crowns with ceramic esthetic overlay; IC individual crowns with ceramic esthetic overlay; CR connected crowns with resin esthetic overlay; - IR - individual crowns with resin esthetic overlay. The crowns marginal fit was assessed by reading the vertical misfits on the crownabutment interface using an optic microscope. The qualitative photoelastic analysis was performed under the application of different loads on the crowns occlusal surface: distributed occlusal (1kgf), simultaneous punctiform (1kgf), alternate punctiform over the molar and pre-molar (0.5 kgf). The first analysis was done with an effective proximal contact between the prostheses and the distal tooth. The second analysis was performed after eliminating the crown of the distal tooth in the photoelastic model. Photoelastic records were obtained in each situation that was of any interest to the analysis, with the aim to make it easy to observe and compare the distribution standard of the isochromatic fringes around the implants. According to the obtained results, it is concluded that crown splint promoted better stress distribution around the implants. The metallo-ceramic restorations resulted in less magnitude and stress concentration around the implants compared to metaloplastic restorations. The presence of one tooth with an effective contact point on the crown distal did not change the resulting stress around the implants, but that tooth took part in the stress distribution for the photoelastic model. A bad distributed occlusion over the prosthetic restorations can cause overload on the implants.

No presente estudo foi analisada a distribuição de tensões, na região anterior de modelo fotoelástico, gerada por arcos de intrusão de incisivos inferiores. Compararam-se as tensões entre diferentes arcos. E ainda, em cada tipo de arco, compararam-se as tensões entre terços radiculares e entre incisivos. O modelo fotoelástico foi construído simulando a extrusão dos incisivos. Foram confeccionados sessenta arcos de intrusão, sendo quinze de cada tipo de mecânica: arco contínuo de Burstone, arco utilitário de Ricketts, arco com dobra de ancoragem usado na mecânica de Begg e arco com curva de Spee reversa usado na mecânica de Tweed. A força de ativação foi mensurada em 50gf na região da linha média. O modelo fotoelástico foi observado em polariscópio circular, na configuração de campo escuro, e fotografado. As fotografias frontais foram analisadas, e as ordens de franjas em cada região registradas. A repetibilidade do método foi identificada pela análise de kappa. A comparação entre as tensões foi realizada pelo teste de Kruskall-Wallis complementado com teste de Dunn. Os resultados obtidos permitiram concluir que na região apical, as maiores magnitudes de tensões foram geradas pelo arco utilitário de Ricketts, seguido pelo arco contínuo de Burstone. Na região média, as maiores magnitudes de tensões foram geradas pelo arco utilitário de Ricketts, seguida por arco contínuo de Burstone, arco com dobra de ancoragem e arco com curva de Spee reversa. Na região cervical, as maiores magnitudes de tensões foram decorrentes do arco utilitário de Ricketts, seguido por arco com curva de Spee reversa e arco com dobra de ancoragem. Os arcos contínuos de Burstone apresentaram as menores tensões na região cervical. Ao se comparar as ordens de franjas entre os terços radiculares, de cada dente, em todos os arcos analisados, as maiores magnitudes de tensões foram observadas nas regiões cervicais. Ao se comparar as ordens de franjas entre os dentes, em cada terço radicular, no arco contínuo de Burstone, as maiores magnitudes de tensões foram observadas nos incisivos laterais. Entretanto, no arco utilitário de Ricketts e no arco com dobra de ancoragem, as maiores magnitudes de tensões foram observadas nos incisivos centrais. No arco com curva de Spee reversa, as maiores magnitudes de tensões foram identificadas nos incisivos esquerdos. Portanto, os resultados do presente estudo permitiram a visualização e compreensão dos efeitos dos diversos arcos de intrusão. Entretanto, estes resultados devem ser observados com cautela, requerendo mais pesquisas que confirmem a reprodutibilidade do método e dos resultados. / In the present study, the distribution of stresses caused by intrusion arches on lower incisors, in the anterior region of photoelastic model, was analyzed. The stresses were compared among the different arches. Additionally, stresses were also compared among the root thirds, as well as among the incisors for each arch type. The photoelastic model was constructed simulating the extrusion of incisors. Sixty intrusion arches were made up, corresponding to fifteen of each type: Burstone continuous arches, Ricketts utility arches, anchorage bend arches used in Begg mechanics and reverse Spee curved arches used in Tweed mechanics. Activation force was measured at 50gf in the midline. The photoelastic model was observed under circular polariscope, in dark-field configuration, and photographed. Frontal photographs were analyzed, and fringe order in each region was recorded. Method repeatability was identified by kappa analysis. A comparison among stresses was carried out using Kruskall-Wallis test and complemented by the Dunn test. Results obtained led to the conclusion that in the apical region, the major stress magnitudes were generated by the Ricketts utility arch, followed by the Burstone continuous arch. In mid-region, the major stress magnitudes were generated by Ricketts utility arch, followed by the Burstone continuous arch, anchorage bend arch, and arch wire with a reverse curve of Spee. In the cervical region, the major stress magnitudes stemmed from Ricketts utility arch, followed by arch with reverse curve of Spee and the anchorage bend arch. The Burstone continuous arches presented the least stresses in the cervical region. On comparing fringe orders among root thirds, of each tooth, in all arches analyzed, major magnitudes of stresses were observed in the cervical regions. On comparing fringe orders among teeth, in each root third, the major magnitudes of stresses were observed in lateral incisors in Burstone continuous arches. However, in both Ricketts utility arches and anchorage bend arches the major stresses magnitudes were observed in central incisors. In arch with a reverse curve of Spee the major magnitudes of stresses were identified in left incisors. Consequently the results in the present study allowed a visualization and understanding of the effects of the diverse intrusion arches. However, such results should be observed with caution, requiring further study to confirm method reproducibility as well as results.

Em próteses sobre implantes, o recobrimento oclusal com materiais pouco rígidos como os acrílicos, é por vezes utilizado por supostamente reduzir a carga transmitida ao osso, entretanto não existe um consenso na literatura sobre a sua efetividade. O objetivo deste trabalho foi comparar, por análise fotoelástica e dinâmica, a transmissão de forças após a ação de cargas sobre próteses unitárias sobre implantes em função dos materiais protéticos. Confeccionou-se um modelo em resina fotoelástica com anatomia semelhante à região de pré-molares inferiores, contendo um implante de hexágono interno de 3,75 x 11,5 mm. Foram elaboradas três tipos de próteses em materiais com rigidez decrescente: 1- Metálica (alta rigidez); 2- Resina composta (rigidez moderada), 3- Com um disco de EVA interposto com h=2,5 mm (baixa rigidez). Por meio de um polariscópio circular, observou-se qualitativamente a tensão gerada no modelo durante a aplicação de forças axiais de 100 N, em regime compressivo, sobre cada tipo de prótese. Para a análise dinâmica, realizou-se um modelamento físico de cada um dos três sistemas implante-prótese com modelos de Voigt. A partir daí, uma representação matemática dos sistemas foi deduzida e resolvida, levando em consideração as propriedades mecânicas dos diferentes materiais testados, como o módulo de elasticidade (E), o coeficiente elástico (k) e a constante de amortecimento (c). Para representar uma carga mastigatória fisiológica, foi aplicado um pulso de força senoidal com duração de 0,25 s e intensidade máxima de 100 N, segundo a expressão ()) 8 cos( . 50 50 t t f &#960; &#8722;=. Observou-se na análise fotoelástica que após a aplicação de 100N, surgiram tensões na região apical e na cervical dos implantes, com intensidade e localização similares entre os três tipos de prótese. A análise dinâmica mostrou que a força de 100N aplicada na prótese é totalmente transmitida ao implante instantaneamente. Os resultados das análises concordam entre si e mostram que não é possível amortecer as forças mastigatórias por meio dos materiais oclusais. / Less rigid oclusal materials such as acrylic resins are often used in prosthesis over implants because they are supposed to diminish the loads transferred to the bone; however there is no scientific evidence to support this theory. The objective of this work was to compare by photoelastic and dynamic analysis the load transfer after oclusal loads over single prosthesis over implants, varying the oclusal materials. A photoelastic model was created, with an anatomy similar to an inferior premolar region. An internal hexagon implant (3,75 x 11,5 mm) was put in this model. Three different types of prosthesis were constructed with decrescent stiffness: 1- Metallic (higher stiffness); 2- Composite resin (moderate stiffness); 3- With an EVA disc interposed (fewer stiffness). By means of a circular polariscope, the stress generated in the model with a compressive axial load of 100 N, was observed for each prosthesis. For the dynamic analysis, a physical modeling of each implant-prosthesis was carried out with Voigt models. After that, a mathematical representation of the systems was deduced and solved, taking into account the mechanic properties of the different materials, like the elastic modulus (E), the elastic coefficient (k) and the damping constant (c). To represent a physiologic masticatory load, a senoidal force was applied, during 0,25 s and maximum load of 100 N, by the expression ()) 8 cos( . 50 50 t t f &#960; &#8722;=. With the photoelastic analysis, it was observed that stresses were generated at the apical and cervical regions of implants, with similar intensity and patterns between the three types of prosthesis. The dynamic analysis, showed that the loads applied over the prosthesis are transferred to the implant instantaneously. The results of both anaylis are in agreement that it is not possible to damp masticatory loads by means of occlusal materials.

O comportamento biomecânico de próteses implantossuportadas foi analisado por fotoelasticidade e por correlação de imagens digitais (CID). Este trabalho estudou o comportamento biomecânico de próteses parciais fixas parafusadas sobre implantes, com coroas isoladas ou unidas, simulando a reabilitação de área posterior mandibular, com e sem a presença de elemento dental distal aos implantes. Devido às dificuldades em produzir estruturas múltiplas com assentamento passivo, alguns autores sugerem que implantes adjacentes sejam restaurados por próteses unitárias, minimizando os efeitos das tensões transferidas aos implantes. A análise fotoelástica é uma técnica experimental para análise de tensões, bastante empregada devido à sua relativa simplicidade e confiabilidade quanto à correspondência clínica dos achados observados. A análise por correlação de imagens digitais produz o mapeamento completo das tensões geradas na superfície do modelo analisado, possibilitando análises precisas. Não existe consenso na literatura quanto ao melhor planejamento protético para reabilitações parciais com múltiplos implantes adjacentes, a fim de minimizar as tensões geradas na interface osso-implante. O material de recobrimento estético empregado na restauração protética também foi analisado (cerâmica e resina). O modelo de estudo foi composto por um pré-molar em resina, dois implantes (Titamax GT - 4,0 x 11,0 mm - Neodent) substituindo o 2º pré-molar e o 1º molar, e um 2º molar em resina. Outro modelo foi produzido sem a presença do 2º molar. Os grupos analisados foram: UC - coroas unidas e recobertas por cerâmica; IC - coroas isoladas e recobertas por cerâmica; UR - coroas unidas e recobertas por resina; IR - coroas isoladas e recobertas por resina. O efeito do torque na fixação das estruturas foi avaliado por meio de análise fotoelástica. Análise fotoelástica qualitativa e quantitativa foi realizada após a aplicação de carga vertical puntiforme (50 N) na superfície oclusal da coroa substituindo o 1º molar. A análise por correlação de imagens também foi feita qualitativa e quantitativamente, com a carga aplicada na mesma posição que para a análise fotoelástica, mas com maior intensidade (250 N). Tensões na direção horizontal (&epsilon;xx) e de cisalhamento (&epsilon;xy) foram analisadas e comparadas pelo método CID. Os dois métodos para análise de tensões aplicados neste estudo foram satisfatórios e adequados para as comparações necessárias ao trabalho proposto. De acordo com os resultados obtidos, pode-se concluir que a esplintagem de coroas sobre múltiplos implantes adjacentes promoveu melhor distribuição de tensões em torno dos implantes e pelas estruturas de suporte, principalmente quando o contato proximal distal esteve ausente. As tensões totais no modelo não foram influenciadas pela presença do 2º molar, mas este dente participou da distribuição de tensões entre as estruturas. O material de recobrimento das coroas não foi significativo para as tensões transferidas ao modelo fotoelástico e para as tensões compressivas (&epsilon;xx). As tensões de cisalhamento (&epsilon;xy) foram influenciadas diretamente pela presença do 2º molar inferior e, com sua ausência, um material de recobrimento com baixo módulo de elasticidade (resina) foi significativo para minimizar estas tensões. / A photoelastic stress analysis and a digital image correlation (DIC) method were used to analyze the biomechanical behavior of implant supported prosthesis. This study compared the biomechanical behavior of screwed, splinted and non-splinted, implant supported fixed partial dentures, simulating the rehabilitation of a mandibular posterior region, with and without the presence of a second molar proximal contact. Since complete passivity is difficult to achieve when splinted restorations supported by multiple implants are used, some authors suggest individually restoring adjacent implants to allow for a passive fit in the resulting restorations, thus reducing the strains transferred to the implants. Photoelasticity is an experimental technique for stress analysis and has been constantly used due its simplicity, reliable results and correlation with clinical findings. The digital image correlation method is capable of providing a full-field surface strain measurement, allowing for an accurate analysis. The ideal restoration of a partially edentulous space remains controversial as to the best prosthetic design for a partial rehabilitation with multiple implants in order to minimize the strains transferred to the bone-implant interface. The influence of the veneering materials was also compared (porcelain and resin). An epoxy resin model was made with acrylic resin replicas of a mandibular first premolar and second molar and with threaded implants (Titamax GT - 4.0 x 11.0 mm - Neodent) replacing the second premolar and first molar. Another model was made without the presence of the second molar. Groups were: UC - porcelain-veneered splinted crowns; IC - porcelain-veneered non-splinted crowns; UR - resin-veneered splinted crowns; IR - resin-veneered non-splinted crowns. Strains transferred to the photoelastic model were analyzed after tightening the prosthetic screws. Qualitative and quantitative photoelastic stress analysis was performed after the application of a vertical load (50 N) on the occlusal surface of the crown replacing the first molar. The image correlation analysis was also performed qualitatively and quantitatively, with the load applied in the same position as for the photoelastic analysis, although with greater intensity (250 N). Strains in the horizontal direction (&epsilon;xx) and shear strains (&epsilon;xy) were analyzed and compared with the DIC method. Both methods for strain analysis used in this study performed satisfactory and are adequate for the comparisons proposed in this work. According to the results found, it can be concluded that splinting multiple adjacent implant supported crowns provided a better strain distribution around the implants and the supporting structures, especially when the distal proximal contact was absent. The total strains in the model were not influenced by the presence of a distal proximal contact, but the presence of the second molar optimized the strain distribution between the structures. The crowns veneering material was not significant for the strains transferred to the photoelastic model and for compressive strains (&epsilon;xx). Shear strains (&epsilon;xy) were influenced by the presence of the second molar, and when it was absent, the use of a veneering material with low elasticity modulus (resin) significantly reduced these tensions.