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Dissertação de Mestrado
DOI
10.11606/D.23.2009.tde-08042009-114856
Documento
Autor
Nome completo
Andrea Fagundes Vaz dos Santos
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2009
Orientador
Banca examinadora
Meira, Josete Barbosa Cruz (Presidente)
Lima, Raul Gonzalez
Ribeiro, Fernando da Cunha
Título em português
Risco de fratura radicular em pré-molar superior restaurado com pino intra-radicular: análise por elementos finitos
Palavras-chave em português
Análise por elementos finitos
Biomecânica
Fratura radicular vertical
Pinos intra-radiculares
Restauração de dentes endodonticamente tratados
Resumo em português
A restauração de dentes com grande destruição tecidual e endodonticamente tratados ainda representa um desafio para o cirurgião-dentista. A falha mais crítica após este tipo de tratamento é a fratura radicular, com maior incidência no grupo dos pré-molares superiores. O achatamento mésio-distal dos canais destes dentes e o descolamanto do pino oval têm sido apontados como os principais fatores predisponentes para este tipo de fratura. A hipótese deste trabalho é que a presença do pino aumenta o risco de fratura quando ocorre concomitantemente descolamento na interface pino/cimento. Este risco seria maior nos casos em que o pino acompanha o formato oval característico do canal do segundo pré-molar superior. O objetivo deste trabalho foi comparar, por análise de elementos finitos, as respostas de tensão máxima principal (smax) em modelos que simularam pinos de seção transversal circular ou oval, aderidos ou descolados e em modelos de dentes hígidos com canal de seção transversal circular ou oval. Foi avaliado também o risco de descolamento da interface pino/cimento. Foram construídos dois modelos 3D de segundo pré-molar superior hígido, um com canal oval (Ho) e outro com canal circular (Hc). A partir dos modelos dos dentes hígidos foram construídos modelos com pino intra-radicular de fibra de vidro e com núcleo metálico fundido. Para os casos de canais ovais (Co), os pinos poderiam apresentar seções transversais circular (Pc) ou oval (Po), enquanto para os canais circulares (Cc) foram simulados apenas pinos circulares. Todos os materiais foram considerados homogêneos, lineares e isotrópicos, com exceção do pino de fibra de vidro que foi considerado ortotrópico. Para cada modelo foi simulada uma condição de perfeita adesão (A) e outra de total descolamento (D) entre pino e cimento resinoso. Uma carga de 300 N foi aplicada a 45° na aresta central-interna da cúspide vestibular (carregamento cêntrico) ou desviada 1,4 mm para a mesial (carregamento excêntrico). Os diferentes modelos foram comparados quanto à distribuição da smax e magnitude, localização e orientação dos vetores dos picos de smax na dentina. Foi analisado também o risco de descolamento da interface pino/cimento, e os riscos de fratura do pino, núcleo e cimento. O pico de tração para os casos D foi de até 4,7 vezes maior que o encontrado nos dentes hígidos e nos casos A. Nos casos D, os pinos circulares chegam a apresentar tensão 1,7 vezes maior que os ovais. Ainda para os casos D, as raízes de seção transversal circular tiveram smax 1,3 vezes maior que as de seção transversal oval, mantendo o pino sempre circular. Já para os casos A, os valores foram muito semelhantes (embora, em geral, um pouco maiores) aos do dente hígido. O maior risco de descolamento foi detectado entre pino metálico fundido e cimento. O risco de fraturar a raiz foi maior em pinos descolados com pino metálico. Em raízes restauradas com pino de fibra, o maior risco de fratura ocorreu no núcleo e no pino, embora o valor do índice de risco de fratura seja muito mais alto que para os dentes restaurados com pino metálico.
Título em inglês
Risk of root fracture in upper premolars restored with an intraradicular post: finite element analysis
Palavras-chave em inglês
Biomechanics
Finite element analysis
Intra-radicular post
Restoration of endodontically treated teeth
Vertical root fracture
Resumo em inglês
The restoration of teeth with a large tissue destruction and endodontic treatment still presents a challenge for clinicians. The most critical failure after this type of treatment is the root fracture, with more incidence for upper premolars. The mesial-distal flattening of the root canal of these teeth and the detachment of the oval post have been pointed out as main factors predisposed to this type of fracture. The hypothesis of this study is that the presence of posts increases the risk of failure when this happens concomitantly to its detachment at the post/cement interface. This risk would be greater for cases in which the post follows the typical oval shape of the upper second premolar root canal. The objective of this study was to compare, by finite element analysis, the reply of the maximum principal stress (smax) for models which simulated posts with circular or oval cross-section, bonded or detached and for intact teeth models with circular or oval root canal. The risk of post/cement interface detachment was also evaluated. Two 3D models of an intact upper premolar, one with an oval canal (Ho) and other with a circular one (Hc) were obtained. From these models, other ones were obtained with glass fiber intra-radicular post and with cast core. For oval canals (Co), posts could presented circular (Pc) or oval (Po) crosssections, while for circular ones (Cc), only circular posts were simulated. All materials were considered homogeneous, linear and isotropic, except the glass fiber post which was considered orthotropic. For each model, a perfect bonding condition was simulated (A) and another with total detachment (D) between the post and the cement. A 300 N load was applied at 45° on the central-internal edge of the buccal cusp (centric loading) or diverted from 1,4 mm through the mesial (excentric loading). All different models were compared on stress distribution of smax and magnitude, and also smax peak vectors localization, and orientation at the dentin. The post/cement interface risk of detachment and the risk of fracture for posts, core and cement were analyzed. The tension peak for D cases was up to 4,7 times greater than that found for intact teeth and for A cases. For D cases, circular posts sometimes presented up to 1,7 times greater than oval ones. Further for D cases, roots with circular crosssectional had the smax 1,3 times greater than those with oval cross-sectional, with the post always circular. For A cases, values were however much similar (even though, in general, they were a little greater) to intact ones. The major risk of detachment was detected between the metallic post and the cement. The risk of root fracture is greater for detached posts with metallic posts. For restored roots with fiber posts, the major risk of fracture occurs to the core and the post, even the risk of fracture index is much greater than for restored teeth with metallic post.
 
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Data de Publicação
2009-06-08
 
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