Stress Distribution in Luting Cement Layer in Implant Supported Fixed Partial Dentures Using Finite Element Analysis

بررسي تاثير سمانهاي مختلف بر توزيع تنش لايه سمان در پروتزهاي ثابت متكي بر ايمپلنت به روش اجزاي محدود

چكيده زمينه و هدف: سمانهاي چسباننده براي افزايش گير و بهبود سيل لبه‌اي پروتزهاي دنداني ضروري هستند. به همين جهت هدف از مطالعه حاضر، تعيين اثر سمانهاي مختلف بر توزيع تنش لايه سمان در يك پروتز پارسيل ثابت سه واحدي متكي بر ايمپلنت با استفاده از روش اجزاي محدود مي‌باشد. روش بررسي: يك مدل سه بُعدي از پروتز پارسيل‌ثابت سه واحدي متكي بر ايمپلنت از پرمولردوم فك‌بالا تا مولر دوم همان ناحيه توسط نرم افزار CATIA V5R18 طراحي و با نرم افزار ABAQUS/CAE 6.6 تحليل شد. سه نيروي افقي (57/0 نيوتن)، عمودي (0/200 نيوتن) و مايل (0/400 نيوتن و زاويه صد و بيست درجه) به صورت جداگانه به هشت نقطه از هر كاسپ فانكشنال اعمال شد. پنج نوع سمان چسباننده گلاس‌آينومر، زينك‌پلي‌كربوكسيلات، زينك اكسايداوژنول‌پليمر- اصلاح شده، رزين كامپوزيت و زينك‌فسفات بررسي شدند. يافته‌ها: الگوي توزيع تنش در تمامي سمانها تقريباً يكسان بود. حداكثر ميزان تنش (96/39 مگاپاسكال) در سمت پالاتال و ناحيه يك سوم سرويكالي (مارژينال) لايه سمان پرمولر توسط نيروي مايل در سمان زينك فسفات مشاهد شد و حداقل ميزان تنش (41/0 مگاپاسكال) نيز در سمت لترالي يك سوم كرونالي لايه سمان مولر هنگامي كه نيروي افقي به سمان زينك اكسايد اوژنول پليمر-اصلاح شده اعمال گرديد، به دست آمد. لايه سمانهاي پرمولر تنش بيشتري را نسبت مولرها نشان دادند. نتيجه‌گيري: انواع مختلف سمان تاثير اندكي بر الگوي توزيع تنش لايه سمانها دارد ولي ميزان تنش در سمانهاي مختلف، متفاوت بود. بهتر است استفاده از سمان زينك فسفات با محدوديت بيشتر صورت گيرد. كليد واژه‎ها: سمان دنداني ، ايمپلنت دنداني ، روش اجزاي محدود ، پروتز دنداني ثابت

Abstract Background and Aim: Luting cements are necessarily used to increase retention and en-hance the marginal seal of fixed partial dentures (FPDs). In this study, the finite element method (FEM) was used to investigate the effect of different types of luting agents on stress distribution in the luting cement layer in a three-unit implant-supported FPD. Materials and Methods: A three-dimensional (3D) FE model of a FPD was designed from the maxillary second premolar to the second molar teeth using CATIA V5R18 software, and analyzed by ABAQUS/CAE version 6.6 software. Three load conditions were statically applied to eight points in each functional cusp in horizontal (57.0 N), vertical (200.0 N) and oblique (400.0 N, ?=120°) directions. Five luting agents including glass ionomer, zinc polycarboxylate, polymer-modified zinc oxide eugenol (ZOE), composite resin and zinc phosphate were evaluated. Results: The stress distribution pattern in the luting cement layer was almost uniform in all luting cements. In addition, the maximum von Mises stress in the luting cement layer (39.96 MPa) was at the cervical one-third of the palatal side of the second premolar when oblique force was exerted on zinc phosphate cement. Moreover, the minimum von Mises stress in the luting cement layer (0.41 MPa) was at the lateral side of the coronal one-third when the horizontal force was applied to the Polymer-modified ZOE cement. Likewise, the luting cement layers in the premolar tooth showed greater von Mises stress than that in molar tooth. Conclusion: The type of luting cement has no significant effect on the stress distribution pattern in the luting cement layer; however, von Mises stress values were different in var-ious types of luting agents. USE of zinc phosphate cement is associated with more limita-tions. Key Words: Luting agent, Dental implant, Finite element method, Fixed partial denture