Análisis por elementos finitos del esfuerzo en prótesis completas removibles inferiores bajo fuerzas oclusales verticales y oblicuas

Por qué importan las roturas de las prótesis

Las personas que dependen de prótesis completas inferiores a menudo se enfrentan a un problema molesto y costoso: sus prótesis se agrietan, especialmente en la zona anterior, aun cuando las fuerzas de mordida ahí deberían ser bajas. Este artículo aborda ese misterio cotidiano mediante simulaciones por ordenador. Al “masticar” virtualmente con una prótesis digital, los autores preguntan si las fuerzas de masticación normales por sí solas son realmente suficientes para partir una prótesis inferior bien hecha, o si deben intervenir otros factores ocultos.

Un lugar desconcertante para las grietas

La enseñanza tradicional en odontología sostiene que las fuerzas masticatorias más intensas actúan sobre los dientes posteriores, mientras que los dientes anteriores de una prótesis completa inferior experimentan cargas mucho menores. Sin embargo, las encuestas muestran que entre el 20 y el 30% de las prótesis completas terminan fracturándose, y muchas de esas grietas se inician en la región anterior. Intentos previos por explicar esta paradoja a menudo llevaron los modelos a extremos poco realistas: usar fuerzas de mordida mucho más altas de lo que los pacientes reales pueden generar, añadir defectos de gran tamaño o forzar que la prótesis repose sobre crestas óseas muy afiladas. El presente estudio formula una pregunta más simple y clínicamente fundamentada: si una prótesis inferior está correctamente apoyada sobre tejido blando y fabricada sin defectos evidentes, ¿puede la masticación normal generar tensiones en la zona anterior lo bastante altas como para romperla?

Construir una prótesis inferior virtual

Los autores construyeron un modelo tridimensional detallado de una prótesis completa inferior usando software de diseño dental y lo importaron a un programa de ingeniería para análisis por elementos finitos, un método que divide la prótesis y los tejidos de soporte en muchos pequeños elementos y calcula cómo se deforma cada uno bajo carga. La base de la prótesis y los dientes artificiales se modelaron como un acrílico plástico típico, mientras que el tejido gingival subyacente se representó como una capa blanda y ligeramente elástica apoyada sobre un hueso mucho más rígido. Se asumió que la prótesis encajaba bien y se adhería firmemente a las encías, emulando una prótesis idealmente adaptada. Se probaron dos escenarios de masticación: fuerzas puramente verticales de 100 newton en los molares traseros, y fuerzas oblicuas más intensas de 140 newton con un ángulo de 45 grados para imitar el componente lateral de la masticación real. El equipo también varió la finura de la “malla” computacional, para asegurar que las tensiones calculadas fueran fiables y no meros artefactos numéricos.

Hacia dónde van realmente las tensiones

Las simulaciones confirmaron que las cargas de masticación con ángulo son mucho más exigentes que las verticales puras. Bajo fuerzas verticales, las tensiones en toda la prótesis se mantuvieron muy bajas. Cuando se aplicaron fuerzas oblicuas, la prótesis se dobló y torsionó sobre la base de tejido blando: la superficie interna (lado de la lengua) de la zona anterior quedó sometida a tensión, mientras que la superficie externa (lado del labio) quedó comprimida. Sin embargo, incluso en este escenario más severo, las tensiones más altas calculadas de forma fiable se localizaron en la zona molar posterior, no en la anterior. En la zona crítica anterior entre los caninos y los incisivos, las tensiones de tracción en material sano se mantuvieron alrededor o por debajo de 10 megapascales, muy por debajo de las resistencias típicas a tracción y flexión de los plásticos de prótesis modernos, que son varias veces superiores. Sólo en pequeños surcos afilados entre dientes las tensiones se elevaron localmente, y aun esos valores quedaron por debajo de los niveles que normalmente provocarían una fractura inmediata.

Fatiga, surcos diminutos y masticación en el mundo real

Los autores compararon sus resultados de tensión con datos de laboratorio conocidos sobre el comportamiento de los plásticos de prótesis bajo carga única y bajo fatiga repetida. La masticación cotidiana somete a una prótesis a miles de ciclos de carga por día, por lo que pequeñas tensiones pueden, a lo largo de muchos meses, conducir al crecimiento de grietas. En las simulaciones, los niveles de tensión en la región del canino coincidieron con el extremo inferior de los valores de resistencia a fatiga reportados, lo que sugiere que el desgaste a largo plazo, y no una sola mordida fuerte, es la preocupación más realista. Es importante señalar que el análisis destacó cómo pequeños detalles anatómicos —surcos estrechos y transiciones abruptas cerca del cuello de los dientes— pueden amplificar localmente la tensión. Alisar estas características en el lado lingual de la prótesis, donde la apariencia es menos crítica, podría reducir significativamente las tensiones y mejorar la durabilidad sin grandes compromisos de diseño.

Qué significa esto para los portadores de prótesis

En conjunto, el estudio concluye que, para una prótesis inferior bien ajustada, fabricada con acrílico moderno y apoyada sobre tejido blando sano, las fuerzas masticatorias típicas por sí solas tienen pocas probabilidades de generar tensiones en la zona anterior suficientes para romperla. Este hallazgo sugiere que muchas fracturas en el mundo real probablemente implican una combinación de otros factores: pequeñas desadaptaciones, contactos oclusales desiguales, fatiga a largo plazo o defectos materiales inadvertidos. Para los pacientes, el mensaje es que las revisiones periódicas, una fabricación cuidadosa de la prótesis y la atención a detalles de forma aparentemente menores pueden importar tanto como la resistencia del material. Para clínicos y técnicos, el trabajo apunta a estrategias prácticas —como alisar surcos estrechos y optimizar el apoyo sobre las encías— para hacer que las prótesis de uso cotidiano sean menos propensas a roturas súbitas e inoportunas.

Cita: Madoune, Y., Żmudzki, J. & Lee, H. Finite element analysis of stress in removable lower complete denture under vertical and oblique occlusal forces. Sci Rep 16, 11997 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-37756-9

Palabras clave: prótesis completa, fractura de prótesis, análisis por elementos finitos, fuerzas masticatorias, diseño de prótesis