Simulazione numerica non lineare di un restauro dentale = Nonlinear numerical simulation of a dental restoration

Più di 3.5 miliardi di persone, a livello mondiale, sono affette da carie, condizione che modifica irrimediabilmente la struttura biomeccanica del dente e la sua funzionalità, oltre a causare dolore al paziente. Per ovviare a questi problemi, una delle tecniche odontoiatriche più diffuse è la ricostruzione ed otturazione dentale tramite restauri. I restauri dentali sono costituiti da biomateriali, sia di origine naturale che sintetica, come i biomateriali compositi, le ceramiche, le leghe metalliche ed i polimeri, che hanno lo scopo di ripristinare la funzione biomeccanica del dente, là dove è venuta a mancare. Inoltre, con i tradizionali metodi di restauro, ci si pone l’obbiettivo di andare a ripristinare anche l’originale aspetto estetico del dente. Questa tesi si pone come obbiettivo quello di verificare, tramite uno studio ad elementi finiti (FEM), l’influenza che i biomateriali hanno sul comportamento delle diverse parti che costituiscono il restauro dentale ed alle interfacce tra dente e restauro. Per condurre questo studio è stato realizzato un modello 3D di un dente devitalizzato, incastrato alla base delle radici e caricato in compressione con una sfera rigida sull’intarsio. Il modello, ottenuto a partire da una tomografia computerizzata (TC) fornita dalla Dental School di Torino, è costituito dai volumi di intarsio, cemento, build-up, smalto e dentina. Sfruttando l’analisi FEM, il modello costituito da dente e sfera è sottoposto, con diverse combinazioni di materiali, ad una compressione statica. Mediante le simulazioni delle prove sperimentali si vuole analizzare lo stress meccanico a cui è soggetto il dente restaurato. In seguito, è stata fatta l’analisi del medesimo dente, dopo che quest’ultimo è stato sottoposto a cicli di usura. Per creare il secondo modello 3D, si è partiti dal dente restaurato ed è stata sostituita la maschera dell’intarsio con quella dell’intarsio usurato. La fase finale di questa analisi è il confronto dei risultati ottenuti dalle prove sperimentali e la validazione dei due modelli sopra descritti.