Molar dişlerde farklı intrakoronal derinlikte ve farklı restorasyon materyalleri ile hazırlanan endokronların sonlu elemanlar stres analizi ile incelenmesi

Abstract

Günümüzde çürükler, başarısız restorasyonlar, travmalar, erozyon ve abrazyonlar dişlerde kök kanal tedavisi gereksinimine neden olabilir. Bu nedenlerle ciddi diş dokusu kayıpları meydana geldiğinde kök kanal tedavisini takiben endokron restorasyonları uygulanabilmektedir. Endokron restorasyonlarının başarısını etkileyen materyaller ve restorasyon tasarımları ile ilgili araştırmalar devam etmektedir. Bu çalışmanın amacı; endodontik tedavili mandibular birinci molar dişlerde farklı intrakoronal derinlikte ve farklı restorasyon materyalleri (lityum disilikat IPS e-max CAD, zirkonya ile güçlendirilmiş cam seramik Vita Suprinity, PEEK ve %20 seramik dolduruculu modifiye PEEK materyali (BioHPP)) ile hazırlanan endokronların yük altında davranışlarını SESA (Sonlu Elemanlar Stres Analizi) ile incelemektir. Bu çalışmada periodontal nedenlerle çekilen mandibular birinci molar diş, kök kanal tedavisi yapılarak modelleme için kullanılmıştır. Kalan diş dokusu ile orantılı olacak şekilde 3 ve 4,5 mm intrakoronal derinlikte iki model tasarlanmıştır. Modellerde 1 mm genişliğinde dairesel basamaklı bir marjin ve 1 mm ferrule etkisi oluşturulmuştur. Bu modeller üzerine tasarlanan endokron materyalleri 4 farklı şekilde analiz programına tanımlanmış ve çiğneme kuvvetlerini taklit edecek şekilde uygulanan 300 N'luk dikey ve oblik kuvvetler altında restorasyonda, rezin simanda, minede ve dentinde oluşan Von Mises (VMS) ve asal streslerin değerleri ve dağılımları SESA aracılığıyla incelenmiştir. Madde kaybına uğramış dişlerin, farklı materyallerle, farklı intrakoronal derinlikte tasarlanan endokronlarda ve farklı doğrultudaki kuvvetler altında SESA'da değerlendirildiği bu araştırmanın limitasyonları dahilinde; dikey ve oblik kuvetler altında endokronlarda oluşan stresler okluzal yükleme noklarında yoğunlaşmıştır. Dikey kuvvetler altında elastisite modülü daha düşük olan materyallerin endokron restorasyonlarında daha az stres oluşturduğu, rezin siman ve minede daha fazla stres oluşturduğu ve dentinde ise benzer stresler oluşturduğu görülmüştür. Oblik kuvvetler altında elastisite modülü daha düşük olan materyallerin endokron restorasyonlarında ve rezin simanda daha az stres oluştururken minede daha fazla stres oluşturduğu gözlenirken, dentinde ise benzer stresler gözlenmiştir. Endokron restorasyonlarında kalan diş dokusu ile paralel intrakoronal derinliğin 4,5 mm'den 3mm'ye düşürülmesinin hem dikey hem de oblik kuvvetler altında restorasyon ve diş dokularında çok fazla olumsuz streslere neden olmadığı bulunmuştur. Oblik kuvvetler dikey kuvvetlere göre restorasyonda daha az farkla yüksek olmakla birlikte rezin siman, mine ve dentinde çok daha fazla streslere neden olmuştur. Bu çalışmanın sınırları dahilinde, endokron restorasyonlarında restorasyon materyallerinin, kalan kron boyu ile doğru orantılı intrakoronal derinliğin ve farklı doğrultularda uygulanan kuvvetlerin; restorasyonda ve diş dokularında oluşan streslerin dağılımı ve büyüklüğü üzerinde etkili olduğu sonucuna varıldı. Bu çalışmadan elde edilen bulguların desteklenmesi için gelecekte daha fazla in vitro ve in vivo çalışma yapılması gerekmektedir.

Currently, caries, unsuccessful restorations, traumas, erosion and abrasions may cause the need for root canal treatment in teeth. For these reasons, when severe tooth tissue loss occurs, endocrown restorations can be applied following root canal treatment. Research on materials and restoration designs that affect the success of endocrown restorations continues. The aim of this study behavior of endocrowns prepared with different restoration materials (lithium disilicate IPS e-max CAD, zirconia reinforced glass ceramic Vita Suprinity, PEEK and 20% ceramic filled modified PEEK material (BioHPP)) in endodontically treated mandibular first molar teeth under load at FEA (Finite Element Analysis). In this study, the mandibular first molar tooth extracted for periodontal reasons was used for modeling by performing root canal treatment. Two models with 3 and 4.5 mm intracoronal depths were designed to be proportional to the remaining tooth tissue. A circular stepped margin of 1 mm wide and 1 mm ferrule effect were created in the models. Endocrown materials designed on these models were defined in the analysis program in 4 different ways, and the values and distributions of VMS and principal stresses formed in the restoration, resin cement, enamel and dentin under 300 N vertical and oblique forces applied to mimic chewing forces were examined by FEA. Within the limitations of this study, in which teeth with material loss were evaluated in SESA under different materials, endocrowns designed at different intracoronal depths and under forces in different directions; under vertical and oblique forces, the stresses on the endocrown were concentrated at the occlusal loading points. It has been observed that materials with a lower modulus of elasticity under vertical forces create less stress on endocrown restorations, more stress on resin cement and enamel, and similar stresses on dentin. While it was observed that materials with a lower modulus of elasticity under oblique forces caused less stress in endocrown restorations and resin cement, they created more stress on enamel, while similar stresses were observed on dentin. It has been found that reducing the intracoronal depth from 4.5 mm to 3 mm in parallel with the remaining tooth tissue in endocrown restorations does not cause too much negative stress on the restoration and dental tissues under both vertical and oblique forces. Although oblique forces were slightly higher in restoration than vertical forces, they caused much higher stresses on the resin cement, enamel and dentin. Within the limits of this study, in endocrown restorations, the restoration materials, the intracoronal depth directly proportional to the remaining crown length and the forces applied in different directions; it was concluded that the stresses in the restoration and tooth tissues were effective on the distribution and size. More in vitro and in vivo studies are needed in the future to support the findings from this study.