Desenvolvimento de placas otimizadas para fraturas mandibulares : uma abordagem integrada de modelagem computacional e manufatura aditiva

Abstract

A fratura mandibular, particularmente na região da sínfise, representa um dos desafios mais complexos na cirurgia oral e maxilofacial, demandando abordagens que equilibrem funcionalidade biomecânica e estabilidade estrutural. Neste cenário, o uso de placas de fixação personalizadas, desenvolvidas por meio de otimização topológica e fabricadas por manufatura aditiva metálica em titânio surge como uma alternativa inovadora e promissora. Este estudo utiliza o Método dos Elementos Finitos (MEF) para analisar e comparar diferentes modelos de placas mandibulares, considerando propriedades mecânicas isotrópicas e ortotrópicas, bem como o efeito da orientação de impressão no processo de Laser Powder Bed Fusion (LPBF). A metodologia adotada inclui a reconstrução tridimensional da mandíbula a partir de imagens tomográficas, o tratamento do modelo CAD e a simulação numérica das condições de carga. Os resultados evidenciam que a otimização topológica possibilita a redução do volume de material empregado sem comprometer a estabilidade biomecânica da fixação, além de promover uma distribuição mais uniforme das tensões na área da fratura. Dessa forma, o estudo contribui significativamente para o avanço das técnicas de fixação personalizadas, fornecendo bases para futuras aplicações clínicas e aprimoramento das práticas cirúrgicas na reabilitação de fraturas mandibulares.