Análise comparativa da distribuição de tensões em incisivo central superior, restaurado com diferentes sistemas de pinos intra-radiculares

Abstract

Neste trabalho é proposto analisar a distribuição de tensões produzidas na dentina radicular do incisivo central superior restaurado com diferentes sistemas de pinos intra-radiculares, através dos Métodos de Fotoelasticidade e Elementos Finitos. Esta análise foi realizada para os seguintes sistemas de pinos intra-radiculares: fibra de carbono, fibra de vidro, zircônio, aço inoxidável, titânio e metálico fundido (Liga de Cu-Al), o dente hígido foi utilizado como controle. Em ambos método foi construído um modelo bidimensional representativo do incisivo central superior e aplicada uma carga de 100 N no terço incisal da região palatina com um inclinação de 45º em relação aoa longo eixo do dente. Os resultados foram expressos em função da Tensão de Von Mises - Se e Sy, e valor da Ordem de Franja, para o Método de Elementos Finitos e Fotoelasticidade, respectivamente. Através da análise dos resultados, concluiu-se que houve diferenças significativas na distribuição de tensão entre os seis sistemas de pinos testados, sendo que, os pinos de zircônio, aço inoxidável, titânio e metálico fundido, promoveram uma alta concentração de tensões na região conduto radicular ao longo da interface pino/dentina. Nos pinos de fibra de vidro e fibra de carbono houve uma distribuição de tensões uniforme ao longo de toda a superfície radicular, não se verificou áreas de concentração de tensões produzidas por estes sistemas de pinos. Os pinos de zircônio, aço inoxidável, titânio e metálico fundido apresentaram propriedades mecânicas diferentes da estrutura dental, promovendo alterações significativas no comportamento mecânico do dente. De acordo com estes resultados, concluímos que os pinos não metálicos atendem de maneira satisfatória os requisitos necessários para proporcionarem um comportamento mais semelhante à estrutura dental, a compatibilidade... .

This work proposes a study about the distribution of mechanical stresses in the radicular dentin of restored with different posts systems, by means of the photoelastic and the finite element techniques. This analysis is conducted for the following posts systems: carbon fiber, fiberglass, zirconium, stainless steel, titanium and cast metal (Cu-Al alloy) and the healthy tooth (control). For this purpose, representative two-dimensional models of the central upper incisor are built for both methods. These models are subject to a 100N load applied at the tip of the crown, at 45º from the axle along the tooth. The results are expressed in terms of the Von Mises and Sy stresses and the fringe order, for the finite element and photoelastic methods, respectively. Through the analysis of these results, it can be concluded that significant stress distribution differences arise between the six different pin systems tested, so that those made of zirconium, stainless steel, titanium and cast metal produced high stress concentration at the post/dentin interface region. In the cases of the carbon fiber and fiberglass pins, on the other hand, the stress distribution along the radicular surface is uniform, lacking stress concentration areas. The zirconium, stainless steel, titanium and cast metal pins present mechanical properties which are different from those of the tooth structure, resulting in significant alterations over the mechanical behavior of the dental structure. The non-metallic pins comply more satisfactorily with the requirements necessary to provide a mechanical behavior more similar to that of the dental structure, the compatibility among the mechanical properties found in these system and the dentin providing a biomimetic behavior, reducing the risk of failure or root fractures.