Diseño de un prototipo de dispositivo intraoral para un paciente con apnea obstructiva del sueño leve o moderada y comparación con el modelo Herbst, como servicio para el Instituto Odontológico Nacional en Sogamoso, Boyacá
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2024-05
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Resumen
En este proyecto se aborda el análisis biomecánico de estructuras anatómicas en una paciente al utilizar el dispositivo de avance mandibular como tratamiento de apnea obstructiva del sueño “Herbst”, el cual genera afecciones en los pacientes. Se identificaron las variables críticas, hallando que son la tensión y desplazamiento del músculo masetero y el área transversal de la vía aérea superior para a partir de dicha identificación diseñar un dispositivo intraoral y analizando su respuesta y posible mejora en los pacientes por medio de simulación de esfuerzos de elementos finitos comparar las variables críticas para cada modelo. El dispositivo diseñado presentó una tensión más de 11 veces inferior respecto al diseño Herbst, lo cual es positivo (8,021 kPa y 89,173 kPa, respectivamente) y además se consigue evitar el colapso de las vías aéreas, en dónde se pasa de 1,48∗10−4(𝒎𝟑/𝒔). (caudal del aire durante el colapso) a 4,16∗10−4(𝒎𝟑/𝒔). s (caudal del aire durante la mordida habitual). Por lo que el dispositivo diseñado disminuye la tensión en el músculo masetero en comparación con el dispositivo Herbst, y aumenta el caudal de aire de la vía aérea superior en comparación del colapso de la Apnea, además de asegurar por medio de simulación de esfuerzos y cálculos teóricos el comportamiento de los materiales del dispositivo diseñado.
Descripción
Abstract
This project addresses the biomechanical analysis of anatomical structures in a patient when using the “Herbst” mandibular advancement device as a treatment for obstructive sleep apnea, which generates conditions in patients. The critical variables were identified, finding that they are the tension and displacement of the masseter muscle and the cross-sectional area of the upper airway to, based on said identification, design an intraoral device and analyzing its response and possible improvement in patients through simulation of Finite element efforts compare the critical variables for each model. The designed device presented a tension more than 11 times lower than the Herbst design, which is positive (8.021 kPa and 89.173 kPa, respectively) and also prevented the collapse of the airways, where it exceeded 1,48∗10−4(𝒎𝟑/𝒔). (air flow rate during collapse) at 4,16∗10−4(𝒎𝟑/𝒔). s (air flow during the usual bite). Therefore, the designed device reduces the tension in the masseter muscle compared to the Herbst device, and increases the air flow of the upper airway compared to the collapse of Apnea, in addition to ensuring through stress simulation and calculations. theoretical behavior of the materials of the designed device.
Palabras clave
Apnea del sueño obstructiva, Simulación por ordenador, Músculo masetero, Aparato Herbst, Férulas oclusales, Estrés mecánico
Keywords
Sleep Apnea Obstructive, Computer Simulation, Masseter Muscle, Herbst appliance, Occlusal Splints, Stress mechanical