Orientador: Luis Roberto Marcondes Martins

Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Odontologia de Piracicaba

Resumo: O objetivo deste trabalho foi avaliar a viabilidade da utilização de um método de geração de modelo tridimensional de pré-molar superior, com capacidade de representar as tensões de contração de polimerização por meio de analogia térmica com aplicabilidade ao método de elementos finitos....

Resumo: O objetivo deste trabalho foi avaliar a viabilidade da utilização de um método de geração de modelo tridimensional de pré-molar superior, com capacidade de representar as tensões de contração de polimerização por meio de analogia térmica com aplicabilidade ao método de elementos finitos. Após isto, neste trabalho avaliou-se o comportamento biomecânico de pré-molar superior enfraquecido, restaurado com dois tipos de monômeros resinosos por meio de análise por elementos finitos comparando ao dente hígido. Para geração do modelo 3D foi selecionado primeiro pré-molar superior hígido. O dente escolhido foi mapeado com scanner de contato 3D (Modela, Roland) e, logo após, o esmalte foi degradado com ácido clorídrico-10%, para a realização da digitalização da imagem da dentina coronária. Para o mapeamento do volume pulpar, a dentina foi seccionada longitudinalmente no sentido vestíbulo-palatino e realizada a digitalização do espaço negativo referente à polpa. Os arquivos com extensão *.STL (steriolitografia) foram exportados para programa Bio-CAD (Rhinoceros-3D). Volumes de cada estrutura dental e técnicas restauradoras foram gerados por meio da associação de superfícies complexas não regulares (NURBS). Os modelos foram exportados para o programa de elementos finitos (Ansys Workbench v12), onde foi realizado o processo de malhagem, inserção das propriedades mecânicas e condições de contorno. Foram gerados 9 modelos, sendo um do dente hígido e 8 modelos de acordo com os 3 fatores em estudo: tipo de perda estrutural em dois níveis: com e sem socavamento de cúspide, tipo de monômero resinoso em dois níveis: silorano e metacrilato, e aplicação de carregamento de compressão em dois níveis: com carregamento e sem carregamento. Os resultados foram analisados pelo critério de tensão máxima principal e von Mises. Os resultados obtidos mostraram consonância com a literatura, e a observação do estudo comprovou que o uso do modelo geométrico 3D com analogia térmica para contração de polimerização é adequado para a análise por elementos finitos. Concluiu-se que a presença do socavamento apresentou aumento da concentração de tensões nas estruturas dentárias, principalmente quando associado ao uso da resina de metacrilato; o tipo de monômero resinoso e a diferença de contração volumétrica influenciaram na concentração das tensões no material, na interface e no substrato, e que o carregamento compressivo influenciou os valores de tensão

Abstract: The aim of this study was to evaluate the feasibility of using a method of generating three-dimensional model of maxillary premolar tooth, with ability to represent the tensions of polymerization shrinkage through thermal analogy with applicability to the finite element method. After that,...

Abstract: The aim of this study was to evaluate the feasibility of using a method of generating three-dimensional model of maxillary premolar tooth, with ability to represent the tensions of polymerization shrinkage through thermal analogy with applicability to the finite element method. After that, this study evaluated the biomechanical behavior of weakened premolar, restored with two types of resin monomers through finite element analysis compared to healthy teeth. To generate the 3D model was selected first premolar healthy. The tooth was chosen mapped contact with scanner (3D Models, Roland) and, soon after, the enamel was degraded with hydrochloric acid-10%, to perform the scan image of the coronal dentin. To map the volume pulp, dentin was sectioned longitudinally in the buccopalatal and performed scanning the negative space on the pulp. The files with extension *. STL (steriolitography) were exported to Bio-CAD program (Rhinoceros-3D). Volumes of each tooth structure and restorative techniques were generated through the association of non-regular complex surfaces (NURBS). The models were exported to the finite element program (Ansys Workbench v12), which had undertaken the process of mesh size, insertion of the mechanical properties and boundary conditions. 9 models were generated, one of the healthy tooth and eight models according to three factors studied: type of structural loss at two levels: with and without undermining the cusp, type of resin monomer into two levels: Silorane and methacrylate, and application of compression loading on two levels: with and without loading. The results were analyzed by the criterion of maximum principal stress and von Mises. The results showed agreement with the literature, and observation of the study showed that use of the 3D geometric model with analogy to thermal polymerization shrinkage is suitable for finite element analysis. It was concluded that the presence of undermining showed an increase in stress concentration in the dental structures, especially when associated with the use of methacrylate resin, type of resin monomer and the difference in shrinkage influence the concentration of stresses in the material, in the interface and substrate, and the compressive loading influenced the values of tension