Biomechanical behavior of indirect composite materials: a 3D-FEA study / Comportamento biomecânico de resinas compostas indiretas: um estudo 3D-FEA

RESUMO

Objective: Este estudo teve como objetivo avaliar a influência do módulo de elasticidade de resinas compostas indiretas (RCI) na distribuição de tensão de um primeiro pré-molar superior restaurado. Materiais e métodos: Um modelo de elemento finito tridimensional (3D) de um dente com restauração mesio-ocluso-distal (MOD) foi utilizado. Foram simulados três RCI, alterando o módulo de elasticidade 10, 15 e 20 GPa. Todos os materiais foram considerados isotrópicos, homogêneos, lineares e elásticos. Uma carga axial (200 N) foi aplicada na superfície oclusal através de uma esfera, e os nós da superfície externa das raízes foram fixados. Foi analisada a Tensão Máxima Principal no dente e na restauração. Resultados: De acordo com a análise, quanto menor for o módulo elástico da RCI, maiores são os valores de tensão de tração gerados no dente. Para a restauração, observou-se o oposto quanto menor o módulo, menor a tensão de tração. Conclusão: Com as limitações deste estudo, é possível concluir que quanto maior o módulo de elasticidade do material restaurador, mais difícil será a deflexão das cúspides, mas, a fratura da resina será mais fácil.(AU)

ABSTRACT

Objetivo: This study aimed to evaluate the influence of the elastic modulus of indirect composite resins (ICR) in the stress distribution of a restored maxillary first premolar. Material and methods: A three-dimensional (3D) finite element model of the tooth and the mesialocclusal-distal (MOD) restoration was created. Three ICR were simulated, by changing the elastic modulus 10, 15 and 20 GPa. All materials were considered as isotropic, homogeneous and linearly elastic. An occlusal load (200 N) was applied on occlusal surface trough a sphere, and the nodes of the external surface of the root were fixed. The maximum principal stresses on the tooth and restoration were analyzed. Results: According to FE analysis, the lower the ICR elastic modulus, the higher the tensile stress values generated on the remaining tooth. For the restoration, the opposite was observed the lower the modulus, the lower the tensile stress. Conclusion: With the limitations of this study it is possible to conclude that the greater the elastic modulus of the restorative material the harder it will be to deflect the cusps, but the easier the fracture of the resin(AU)