Ketahanan Fraktur dan Distribusi Tegangan Restorasi Endocrown Paska Endodontik dengan Material Berbeda: Studi Finite Element Analysis (FEA)

Abstract

Tujuan dari studi finite element analisys (FEA) ini adalah untuk membandingkan dan mengevaluasi ketahanan fraktur dan distribusi tegangan gigi paska endodontik yang direstorasi endocrown dengan bahan dan jenis semen luting yang berbeda. Empat model gigi molar pertama mandibula paska endodontik yang direstorasi dengan endocrown dibuat dengan menggunakan perangkat lunak CAD dan diimpor ke software FEA. Model pertama direstorasi dengan lithium disilicate dengan semen Rely X (3M ESPE USA), model kedua dengan lithium disilicate dengan Panavia F 2.0 (Kuraray Noritake), model ketiga dengan zirconia dengan semen Rely X (3M ESPE USA) dan model keempat zirconia dengan Panavia F 2.0 (Kuraray Noritake). Deformasi total, equivalent elastic strain, dan equivalent von-Mises stress di bawah gaya aksial (90o), dan non-aksial (45o dan 0o) dianalisis. Hasil ditentukan dengan kolorimetri penyebaran kontur warna von mises pada gigi, semen, dan restorasi. Hasil penelitian menunjukkan bahwa zirconia endocrown dengan semen RelyX Ultimate dan Panavia F.20 memiliki ketahanan fraktur lebih baik dibandingkan model lainnya. Selama simulasi pengunyahan, deformasi total maksimum tertinggi terjadi pada model 1 dan 2 dengan sudut 0o dan gaya 600 N (0,18274 mm), equivalent elastic strain maksimum tertinggi pada model 4 dengan sudut 0o dan gaya 600 N (0,020046 mm) dan equivalent von-Mises Stress tertinggi pada model 3 dengan sudut 0o dan gaya 600 N (110,3 MPa). Studi ini menyarankan bahwa bahan dengan modulus elastisitas tinggi memainkan peran penting dalam ketahanan patah. Endocrown yang dibuat dengan zirkonia menunjukkan ketahanan patah yang lebih tinggi dan litium disilikat menunjukkan distribusi tegangan yang lebih seragam. Distribusi tegangan maksimum pada antarmuka semen-dentin, hal ini terjadi baik pada beban 225 N maupun 600 N.

The purpose of this finite element analysis (FEA) was to compare and evaluate the fracture resistance and stress distribution of endodontically treated teeth restored with different material of endocrowns and types of luting cement. Four endodontically treated teeth first mandibular molar restored with an endocrown was modeled by using CAD software and imported into an FEA software. The study was performed using finite element analysis (FEA). Models were duplicated and first model received restoration in lithium disilicate with Rely X (3M ESPE USA) cement, second model in lithium disilicate with Panavia F 2.0 (Kuraray Noritake), third model in zirconia with rely x (3M ESPE USA) and fourth model in zirconia with Panavia F 2.0 (Kuraray Noritake). Total deformation, equivalent elastic strain, and equivalent stress under axial and non-axial force were analyzed. The mechanical properties of each structure were reported, and the material were considered isotropic, linearly elastic, and homogenous. Results were determined by colorimetric von mises of maximum total deformation, equivalent elastic strain and equivalent stress on tooth, cement, and restoration. The results indicated that zirconia endocrown with Rely X and Panavia F.20 cement has better fracture resistance than the other model. During masticatory simulation, the highest maximun total deformation was on model 1 and 2 with 0o angle and 600 N static force (0.18274 mm), the highest maximum equivalent elastic strain arisen on model 4 with 0o angle and 600 N static force (0.020046 mm) and the highest equivalent stress arisen on model 3 with 0o angle and 600 N static force (110.3 MPa). This study suggested that material with high modulus elasticity play an essential role in the fracture resistance. Endocrown fabricated with zirconia exhibited higher fracture resistance and lithium disilicate exhibited more uniform stress distribution. The maximum stress distribution in the cement-dentin intrerface, this happens both at 225 N and 600 N loads.