Influence of anterior load and restorative procedure on maxillary incisors with different cervical wear morphologies / Influência do procedimento restaurador e de contato anterior em incisivos superiores com diferentes morfologias de desgaste cervical

The aim of this study was to evaluate the influence of different anterior load type and restorative procedure on stress distribution of maxillary incisors with different noncarious cervical lesions (NCCLs) morphologies. Three-dimensional models of a maxillary incisor were generated. Beyond the sound model (SO), five NCCLs morphologies were simulated: shallow (SH), notched (NO), concave (CO), wedge-haped (WS) and irregular with dual center (IR' and IR"). Composite resin restoration of all the models was simulated (R). Two different anterior loads were applied: 100N on palatine middle third (ML) and 500 N on palatine incisal third (IL). The data were obtained in MPa using the Maximum Principal Stress and Von Mises criteria and the statistical analysis was performed (paired t-test with 95% confidence level). The IL provided higher compressive stress than ML, mainly on WS (-136.3MPa), IR" (-117.5) and NO (-71.1 MPa). The highest tensile stress found within the restored models was on NOR with IL (19,1 MPa). The Von Mises results showed higher stress concentration on non-restored and IL models (p<0.001). The anterior load type and restorative status were determinant factors on stress distribution pattern changes, whereas NCCLs morphologies had little influence in maxillary incisors.

O objetivo deste estudo foi avaliar a influência de diferentes tipos de contatos anteriores e procedimentos restauradores na distribuição de tensões de incisivos superiores com diferentes morfologias de lesões cervicais não-cariosas (NCCLs). Modelos tridimensionais de um incisivo central superior foram gerados. Além do modelo hígido (SO), foram simuladas cinco morfologias de NCCLs: rasas (SH), entalhadas (NO), côncavas (CO), em forma de cunha (WS) e irregulares com centro duplo (IR' e IR''). Restauração com resina composta em todos os modelos foi simulada (R). Dois contatos anteriores diferentes foram aplicadas: 100N no terço médio palatino (ML) e 500N no terço incisal palatino (IL). Os dados foram obtidos em MPa utilizando os critérios de Tensão Máxima Principal e de Von Mises e a análise estatística foi realizada (teste t pareado com nível de significância de 95%). A IL proporcionou maior estresse compressivo que ML, principalmente em WS (-136,3MPa), IR "(-117,5) e NO (-71,1 MPa). A maior tensão de tração encontrada nos modelos restaurados foi na NOR com IL (19,1 MPa). Os resultados de Von Mises mostraram maior concentração de estresse nos modelos não restaurados e IL (p <0,001). O tipo de contato anterior e a presença de restauração foram fatores determinantes nas alterações do padrão de distribuição de estresse, enquanto as morfologias dos NCCLs tiveram pouca influência nos incisivos superiores.

The effects of non carious cervical lesions - morphology, load type and restoration - on the biomechanical behavior of maxillary premolars: a finite element analysis / OS efeitos das lesões cervicais não cariosas ­ morfologia, tipo de carregamento e restauração - no comportamento biomecânico de pré-molares superiores: análise por elementos finitos

The aim of the present study was to analyze the effects of different types of non-carious cervical lesions (NCCLs) and their morphologies in premolars, restored (or not) with composite resin, on the application three occlusal loadings. The hypothesis was that differing NCCL morphologies, loading types and restoration with composite resin affect stress distribution patterns. A two-dimensional linear Finite Element Analyses (FEA) simulated a healthy tooth model (H) with dental structures including: dentin, pulp, enamel, periodontal ligament, cortical bone, and trabecular bone. Three NCCL morphological models were examined: Mixed (MI), Sauce (SA) and Wedged-shape (WS). All types of lesions were analyzed with and without restoration. The models were considered homogeneous and elastic. In each model three load types: 100N: vertical load (VL), buccal load (BL) and palatine load (PL) were applied. The Maximum Principal Stress values were analyzed. The quantitative analysis of stress (MPa) was identified at five points of the NCCLs according to the morphology of the lesion type: initial point, superior wall, center of lesion, inferior wall and final point. It was found that NCCLs restored with composite resin exhibited stress distribution patterns similar to the healthy tooth model, independent of morphology and load. The Palatine Load was responsible for providing the highest values of accumulated tensions on the NCCL. The highest values of tensile stress on NCCL areas were found in the models without composite resin restoration, which had received PL. It was concluded that the different NCCL morphologies had little effect on stress distribution patterns. The major factors that affected the biomechanical behavior of premolars presenting NCCL were load type and the presence of composite restoration.

O objetivo desse estudo foi analisar a influência de diferentes morfologias de lesões cervicais não cariosas (LCNCs) em pré-molares superiores restaurados ou não com resina composta, aplicando três diferentes carregamentos oclusais. A hipótese é que a morfologia, o tipo de carregamento e a restauração influenciem no padrão de distribuição de tensão. Através do método de elementos finitos, foram simulados modelos bidimensionais, homogêneos, lineares e elásticos. O modelo do dente hígido (H) foi representado com as seguintes estruturas: dentina, polpa, esmalte, ligamento periodontal, osso cortical, osso trabeculado e posteriormente simulou-se três morfologias de LCNCs: Mista(MI), Arredondada (SA) e em forma de Cunha (WS). Todos os tipos de lesão foram analisados com a presença e ausência da restauração. Em cada modelo foram aplicados três diferentes tipos de carregamento, com 100 N cada: carregamento vertical (VL), carregamento vestibular (BL) e carregamento palatino (PL). A análise quantitativa das tensões foi realizada através do critério de Tensão Máxima Principal em cinco regiões de cada LCNC, nos seguintes pontos: ponto inicial, parede superior, centro da lesão, parede inferior e ponto final. Como resultado, as LCNCs restauradas com resina composta apresentaram distribuição de tensão semelhante a do modelo do dente hígido, independente da morfologia e do carregamento. O carregamento palatino foi responsável pelos maiores valores de acúmulo de tensão nas LCNCs. É possível conclui que Os diferentes tipos de morfologia das LCNCs apresentaram pequena influencia no padrão de distribuição de tensão. Os fatores de maior influência no comportamento biomecânico de pré-molares foram o tipo de carregamento e a presença da restauração.