Effect of restoration technique on stress distribution in extensively destroyed premolars: a finite element analysis study / Efeito da técnica restauradora na distribuição de tensões em pré-molares extensamente destruídos: uma análise por elementos finitos

ABSTRACT Objective: The objective of this study by the finite element method was to analyze the stress distribution on a single-rooted mandibular premolar tooth restored in two different ways. Methods: Laboratory simulation considered the following situations: 1) premolar restored with gold cast post and ceramic crown; 2) premolar restored with glass fiber post, composite resin core and ceramic crown. For this we used a two-dimensional model of a premolar with load application of 300N in the axial and oblique directions within the ANSYS program for Windows. Results: Under the axial load, a higher concentration of stresses was observed around the cast post (166 MPa). In the oblique load simulation, there was a concentration of stresses on the buccal root wall, internally and externally, in the tooth restored with cast post (222 MPa). In both load directions, the glass fiber post dissipated the stress received with greater uniformity (55 to 111 MPa). Conclusion: These data suggested that from the biomechanical point of view, the use of a glass fiber post and composite resin core could be more advantageous than the cast post technique for a mandibular single-rooted premolar tooth.

RESUMO Objetivo: Analisar, por meio do método dos elementos finitos, a distribuição de tensões em elemento dental pré-molar inferior unirradicular restaurado de duas maneiras distintas. Métodos: A simulação laboratorial considerou as seguintes situações: 1) pré-molar restaurado com núcleo metálico fundido em liga áurea e coroa em cerâmica; 2) pré-molar restaurado com pino de fibra de vidro, núcleo de preenchimento em resina composta e coroa em cerâmica. Para isso foi utilizado um modelo bidimensional de um pré-molar com aplicação de carga de 300N nas direções axial e oblíqua com uso de programa ANSYS para Windows. Resultados: Diante da carga axial, foi observada uma maior concentração de tensões na região do núcleo fundido (166 Mpa). Na simulação de carga oblíqua, observou-se uma concentração de tensões na parede radicular vestibular, interna e externamente, no dente restaurado com núcleo fundido (222 Mpa). Nas duas situações em estudo, o pino de fibra de vidro e núcleo de preenchimento dissipou, com maior uniformidade, a tensão recebida (55 a 111 Mpa). Conclusão: Esses dados sugerem que o uso de pino de fibra pré-fabricado e núcleo de preenchimento em resina composta pode ser mais vantajoso que a indicação de núcleo fundido, sob o ponto-de-vista biomecânico, em dente pré-molar inferior unirradicular.

Distribuição de estresse em incisivo central superior sob situações traumáticas semelhantes com diferentes cargas: uma análise tridimensional de elementos finitos / Stress distribuition on maxillary central incisor under similar traumatic situations with different loading forces: a 3-D finite element analysis

Aim: The present study aimed to analyze the stress distribution in the dentoalveolar structures of a maxillary central incisor submitted to two situations of impact loading. Materials and Methods: The following loading forces were applied using a three-dimensional finite element model: a force of 500 N at an angle of 45° on the buccal surface of the crown and a 2000 N force acting in the same direction and surface of the tooth. Results: Harmful stress was observed in the second situation, suggesting damage to both the tooth and adjacent tissue. However, the damage found in soft tissues such as dental pulp, was negligible. Conclusion: Injuries resulting from the traumatic situations were more damaging to the integrity of the tooth and its associated hard-tissue structures.