Caracterização mecânica por ensaios de dureza e influência do módulo de elasticidade e da geometria do preparo em dentes tratados endodonticamente por análise de tensões de elementos finitos

O presente estudo teve dois objetivos: analisar a partir da simulação computacional pelo método de elementos finitos (MEF) a influência da variação do módulo de elasticidade (E) da dentina radicular, e da geometria do preparo dentário, na distribuição de tensões em dentes tratados endodonticamente; e caracterizar a dentina e os materiais restauradores. Inicialmente, realizou-se o ensaio de dureza na dentina radicular, da guta-percha (GP) (convencional e revestida) e do cimento obturador endodôntico para determinar o módulo de elasticidade destes materiais. Para melhor compreensão da caracterização mecânica da dentina radicular foi realizada análise morfológica por microscopia confocal. As durezas da dentina, do cimento e de duas guta-perchas (revestida e sem revestimento) foram determinadas na direção longitudinal e axial com o equipamento ultramicrodurometro (DUH). A simulação computacional 2D foi realizada em três etapas no programa Abaqus: variando o valor do E ao longo do comprimento da dentina radicular; variando o valor do E das GPs; e variando a geometria do preparo para tratamento endodôntico, comparando com o modelo de dente hígido. Nas simulações, foram analisadas as tensões principais de tração e compressão. Os módulos de elasticidade encontrados no ensaio de dureza foram: para a dentina radicular no plano cervical, médio e apical os valores médios foram de 7GPa, 10GPa e 12 GPa e 19GPa, 18GPa, 14 GPa, respectivamente. Para o cimento endodôntico foi 1,7GPa. No plano longitudinal, o E de ambas as GPs foi semelhante (1,7 GPa) e no plano axial a GP revestida o E de 0,7 GPa. Na simulação por MEF, variando o E dos terços da dentina radicular e depois da GP, verificou-se que não houve influência na distribuição de tensões, permitindo construir o modelo com um único valor do E para a dentina coronária e radicular (20 GPa), para a GP e cimento obturador (1,7 GPa). Concluiu-se que a geometria do preparo mediano é a ideal por proporcionar menor geração de tensão e distribuição homogênea no dente. E isto pode influenciar favoravelmente a localização, limpeza e desinfecção do sistema de canais radiculares revelando uma importante aplicação clínica deste estudo.The present study had two objectives: to analyze from the computational simulation by the finite element method (FEM) the influence of the elastic modulus (E) variation of the root dentin, and the tooth preparation geometry, on the stress distribution in treated teeth. endodontically; and characterize dentin and restorative materials. Initially, the hardness test was performed on root dentin, gutta-percha (GP) (conventional and coated) and endodontic sealer to determine the modulus of elasticity of these materials. For better understanding of the mechanical characterization of root dentin, morphological analysis was performed by confocal microscopy. The hardness of dentin, sealer and two gutta-percha (coated and uncoated) were determined in the longitudinal and axial direction with the ultramicrodurometer (DUH) equipment. The 2D computational simulation was performed in three stages in the Abaqus program: varying the E value along the root dentin length; varying the E value of GPs; and varying the geometry of the preparation for endodontic treatment, comparing with the healthy tooth model. In the simulations, the main tensions of tension and compression were analyzed. The modulus of elasticity found in the hardness test were: for root dentin in the cervical, mid and apical plane the mean values were 7GPa, 10GPa and 12 GPa and 19GPa, 18GPa, 14 GPa, respectively. For endodontic sealer it was 1.7GPa. In the longitudinal plane, the E of both GPs was similar (1.7 GPa) and in the axial plane the coated GP the 0.7 GPa E. In the FEM simulation, the E of the root dentin thirds and after the GP , it was verified that there was no influence on the stress distribution, allowing to build the model with a single E value for the coronary and root dentin (20 GPa), for the GP and obturator cement (1.7 GPa). It was concluded that the geometry of the middle preparation is ideal because it provides less stress generation and homogeneous distribution in the tooth. And this may favorably influence the location, cleaning and disinfection of the root canal system revealing an important clinical application of this study.110 p