Analiza MES zębów z wypełnieniem stomatologicznym przy obciążeniu termicznym

• Autorzy: Pałka K. , Bieniaś J. , Dębski H.

Warianty tytułu

EN

Finite element analysis of dental restorations under thermal loading

• Języki publikacji: PL EN

Abstrakty

PL

Termiczno-mechaniczna analiza MES umożliwia określenie poziomu naprężeń spowodowanych obciążeniami termicznymi w zębach zdrowych oraz poddanych leczeniu. W artykule dokonano sprzężonej analizy termiczno-mechanicznej symulującej rozkład naprężeń w zębach, spowodowanych przyjmowaniem zimnych i gorących posiłków. Obciążenia termiczne przyłożone były do powierzchni korony zęba i spowodowały powstawanie naprężeń szczególnie w rejonie powierzchni rozdziału ząb-wypełnienie. Obszary o podwyższonej wartości naprężeń zostały zidentyfikowane i określony zostało ich kliniczne znaczenie z uwzględnieniem uszkodzenia wypełnienia i powstania mikroprzecieku.

EN

Thermo-mechanical finite element analyses in 3-D models are described for determination of the stress levels due to thermal loads in a healthy and restored tooth. Transient thermal analysis simulating the ingestion of cold and hot drinks was performed to determine the temperature distribution in the models of the teeth, followed by linear elastic stress analyses. The thermal loads were applied on the crown part surfaces. Maximum stresses were verified in resin restoration under thermal loads. Thermal loading showed higher tensile stress values occurred especially at the restoration–dentin interface. Regions of high tensile stress were detected and their possible clinical significance with respect to restoration damage and microleakage were discussed.

Słowa kluczowe

PL

naprężenia termiczne; rozkład temperatury; metoda elementów skończonych (MES)

EN

thermal stress; temperature distribution; finite element method

• Wydawca: Polish Society for Biomaterials in Cracow
• Czasopismo: Engineering of Biomaterials
• Rocznik: 2011
• Tom: Vol. 14, no. 106-108
• Strony: 39--43
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., tab., zdj.

Twórcy

autor

Pałka K.

• Politechnika Lubelska, Wydział Mechaniczny, Katedra Inżynierii Materiałowej, Nadbystrzycka 36, 20-618 Lublin

autor

Bieniaś J.

• Politechnika Lubelska, Wydział Mechaniczny, Katedra Inżynierii Materiałowej, Nadbystrzycka 36, 20-618 Lublin

autor

Dębski H.

• Politechnika Lubelska, Wydział Mechaniczny, Katedra Podstaw Konstrukcji Maszyn, Nadbystrzycka 36, 20-618 Lublin

Bibliografia

• [1] Toparli M., Aykul H., Sasaki S. (2003) Temperature and thermal stress analysis of a crowned maxillary second premolar tooth using three-dimensional finite element method. J Oral Rehabil 30(1):99-105.
• [2] Kleverlaan C.J., Feilzer A.J.: Polymerization shrinkage and contraction stress of dental resin composites. Dental Materials (2005) 21, 1150-1157.
• [3] Fenner D.N., Robinson P.B., Cheung P.M.-Y.: (1998) Three-dimensional finite element analysis of thermal shock in a premolar with a composite resin MOD restoration. Med Eng Phys 20(4): 269-275 11.
• [4] Cornacchia T.P. M., Las Casas E.B., Cimini Jr. C.A., Peixoto R.G.: 3D finite element analysis on esthetic indirect dental restorations under thermal and mechanical loading. Med Biol Eng Comput (2010) 48:1107-1113.
• [5] Ehrenberg D., Weiner G.I., Weiner S.: Long-term effects of storage and thermal cycling on the marginal adaptation of provisional resin crowns: A pilot study. The Journal Of Prosthetic Dentistry Vol. 95, No. 3, pp. 230-236, 2006.
• [6] Pałka K., Niewczas A.: Badania zmęczenia cieplnego stomatologicznych wypełnień kompozytowych. Inżynieria Biomateriałów (Engineering of Biomaterials), nr 96-98, 2010, str. 61-65.
• [7] Pałka K., Gruszecka M., Niewczas A.: Rozwój szczeliny brzeżnej jako efekt zmęczenia cieplnego wypełnień stomatologicznych. Inżynieria Biomateriałów (Engineering of Biomaterials) (w druku).
• [8] Barańska-Gachowska M.: Endodoncja wieku rozwojowego i dojrzałego. Wyd.Czelej, Lublin, 2011.
• [9] Ausiello P., Rengo S., Davidson C.L., Watts D.C.: Stress distributions in adhesively cemented ceramic and resin-composite Class II inlay restorations: a 3D-FEA study. Dental Materials (2004) 20, 862-872.
• [10] Ausiello P.,Apicella A., Davidson C.L.: Effect of adhesive layer properties on stress distribution in composite restorations-a 3D finite element analysis. Dental Materials (2002) 18, 295-303.
• [11] Dobosz A., Panek H., Napadłek P.: Implementation of Numerical Analysis in Assessment of Stresses in Hard Tissues of Teeth Reconstructed with Selected Fixed Prostheses, Dent. Med. Probl. 2005, 42, 4, 657-662.
• [12] Tribiłło R., Szymaniak E., Waszkiel D., Syczewski M.: Zastosowanie metody elementów skończonych do analizy stanu naprężeń w tkankach twardych zęba. Czas. Stomat. 1989, 42, 1-7.
• [13] Szymaniak E., Kierklo A., Tribiłło R.: Praktyczne zastosowanie metody elementów skończonych (MES) do analizy naprężeń w tkankach zęba i wypełnieniu. Czas. Stomat. 1991, 44, 271-275.
• [14] Dejak B., Młotkowski A.: Analiza naprężeń w dwu− i trójwymiarowych modelach zębów badanych metodą elementów skończonych. Prot. Stomat. 1994, 44, 209-212.