Desempenho estrutural de núcleos metálicos e compósitos para restauraçÃo de incisivos centrais superiores



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DESEMPENHO ESTRUTURAL DE NÚCLEOS METÁLICOS E COMPÓSITOS PARA RESTAURAÇÃO DE INCISIVOS CENTRAIS SUPERIORES
F. Levy-Neto, J. L. de A. Ferreira e A. M. dos Santos

Departamento de Engenharia Mecânica – UnB/FT/ENM – 70.910-900 – Brasília – DF


Palavras-chave: incisivos centrais, ensaios destrutivos

RESUMO

Na execução de trabalhos de restauração dentária, um profissional pode se deparar com dentes (p.ex. incisivos centrais superiores) nos quais a região composta pelo osso maxilar e a raiz dos mesmos encontra-se em boas condições mas que, entretanto, apresentam danos localizados na coroa, causados por cáries, restaurações com infiltrações e outros traumas de origens diversas. Neste contexto, há perda de estrutura dentária a qual necessita ser reposta e o comportamento mecânico dos diferentes tipos de materiais comerciais disponíveis para a restauração é, dentre outros, um dos fatores mais importantes em decisões clínicas, o qual também envolve, simultaneamente, aspectos anatômicos, fisiológicos, estéticos e econômicos.

Neste trabalho foram ensaiados, em uma máquina universal INSTRON, cinqüenta (50) corpos de prova (cdps) , constituídos em sua maioria por uma raiz de incisivo central superior restaurada com um núcleo metálico ou compósito, submetidos a forças estáticas de compressão (F), com a finalidade de se simular, “in vitro”, o comportamento mecânico dos referidos modelos, quando solicitados por esforços decorrentes do processo mastigatório. As raízes dos cdps foram engastadas em anéis de aço inoxidável preenchidos com resina acrílica e instalados em um dispositivo especial que os manteve formando um ângulo de cerca de 45 em relação à direção da força F, de forma a simular a força de contato que o dente incisivo inferior de uma adulto saudável exerce sobre o superior (alinhado com a direção Y), durante a mastigação, conforme ilustrado na Figura 1. Detalhes adicionais referentes referentes à geometria e preparação dos cdps bem como das condições dos ensaios podem ser encontrados nos trabalhos de Levy Neto (2000) e Santos (2003)

Y

X

F


45

Y

X


cdp engastado em anel de aço

preenchido com resina






Figura 1- Ilustração dos incisivos ensaiados nos quais a força F forma 45 com a direção Y.
O comprimento médio total dos dentes submetidos a ensaios destrutivos de compressão, incluindo a restauração coronária de resina fotopolimerizável (Z-100, da 3M), foi de 26 mm. Os cdps, de acordo com os tipos de raiz e os materiais de restauração utilizados, foram divididos em cinco (5) grupos de dez (10) dentes cada um, conforme descrito na Tabela 1.

Tabela 1 – Características principais dos grupos de cdps ensaiados






Tipo de cdp

I
Grupo de Controle

II

Com núcleo pré fabricado de titânio

III

Com núcleo pré fabricado de Bis-GMA e carbono

IV

Com núcleo de prata fundida

V

Análogos de raiz com núcleo de prata



Detalhes Básicos Principais

Dentes naturais sadios sem restauração

com coroa moldada em resina



Raízes sadias restauradas com pinos de titânio e coroa de resina

Raízes sadias restauradas com pinos de resina reforçada com fibras de carbono

Raízes sadias restauradas com núcleo de prata fundida

Raízes de plástico restauradas com prata fundida

Dentre os resultados obtidos, um parâmetro importante foi a Força Média de Falha (FMF) dos cdps, provocada por deformação plástica excessiva (maioria dos casos) ou fratura. Os valores das FMF e respectivos desvios padrão encontram-se na Tabela 2. Nota-se que a FMF dos cdps de raiz natural restaurada com prata (Grupo IV) é superior à dos cdps de raiz plástica análoga restaurada com prata (Grupo V), em cerca de 27%.


Tabela 2 – Força Média de Falha, em Newtons, dos grupos de cdps ensaiados


GRUPO

I

II

III

IV

V

FMF [N]

desvio padrão

1031

288


1599

222


473

98


1090

317


859

129

O grupo II, no qual os dentes foram restaurados com pinos de titânio, foi o que o maior valor de Força Média de Falha (FMF). Os dentes naturais (Grupo I) e os restaurados com prata (Grupo IV), apresentaram valores bem próximos de FMF. A rigidez dos cdps (Força no regime elástico dividida pela deflexão) foi estimada empregando-se modelos 3-D dos dentes, baseados no Método dos Elementos Finitos, sendo que os cálculos numéricos apresentaram valores superiores aos experimentais por fatores que variaram entre 2,4 e 3,1 (Santos, 2003). Em todos os grupos os valores de FMF foram bem superiores ao valor da força de mastigação de um adulto sadio (F = 100 N), encontrada na literatura (Levy Neto, 2000; e Santos, 2003), indicando que todos os tipos de restauração teriam um desempenho mecânico satisfatório se utilizados na prática.
Agradecimentos: Os autores agradecem o CNPq, processo 520.102/98-3, pelo apoio.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

Levy Neto, F., Luz, C. C., Barbosa, S. V. Albuquerque, R. C. and Cimini Jr., C. A., 2000, Experimental investigation on the behavior of upper central incisors reconstructed with carbon fiber posts, Proceedings of the Int. Conf. On Mathematics and Engineering Techniques in Medicine and Biological Sciences – METMBS’00, ed. F. Valafar, June 26 – 29, Las Vegas, pp. 724 – 731.



Santos, A. M., 2003, Simulação do Comportamento Mecânico de Incisivos Centrais Superiores Ensaiados “In Vitro”. Relatório de Projeto de Graduação 2, UnB, FT, ENM, Brasília.


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