Influência do material restaurador, lesão cervical e tipo de carregamento no comportamento biomecânico de pré-molar superior

To evaluate the influence of restorative materials in the presence of cervical lesions on stress distribution and strain pattern of endodontic treated maxillary pre-molars by means 3D-Finite Element Analysis (FEA) and strain gauge test. For finite element analysis, 12 virtual 3D models of maxillary premolar were generated on Rhinoceros software, with MOD cavities and endodontic treatment: A (MOD amalgam restoration), R (MOD composite resin restoration), AL (MOD amalgam restoration + cervical lesion), RL (MOD composite resin restoration + cervical lesion), ALR (MOD amalgam restoration + cervical lesion with composite resin restoration) and RLR (MOD resin composite restoration + cervical lesion with composite resin restoration), each model subjected to two loads in long axis (axial load) and Oblique axis (oblique load). The models were analyzed with finite element software, using the von Mises and Max principal criteria for stress distribution analysis. For the strain gauge test, 14 maxillary premolars were selected, divided into 2 groups (n=7) and sequentially received the following treatments: 1) Endodontic treatment, 2) MOD preparation, 3) restoration with composite resin MOD preparation for the first group and amalgam restoration in the second group, 4) preparation in the cervical and 5) composite resin restoration in cervical region. Two strain gauges were fixed on the buccal and mesial face of each specimen. The specimens were submitted to continuous axial compression loading at a speed of 0.5 mm/min, using a 4,5mm sphere, to a maximum limit of 100 N in a universal testing machine, this loading was applied in long axis touching the buccal and palatal cusps and another loading in oblique touching the buccal cusp Total strain values were obtained by combining the buccal and mesial strain values. These values were analysed using non-parametric test Mann-Whitney and Kruskal-Wallis test (p<.05). The group A showed significantly higher stress concentration and strain values than the R. AL and RL showed higher values of stress and strain when compared with A and ALR, R RLR, respectively, for both types of contact. ALR and RLR had the distribution pattern of stress-strain similar to A and R, respectively. OA, R, AL, RL, RLR ALR showed higher values of stress and strain when subjected to oblique load. MOD cavity restored with amalgam had a higher stress concentration and higher values of strain in premolars endodontically treated. The presence of cervical lesion increased the stress and strain values for premolars restored with MOD amalgam and resin. The cervical lesion restored with composite resin recovered the biomechanical behavior similar to that of samples without lesion. And with the oblique load both restorative materials, the presence of lesion and restored lesion, was a factor modulating the distribution pattern of stress-strain, increasing its values.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorMestre em OdontologiaEste trabalho objetivou avaliar a influência dos materiais restauradores, associado a presença de lesões cervicais na distribuição de tensões e deformações em pré-molares superiores tratados endodonticamente por meio de Análise por Elementos Finitos (FEA) e Técnica de extensometria. Para análise de Elementos Finitos, 12 modelos virtuais 3D de pré-molar superior foram gerados no software Rhinoceros, com cavidades mésio-ocluso-distais (MOD) e acesso endodôntico: A (restauração de amálgama MOD), R (restauração de resina composta MOD), AL (restauração de amálgama MOD + lesão cervical), RL (restauração de resina composta + lesão cervical), ALR (restauração de amálgama MOD + lesão cervical com restauração de resina composta) e RLR (restauração de resina composta MOD + lesão cervical com restauração de resina composta), cada modelo foi submetido a dois tipos de carregamento (carregamento axial e oblíquo). Os modelos foram analisados utilizando o critério de Von Mises e de Tensão máxima principal. Para o teste de extensometria, 14 pré-molares superiores foram selecionados, divididos em 2 grupos (n = 7) e sequencialmente receberam os seguintes tratamentos: 1) tratamento endodôntico, 2) preparo MOD, 3) restauração com resina composta MOD para o primeiro grupo e restauração de amálgama no segundo grupo, 4) preparo cervical e 5) restauração de resina composta na região cervical. Dois extensômetros foram fixados na face vestibular e proximal mesial de cada amostra. Os espécimes foram submetidos ao carregamento de compressão contínua a uma velocidade de 0,5 mm / min, com uma esfera de 4,5 mm, para um limite máximo de 100 N em uma máquina universal de ensaios, este carregamento foi aplicado no longo eixo tocando a cúspide vestibular e palatina simulando o carregamento axial e tocando apenas a cúspide vestibular, para o carregamento oblíquo. Os valores foram analisados usando teste não paramétrico de Mann-Whitney e Kruskal-Wallis (p<.05). Como resultados, o grupo A mostrou concentração de tensão significativamente maior e valores de deformação maiores em relação a todos os grupos. AL e RL apresentaram valores mais elevados de tensão e deformação, quando comparados com A,R, ALR e RLR. Para ambos os tipos de contato. ALR e RLR apresentaram padrão de distribuição de tensão-deformação similar a A e R, respectivamente. Todos os grupos apresentaram valores mais elevados de tensão e deformação quando submetidos a carregamento oblíquo. Assim, as cavidades MOD restauradas com amálgama tiveram maior concentração de tensão e maiores valores de tensão em pré-molares tratados endodonticamente. A presença da lesão cervical aumentou a concentração de tensão e os valores de deformação. A lesão cervical restaurado com resina composta recuperou o comportamento biomecânico semelhante ao de amostras sem lesão. E com o carregamento oblíquo para ambos os materiais restauradores, e com a presença de lesão e lesão restaurada, foi fator modulador da tensão e deformação, intensificando e aumentando os valores