Influence of Preparation Design, Restorative Material and Load Direction on The Stress Distribution of Ceramic Veneer in Upper Central Incisor / Influência do desenho de preparo, material restaurador e direção de carga na distribuição de tensão de laminado cerâmico em incisivo central superior

ABSTRACT

Objective: Evaluate the effect of four preparation designs, two ceramic materials, and two occlusion contact types on the stress distribution of ceramic veneer in upper central incisor. Material and methods: 3D-models were performed in the modeling software containing enamel, dentin, pulp, periodontal ligament and a base of polyurethane resin. The designs were modeled and exported to the computer aided engineering software to perform the static structural analysis. For the mesh, a total of 155429 tetrahedron elements and 271683 nodes were used, after a 10% convergence test. Two materials, lithium disilicate and feldspathic ceramics, were simulated. A static load of 100 N on 45º was applied on the incisal and middle thirds of the palatal tooth region, guided by the occlusal plane. The base was constrained in all directions. The Maximum Principal Stress was the failure criteria chosen for the analysis. Results:The Finite Element Analysis showed that the most conservative designs presented less stress concentration on the ceramic veneer. However, the highest tensile stress concentrations were observed on lithium disilicate veneer with extend design, on the middle third. The type of occlusal contact presented different stress patterns among the preparation designs; the incisal contact showed higher stress concentration compared to middle third contact regardless the ceramic material. Conclusion: To perform a ceramic veneer in upper central incisor, the feldspathic ceramic presented promising results and should be recommended when the extended design was done. Regarding contact types, the incisal contact is more prone to failure regardless the ceramic and preparation design. (AU).

RESUMO

Objetivo: Avaliar o efeito de quatro desenhos de preparo, dois materiais cerâmicos e dois tipos de contato oclusais na distribuição de tensão de laminado cerâmico em incisivo central superior. Material e métodos: Modelos 3D foram realizados em software de modelagem contendo esmalte, dentina, polpa, simulador de ligamento periodontal e uma base de resina de poliuretano. Os desenhos foram modelados e exportados para o software de engenharia para realizar análise estatística estrutural. Para a malha, foram usados um total de 155429 elementos tetraedros e 271683 nós, após teste de convergência de 10%. Dois materiais, dissilicato de lítio e cerâmica feldspática, foram simulados. Uma carga estática de 100N em 45º foi aplicada no terço incisal e médio na região palatina do dente, guiada pelo plano oclusal e a base foi restringida em todas as direções. A tensão de tração foi o critério de falha escolhido para a análise. Resultados: A análise de elementos finitos mostrou que os desenhos mais conservadores apresentaram menor concentração de tensão no laminado cerâmico. Contudo, as maiores concentrações de tensões foram observadas no laminado de dissilicato de lítio com preparo estendido no terço médio. O tipo de contato oclusal apresentou diferentes padrões de tensões entre os diferentes desenhos, o contato incisal mostrou maior concentração de tensão em relação ao contato do terço médio independentemente do material cerâmico Conclusão: Para a confecção de laminado cerâmico em incisivo central superior, a cerâmica feldspática apresentou resultados promissores e é recomendada quando for feito preparo estendido. Em relação aos tipos de contato, o contato incisal é mais sujeito a falhas independentemente da cerâmica e desenho do preparo. (AU)