Análise das tensões nos primeiros pré-molares superior e inferior, em contato, através do método de elementos finitos / Enamel stress distribution in superior and inferior premolars, in contact, through a finit elements study

RESUMO

As lesões cervicais não cariosas foram, durante muito tempo, atribuídas à abrasão causada pela escovação dental, e/ou por processos erosivos. Teorias biomecânicas consideram a possibilidade de que concentrações de tensões na região cervical, causadas pela flexão de cúspides, poderiam contribuir, associadas a outros fatores clínicos, para o desenvolvimento dessas lesões chamadas de abfração O presente trabalho pretende através do método de elementos finitos, utilizando o programa ANSYS versão 8.1, analisar a distribuição de tensões na região cervical de modelos bidimensionais parametrizados dos primeiros pré–molares superior e inferior quando estes são colocados em contatos cêntrico e excêntricos no plano frontal, sob uma carga de 1 N. Para simulação da diminuição da mobilidade do ligamento periodontal sob cargas de impacto, o valor real do seu módulo de elasticidade foi aumentado para o correspondente ao do osso esponjoso e ao do osso cortical. Os resultados permitiram concluir que, de uma maneira geral, nas posições excêntricas, os dentes se flexionam e tensões de tração ocorrem na região cervical oposta ao contato com valores compatíveis para formação das lesões. Na posição cêntrica, as tensões de tração se manifestam mais na região da fossa central de ambos os dentes e na cervical do pré-molar inferior. A simulação da diminuição da mobilidade dentaria sob cargas de impacto reduziu o valor das tensões de tração, em todas as regiões analisadas, na ordem de 33% para o pré-molar superior e 66% para o inferior, mas não alterou seu padrão de distribuição

ABSTRACT

Non carious cervical lesions were often attributed to toothbrush abrasion and/or erosive process. Biomechanical theories consider that stress concentration in the cervical area, caused by cuspal flexure, may contribue, associated to other clinical factors for the development of the lesion called abfraction. The aim of this finite element study, using the ANSYS version 8.1, is to analyze the stress distribution in the cervical region of superior and inferior premolars’ bidimensional models. Contacts in centric and eccentric positions were reproduced under a 1 N load. To simulate tooth mobility reduction under impact loads, the elastic modulus of the periodontal ligament was increased to reach the corresponding ones of the alveolar and cortical bone. The results showed that, in eccentric positions, teeth bend and tensile stress are generated at the cervical region opposed to the contact side, justifying the possibility to initiation of the lesion. In centric position, tensile stress occurred on both teeth at the central fossae and at the buccal cervical area of the inferior premolar. The simulation of tooth mobility reduction under impact loads diminished the tensile stress value, at all of the analyzed positions, in a rate of 33% and 66% respectively to superior and inferior premolars