تاثير كراون هاي غيرهمگن روي توزيع تنش ها در ريشه و مارجين سرويكال به كمك آناليز اجزاء محدود

Influence of Inhomogeneous Crowns on Stress Distribution in Tooth Root and Cervical Margin by Finite Element Analysis

مقدمه: اختلاف زياد خواص مكانيكي كراون با عاج دندان در ترميم هاي پست-كور كراون منجر به تمركز تنش در عاج و مارجين سرويكال مي شود. به منظور كاهش تنش در عاج و مارجين سرويكال، نوعي از مواد غيرهمگن (مواد هدفمند) براي كراون پيشن هاد شده است. هدف مطالعه حاضر، تعيين تاثير كراون هاي غيرهمگن روي توزيع تنش ها در ريشه و مارجين سرويكال به كمك آناليز اجزاي محدود بود. مواد و روش ها: يك مدل كامپيوتري از دندان پرمولر اول پايين و بافت هاي اطراف آن شامل ليگامان پريودنتال، استخوان هاي كورتيكال و ترابيكولار تهيه شد. كراون هاي همگن و غيرهمگن به كمك آناليز اجزاء محدود بررسي و توزيع تنش هاي آن ها با يكديگر مقايسه شد. يافته ها: كراون آلومينا منجر به بيشترين تمركز تنش در عاج و مارجين سرويكال شد؛ درحالي كه كراون غيرهمگن درجه بندي شده با p=10 (10FGM) منجر به كمترين تمركز تنش در عاج و مارجين سرويكال شد. نتيجه گيري:نتايج آناليز اجزاء محدود نشان داد كه كراون هاي غيرهمگن نسبت به كراون هاي همگن برتري دارند. كراون هاي غيرهمگني كه به درستي طراحي شده باشند مي توانند منجر به كاهش تنش ها در عاج و مارجين سرويكال و در نتيجه كاهش احتمال شكست ريشه يا ترميم شوند.

Introduction: In the post and core crown restorations, the significant mismatch in the mechanical properties of the crown and dentin leads to stress concentration at dentin and cervical margin. A class of inhomogeneous materials (Functionally Graded Materials) has been proposed for dental crown to reduce the stresses at dentin and cervical margin. The aim of the present study was to investigate the effect of inhomogeneous crowns on stress distribution in tooth root and cervical margin by finite element analysis. Materials & Methods: For the purpose of the study, a computer model of mandibular first premolar and its surrounding tissues, including periodontal ligament as well as cortical and trabecular bones were modeled. Homogeneous and inhomogeneous crowns were investigated by finite element analysis and the stress distribution results were compared. Results: Alumina crown resulted in the highest stress at the remaining dentin and cervical margin while inhomogeneous crown graded by index P=10 (FGM10) caused the lowest stress. Conclusions: Finite element analysis showed that, inhomogeneous crowns are preferred than homogeneous crowns. Inhomogeneous crowns tailored in an adequate order may reduce the stress concentration at dentin and cervical margins and consequently reduce the possibility of root/restoration fracture.