Simulazioni FEM e analisi strutturali di restauri dentali = FEM simulations and structural analysis of dental restoration

L’obiettivo della tesi è l’indagine delle tensioni che si originano in un dente restaurato sottoposto a carichi masticatori, per trarre delle conclusioni su quale sia la combinazione di materiali migliore con cui realizzare il restauro. Per fare ciò viene simulata, tramite software Ansys LS-DYNA, una prova sperimentale che replica l’applicazione del carico masticatorio ripetuto nel tempo su un primo molare sottoposto a restauro indiretto con intarsio overlay. Il restauro indiretto si compone di build-up, cemento e intarsio. In questo studio il build-up è realizzato in resina composita nanoibrida, il cemento in resina duale o resina fotopolimerizzante e l’intarsio in disilicato di litio, zirconia cubica o resina composita rinforzata. Le combinazioni di materiali possibili per il restauro sono 6. Per ciascuna combinazione viene realizzato un modello FEM di dente restaurato, vincolato alla base e sollecitato in compressione con una sfera per simulare un carico masticatorio di circa 50 N. I modelli vengono ottimizzati per ottenere una maggiore correlazione dei risultati con l’evidenza sperimentale. Infine, le tensioni vengono indagate visualizzando gli stress tramite mappe colorate e individuando i valori massimi di tensione di Von Mises, pressione e sforzo tangenziale nel dente e all’interfaccia con il restauro. I risultati mostrano che la differenza tra resina duale e resina fotopolimerizzante per il cemento è trascurabile dal punto di vista strutturale. Al contrario, il materiale associato all’intarsio ha un impatto importante sulla distribuzione delle tensioni: la resina composita rinforzata sviluppa le tensioni più alte nel dente, mentre disilicato di litio e zirconia cubica in particolare mostrano un comportamento biomeccanico migliore. In conclusione, non è possibile individuare una combinazione di materiali in assoluto migliore delle altre. Tuttavia, la resina composita rinforzata è la scelta meno indicata per la realizzazione dell’intarsio nel restauro dentale.