Principio Biomecánico del Biodiseño Oclusal

Principio Biomecánico del Biodiseño Oclusal

Introducción

El principio biomecánico del Biodiseño Oclusal es una pieza clave en la planificación y ejecución de restauraciones funcionales y duraderas. Este principio se centra en la distribución eficiente de las fuerzas oclusales y la conservación de las estructuras dentales para garantizar que las restauraciones puedan soportar las tensiones funcionales y minimizar el riesgo de fracturas. A través de la aplicación de técnicas como el análisis de elementos finitos (FEA) y el estudio de patrones de desgaste, se ha podido identificar cómo la morfología dental determina la capacidad del diente para responder a las demandas biomecánicas.

1. Fundamentos del Principio Biomecánico

¿Qué es la biomecánica dental?

La biomecánica dental se refiere al estudio de las fuerzas que actúan sobre las estructuras dentales y cómo éstas responden a dichas fuerzas. En el contexto del biodiseño oclusal, el objetivo es comprender cómo la morfología dental puede favorecer la distribución de las cargas masticatorias de manera que se minimicen los daños estructurales y se garantice la longevidad del diente.

Componentes clave:

1. Diseño de la Zona funcional: Incluye las áreas que entran en contacto directo durante la masticación, como las cúspides y rebordes.
2. Preservación de elementos de la Zona Estructural: Ayuda a mantener la capacidad del diente para disipar las cargas, evitando la concentración de tensiones en zonas vulnerables de los dientes.
3. Convexidad de los rebordes: Ayuda a redistribuir las cargas hacia los surcos principales, evitando la concentración de tensiones.
4. Altura, forma y disposición de cúspides: Influye en la cantidad y ubicación de los contactos oclusales, lo que afecta la manera cómo se distribuirán las tensiones en la zona estructural.

2. Importancia de la distribución de fuerzas

La correcta distribución de las fuerzas oclusales es fundamental para prevenir:

• Fracturas dentales: Tensiones concentradas en áreas como los surcos, la región cervical o piso pulpar, pueden aumentar el riesgo de fractura dental.
• Longevidad de las restauraciones: Un adecuado diseño de la superficie oclusal de la restauración y su posterior cementación, favorecerán la distribución de las tensiones evitando la fractura del material restaurador.

Estudios relevantes

Los estudios realizados con análisis de elementos finitos (FEA) muestran que la distribución de tensiones varía significativamente según el diseño oclusal. Por ejemplo:

• Benazzi et al. (2011): Las tensiones se concentran en los surcos principales y áreas de contacto durante el golpe de fuerza (power stroke), resaltando la importancia de diseños que reduzcan las tensiones en estas zonas.¹
• Magne y Belser (2002): Demostraron que las restauraciones que imitan la forma original del diente presentan una distribución de fuerzas más favorable, protegiendo tanto la restauración como las estructuras subyacentes.²

3. Elementos de la morfología dental relacionados con la biomecánica

Cúspides

• Cúspides funcionales: Son las que soportan fuerzas de compresión, lo que las hace menos vulnerables a fracturas.
• Cúspides no funcionales: Al recibir contactos en sus vertientes internas, reciben fuerzas tangenciales lo que las hace más vulnerable a las fracturas.

Rebordes marginales

• Según Palamara et al. (2002), los rebordes marginales tienen una baja concentración de tensiones bajo cargas funcionales, lo que los hace ideales para la conservación estructural.³
• Actúan como estructuras de soporte que distribuyen las tensiones hacia las zonas más resistentes del diente y como elementos de "amarre" que reducen el movimiento de las cúspides reduciendo la posibilidad de que se fracturen.

Surcos 

• Los surcos principales concentran las cargas en la zona funcional, por lo que un adecuado diseño reducirá la concentración de tensiones en estas áreas vulnerables.

4. Aplicaciones clínicas del principio biomecánico

Planificación de restauraciones

1. Diseño inicial: Utilizar técnologías digitales como CAD/CAM permite analizar la distribución de fuerzas al tener un mayor control sobre la ubicación de los contactos antes de realizar la restauración.
2. Pruebas funcionales: Es aconsejable realizar ajustes oclusales dinámicos para asegurar que las fuerzas se distribuyan adecuadamente, no sólo en estática (Máxima intercuspidación) sino tambien en las relaciones dinámicas de los dientes (Movimientos mandibulares).

Elección de materiales

• Compósitos: Ideales para restauraciones conservadoras, ya que tienen una elasticidad similar a la dentina.
• Cerámicas: Ofrecen alta resistencia, pero requieren un diseño preciso para evitar tensiones excesivas.

Evaluación postoperatoria

• Usar técnicas como el papel de articular para identificar y corregir puntos de contacto excesivos.
• Monitorizar el desgaste y la integridad estructural de la restauración en consultas de seguimiento.

5. Beneficios del principio biomecánico en el Biodiseño Oclusal

1. Mayor longevidad de las restauraciones: Diseños biomecánicamente eficientes reducen el riesgo de fallos.
2. Conservación de estructuras naturales: La distribución adecuada de fuerzas protege las superficies adyacentes y subyacentes.
3. Mejora funcional: Restauraciones que optimizan la masticación y los movimientos mandibulares.
4. Reducción de complicaciones: Diseños que minimizan las tensiones ayudan a prevenir fracturas y ajustes clínicos posteriores.

Conclusión

El principio biomecánico del Biodiseño Oclusal proporciona las bases científicas para diseñar restauraciones funcionales, resistentes e integradas tanto funcional como estructuralmente. Al comprender cómo se distribuyen las fuerzas oclusales y cómo responden las estructuras dentales, los clínicos pueden garantizar resultados predecibles y duraderos que mejoren la calidad de vida de sus pacientes.

Bibliografía:

1. Benazzi S, Kullmer O, Grosse IR, Weber GW. Using occlusal wear information and finite element analysis to investigate stress distributions in human molars. J Anat. 2011 Sep;219(3):259–72. 

2. Magne P, Belser UC. Rationalization of shape and related stress distribution in posterior teeth: a finite element study using nonlinear contact analysis. The International Journal Of Periodontics & Restorative Dentistry. octubre de 2002;22(5):425–33.

3. Palamara J, Palamara D, Messer H. Strains in the Marginal Ridge During Occlusal Loading. Australian Dental Journal. 2002;47(3):218–22.