Ortún Terrazas, Carlos Javier
Cegoñino Banzo, José (dir.)
Universidad de Zaragoza,
2021
Resumen: El trabajo aqui presentado tiene por objetivo evaluar computacionalmente el efecto de los tratamientos tempranos, y en particular de la Rehabilitación Neuro-oclusal (RNO), en la corrección de maloclusiones dentales en la infancia, comprobando su impacto en el desarrollo y funcionamiento del complejo craneofacial. Esta investigación, pretende ser ademas una guia en la modelización computacional del complejo craneofacial, para que futuros investigadores, ingenieros, odontólogos y médicos puedan incorporar modelos biomecánicos en sus estudios.
De entre las maloclusiones, se estudio la mordida cruzada unilateral (MCU, en inglés, UXB) ya que es una causa frecuente del desarrollo
asimétrico del complejo craneofacial y afecta alrededor del 11.7 % de los niños en dentición temporal. Segun la RNO, algunos tratamientos tempranos, como el tallado selectivo, podrian corregir el desequilibrio oclusal y potenciar el crecimiento simétrico del complejo craneofacial en pacientes con MCU. Sin embargo, los tratamientos correctivos son a menudo retrasados hasta la edad adulta debido a la falta de evidencias científicas de la RNO, el aun desconocido desarrollo craneofacial y a la posibilidad de correcciones espontáneas durante el crecimiento, como será ampliamente introducido en esta tesis. A pesar de los esfuerzos realizados hasta la fecha, las técnicas experimentales y los modelos computacionales no han sido capaces de demostrar aun la relación que existe entre la forma y función del complejo craneofacial y justificar analíticamente así los cimientos de RNO. Un mayor conocimiento de estos aspectos podría favorecer el tratamiento temprano de las maloclusiones y mejorar la vida de los pacientes.
En esta tesis, se presenta una metodología computacional para la evaluación por el método de los elementos finitos de los resultados de la RNO
y del efecto que tiene la oclusión en el desarrollo asimétrico de niños con MCU. Para ello, tal y como se describe detalladamente en esta tesis, fue fundamental la caracterización mecánica de los tejidos conectivos, el desarrollo de modelos computacionales detallados y una evaluación tridimensional precisa de la asimetría mediante algoritmos computacionales. Esta investigación constituye asi el primer estudio de la RNO mediante el método de los elementos finitos, y podría considerarse como un referente en la simulación computacional de la masticación y en su relación biomecánica con el desarrollo craneofacial durante la infancia.
Resumen (otro idioma): This dissertation aims to computationally evaluate the effect of early therapies, in particular Neuro-occlusal Rehabilitation (N.O.R), in the correction of dental malocclusions during childhood, checking their influence on the craniofacial complex¿s development and functionality. Moreover, this work aims to be a guide for the computational modelling of the craniofacial complex, encouraging future researchers, engineers, dentists and clinicians to include biomechanical models in their studies. Within all the malocclusions, in this dissertation, the effect of the unilateral crossbite (UXB) was particularly analysed since it is a frequent cause of the asymmetric development of the craniofacial complex, affecting about 11.7 % of children in deciduous dentition. According to N.O.R, early treatments, such as selective grinding, could correct the occlusal imbalance and promote the symmetric development of the craniofacial complex in patients with UXB. Nevertheless, these treatments are often delayed to adulthood due to the lack of scientific evidence of N.O.R¿s outcomes, the uncertain development of the craniofacial complex and the possibility of spontaneous corrections during growth, as it will widely introduce in this dissertation. Despite the great efforts achieved to date, the experimental techniques and computational models have not yet demonstrated the relationship between form and function of the craniofacial complex and therefore justify analytically the N.O.R approaches. Greater knowledge of these issues could encourage the early treatment of malocclusions, improving the patients' lives. This dissertation presents a computational methodology, using the finite element method, to evaluate the UXB¿s effect on asymmetric development during childhood and to prove analytically N.O.R¿s outcomes. To this end, as it is extensively detailed in this dissertation, the mechanical characterization of the connective tissues, the development of detailed computational models and the accurate 3D-analysis of the asymmetry were carefully conducted. This research is, therefore, the first analytical study of N.O.R treatments through the finite element method. Moreover, this dissertation could be also considered as a good reference in the computational modelling of chewing and in the biomechanical study of craniofacial development according to its shape-function relationship.
De entre las maloclusiones, se estudio la mordida cruzada unilateral (MCU, en inglés, UXB) ya que es una causa frecuente del desarrollo
asimétrico del complejo craneofacial y afecta alrededor del 11.7 % de los niños en dentición temporal. Segun la RNO, algunos tratamientos tempranos, como el tallado selectivo, podrian corregir el desequilibrio oclusal y potenciar el crecimiento simétrico del complejo craneofacial en pacientes con MCU. Sin embargo, los tratamientos correctivos son a menudo retrasados hasta la edad adulta debido a la falta de evidencias científicas de la RNO, el aun desconocido desarrollo craneofacial y a la posibilidad de correcciones espontáneas durante el crecimiento, como será ampliamente introducido en esta tesis. A pesar de los esfuerzos realizados hasta la fecha, las técnicas experimentales y los modelos computacionales no han sido capaces de demostrar aun la relación que existe entre la forma y función del complejo craneofacial y justificar analíticamente así los cimientos de RNO. Un mayor conocimiento de estos aspectos podría favorecer el tratamiento temprano de las maloclusiones y mejorar la vida de los pacientes.
En esta tesis, se presenta una metodología computacional para la evaluación por el método de los elementos finitos de los resultados de la RNO
y del efecto que tiene la oclusión en el desarrollo asimétrico de niños con MCU. Para ello, tal y como se describe detalladamente en esta tesis, fue fundamental la caracterización mecánica de los tejidos conectivos, el desarrollo de modelos computacionales detallados y una evaluación tridimensional precisa de la asimetría mediante algoritmos computacionales. Esta investigación constituye asi el primer estudio de la RNO mediante el método de los elementos finitos, y podría considerarse como un referente en la simulación computacional de la masticación y en su relación biomecánica con el desarrollo craneofacial durante la infancia.
Resumen (otro idioma): This dissertation aims to computationally evaluate the effect of early therapies, in particular Neuro-occlusal Rehabilitation (N.O.R), in the correction of dental malocclusions during childhood, checking their influence on the craniofacial complex¿s development and functionality. Moreover, this work aims to be a guide for the computational modelling of the craniofacial complex, encouraging future researchers, engineers, dentists and clinicians to include biomechanical models in their studies. Within all the malocclusions, in this dissertation, the effect of the unilateral crossbite (UXB) was particularly analysed since it is a frequent cause of the asymmetric development of the craniofacial complex, affecting about 11.7 % of children in deciduous dentition. According to N.O.R, early treatments, such as selective grinding, could correct the occlusal imbalance and promote the symmetric development of the craniofacial complex in patients with UXB. Nevertheless, these treatments are often delayed to adulthood due to the lack of scientific evidence of N.O.R¿s outcomes, the uncertain development of the craniofacial complex and the possibility of spontaneous corrections during growth, as it will widely introduce in this dissertation. Despite the great efforts achieved to date, the experimental techniques and computational models have not yet demonstrated the relationship between form and function of the craniofacial complex and therefore justify analytically the N.O.R approaches. Greater knowledge of these issues could encourage the early treatment of malocclusions, improving the patients' lives. This dissertation presents a computational methodology, using the finite element method, to evaluate the UXB¿s effect on asymmetric development during childhood and to prove analytically N.O.R¿s outcomes. To this end, as it is extensively detailed in this dissertation, the mechanical characterization of the connective tissues, the development of detailed computational models and the accurate 3D-analysis of the asymmetry were carefully conducted. This research is, therefore, the first analytical study of N.O.R treatments through the finite element method. Moreover, this dissertation could be also considered as a good reference in the computational modelling of chewing and in the biomechanical study of craniofacial development according to its shape-function relationship.
Pal. clave: mecánica de medios continuos ; propiedades mecánicas de materiales ; simulación ; biomecánica
Titulación: Programa de Doctorado en Ingeniería Mecánica
Plan(es): Plan 514
Área de conocimiento: Ingeniería y Arquitectura
Nota: Presentado: 30 09 2021
Nota: Tesis-Univ. Zaragoza, , 2021
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Registro creado el 2023-11-22, última modificación el 2023-11-22
