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Type: TESE DIGITAL
Degree Level: Doutorado
Title: Avaliação da metodologia do fio quente e análise termomecânica de laminados oclusais ultrafinos por elementos finitos = Evaluation of hot-wire technique and thermomecanical finite element analysis of ultrathin occlusal veneers
Title Alternative: Evaluation of hot-wire technique and thermomecanical finite element analysis of ultrathin occlusal veneers
Author: Silva, Tales Candido Garcia da, 1987-
Advisor: Consani, Rafael Leonardo Xediek, 1974-
Abstract: Resumo: O desgaste da estrutura dental resulta em alteração da distância interoclusal, comprometimento da função e desfiguração estética. O protocolo restaurador depende do grau de estrutura perdida. Entretanto, as técnicas tradicionais para restaurar a superfície oclusal envolvem preparo de tecido dental sadio. Laminado oclusal ultrafino é uma nova proposição de restauração indireta minimamente invasiva para reabilitação de superfícies oclusais sem a necessidade de preparos extensos ou retentivos. O objetivo neste trabalho foi: 1) avaliar o método do Fio Quente na mensuração da condutividade térmica de materiais CAD/CAM Lava Ultimate e IPS e.max CAD; 2) calcular o módulo de elasticidade dos materiais restauradores e contração pós-gel do RelyX Ultimate e 3) avaliar a termomecânica de laminados oclusais ultrafinos de diferentes espessuras por elementos finitos. Para avaliar a condutividade térmica pela metodologia do fio quente, amostras (n=5) constituídas por dois blocos retangulares (18 × 14,5 × 4 mm) foram prensadas uma contra a outra. Em um deles, um sulco ortogonal foi confeccionado para acomodar a cruz de medição composta por uma resistência de Kanthal e um termopar. Corrente elétrica de 0,7 A para Lava Ultimate e 1,5 A para emax CAD e 5V de tensão foi estabelecida para as amostras. Os dados foram coletados pelo tempo de 500 s e frequência de 4 Hz. A análise de extensometria bidirecional mensurou a contração pós-gel do RelyX Ultimate (n=10). O módulo de elasticidade dos materiais restauradores (n=10) foi estabelecido por teste de flexão de três pontos. Os modelos de elementos finitos 2D foram construídos no MENTAT baseados em corte de microtomografia de um primeiro molar inferior humano por importação de pontos gerados no ImageJ. A simulação da contração da camada de cimento, variação da temperatura (55/37/5°C) na superfície do modelo e aplicação de carga axial oclusal de 228 N com uma esfera de 6 mm de diâmetro foram realizadas pelo MARC. As tensões foram avaliadas pelo critério de von Mises modificado. A condutividade térmica do Lava Ultimate foi determinado em 0,87 W/mK e IPS e.max CAD em 2,52 W/mK. A contração volumétrica pós-gel do cimento 1,13%. O módulo de elasticidade foi 93,85±6,6 GPa; 12,81±0,3 GPa e 9,08±0,21 GPa para e.max CAD, Lava Ultimate e RelyX Ultimate, respectivamente. Conclui-se que o método do fio quente cruzado foi eficaz na mensuração da condutividade térmica dos materiais CAD/CAM. A ciclagem em baixa temperatura concentrou maior tensão. Os laminados oclusais de IPS e.max CAD propagaram maior quantidade de calor nos modelos que Lava Ultimate. A camada de cimento foi a estrutura com maior concentração de tensão. IPS e.max CAD apresentou os maiores valores de tensões mecânicas concentrado nos laminados, enquanto Lava Ultimate distribuiu melhor as tensões nas camadas subjacentes; entretanto, o padrão de distribuição das tensões não diferiu do dente não preparado. Os laminados mais espessos concentraram maior tensão térmica e menor tensão mecânica que os laminados mais finos

Abstract: The pathologic tooth wear results in an increase of interocclusal distance, impaired function, and esthetic disfigurement. The restorative protocol depends on degree of tooth structure lost, however the traditional techniques to restore the occlusal surface involve preparing sound dental tissue. The occlusal veneer is an option of indirect restorations minimally invasive only to replace the loss structure without extensive tooth reduction or retentive preparations. Thus, the aim of this study was: 1) evaluate the Hot-wire technique to measure the thermal conductivity of CAD/CAM materials Lava Ultimate and IPS e.max CAD, 2) measure the restorative materials elastic modulus and RelyX Ultimate post-gel shrinkage and 3) evaluate the thermomecanics of ultrathin occlusal veneers made with different thickness by Finite Element Analysis. To evaluated the thermal conductivity by hot-wire technique, the samples (n=5) consisted of two rectangular blocks (18 × 14.5 × 4mm) stacked and clamped together. Orthogonal grooves were made to accommodate the crosspiece formed by kanthal resistance hot-wire and thermocouple. An electrical current of 0.7A was applied for Lava Ultimate and 1.5A for emax CAD at 5V. Temperature signals were recorded for 500s at frequency of 4Hz. Post-gel shrinkage (n=10) was measured by strain gauge technique and Elastic Modulus of restorative materials (n=10) was determined by deflectometer at 3-point bending test. Two-dimensional FEA models were built in MENTAT based on a cross-sectional micro-CT human inferior molar by coordinate points of ImageJ. Thermal load (5º-55ºC) at outer surface, a 228N occlusal axial load was applied by a 6mm diameter simulated sphere and post-gel shrinkage of cement was simulated by MARC. Modified von Mises thermal and mechanical stresses were calculated. The thermal conductivity of Lava Ultimate was determined at 0.87 W/mK and IPS e.max CAD at 2.52 W/mK. Cement shrinkage strain value (in volume %) was 1.13. Elastic Modulus was e.max 93.85±6.6 GPa, Lava 12.81±0.3 GPa and Relyx 9.08±0.21 GPa. In conclusion, the hot-wire cross technique could be used for determination of the thermal conductivity of CAD/CAM materials. Cold temperature created higher stress distribution. IPS e.max CAD conducted more heat within models than Lava Ultimate. Cement layer concentrated the highest thermal stress. Modified von Mises stress was higher in IPS e.max CAD veneer and underlying of Lava Ultimate restoration but stress distribution pattern not different of a non-prepared tooth. Thicker veneers accumulated more thermal and lower mechanical stress compared with thin veneer
Subject: Condutividade térmica
Facetas dentárias
Análise de elementos finitos
Cerâmica odontológica
Resinas compostas
Editor: [s.n.]
Date Issue: 2016
Appears in Collections:FOP - Tese e Dissertação

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