Farklı kök kanal preparasyon şekillerinin düz ve eğimli köklere sahip mandibular molar dişlerin stres dağılımı üzerindeki etkisi: Sonlu elemanlar stres analizi

Abstract

Dikey kök kırıkları, kök kanal tedavisinde başarısızlığa ve takiben dişin çekilmesine sebep olan en önemli etkenlerden biridir. Mandibular molar dişler, dikey kök kırıklarının en sık görüldüğü dişler arasındadır. Kök kanal şekillendirilmesi ve kökün anatomik yapısı diş yapısındaki stres dağılımını etkileyen en önemli faktörlerdendir. Özellikle kökün servikal üçlüsünde fazla genişletme yapılması DKK için risk oluşturmaktadır. Bu kapsamda, çalışmamızda farklı koniklik oranları ve kesici kenar uzunluğuna sahip ProTaper Universal (Dentsply Maillefer, Ballaigues, İsviçre) (F2 ve F3), FlexMaster (VDW, Münih, Almanya) (25.04 ve 30.04) ve Hero Shaper (Micro-Mega, Besançon, Fransa) (25.04 ve 30.04) eğe sistemleri ve mandibular molar diş yapısındaki MM.Tooth (Micro-Mega, Besançon, Fransa) modelleri kullanılmıştır. MM.Tooth modellerinde farklı eğe sistemleri kullanılarak kök kanal şekillendirmesi yapılmış, ardından mikro bilgisayarlı tomografi taraması ile modellerin üç boyutlu görüntüleri elde edilmiştir. Eğimli köklere sahip modellere ek olarak modellerin mezial kök eğimleri değiştirilmiş ve düz mezial köklü modeller de elde edilmiştir. 200 N'luk okluzal yükler hem dikey hem de oblik yönde uygulanarak modellerde oluşan stres dağılımları statik lineer sonlu elemanlar stres analizi (SESA) yöntemi kullanılarak incelenmiştir. Böylece hem farklı eğe sistemlerinin oluşturduğu preparasyonun hem de kök eğiminin fonksiyonel okluzal yükler altındaki mandibular molar dişlerde oluşturdukları stres dağılımlarına etkisi değerlendirilmiştir. Oluşan maksimum asal stres (Pmax) dağılımları incelenmiştir. Oblik yükleme ile düz köklü modellerde stresin en fazla mezial-lingual dış kök yüzeyinin servikal ve orta üçlü bölgelerinde, eğimli köklere sahip dişlerde ise en fazla mezial-lingual dış kök yüzeyinin servikal bölgesinde yoğunlaştığı görülmüştür. Dikey yükleme koşulunda ise her iki kök morfolojisinde de stresin bifurkasyon bölgelerinde yoğunlaştığı görülmüştür. Oluşan en yüksek stres değerleri tüm gruplarda ProTaper Universal F3 grubunda, en düşük stres değerlerinin ise sağlam diş modelinde oluştuğu görülmüştür. Sağlam diş modelinden sonra en düşük stres Hero Shaper 25.04 eğesinin kullanıldığı modellerde görülmüştür. Düz köklü dişlerde, eğimli köklere sahip dişlere göre stres değerlerinin daha düşük, fakat daha yaygın olduğu görülmüştür. Düz köklü mandibular molar dişlerin eğimli köklere sahip mandibular molar dişlere göre gelen kuvvetleri daha dengeli dağıttığı sonucuna varılmıştır. Mezial köklerdeki koronal çap artışının ve mezial kök eğimindeki artışın mandibular molar dişlerde dikey kök kırığı riskini arttırdığı sonucuna varılmıştır.Anahtar Kelimeler: Dikey Kök Kırıkları, Eğimli Kök, Mandibular Molar,Maksimum Asal Stres, Üç Boyutlu Sonlu Elemanlar Stres Analizi

Vertical root fractures are one of the most significant factors that caused to the failure of endodontic treatments and subsequently to the extraction of endodontically treated teeth. The vertical root fractures are observed in mandibular molars frequently. One of the most important factors on the effect of stress distribution in tooth structure are root canal shaping and anatomical structure of the root. In particular, over-preparation of the cervical third of the root pose a risk for vertical root fracture. In the scope of this study, the rotary systems as ProTaper Universal (Dentsply Maillefer, Ballaigues, Switzerland) (F2 and F3), FlexMaster (VDW, Munich, Germany) (25.04 and 30.04) and Hero Shaper (Micro-Mega, Besançon, France) (25.04 and 30.04) with different taper degrees and cutting surface length and MM.Tooth (Micro-Mega, Besançon, France) models which are similar to mandibular molar tooth structure were used. Root canal preparation was performed by using different rotary systems in MM.Tooth models and three-dimensional images of the models were obtained by scanning micro computed tomography. In addition to the curved-roots models, curved degrees of mesial roots were modified and straight mesial root models were obtained. The stress distribution in the models were examined using static linear finite element stress analysis (FEA) by applying occlusal forces of 200 N to both vertical and oblique directions. Thereby, the effect of preparation of different rotary systems and root inclination on stress distribution of mandibular molar teeth was evaluated under functional occlusal forces. Maximum principal stress (Pmax) distributions were reviewed. Under oblique loading, the maximum principal stress was observed mostly on cervical and middle third of mesial lingual external roots surface in straight root models, on the other hand, it was observed mostly on cervical of mesial lingual external root surface in curved-root models. Under vertical loading, maximum principal stress was observed mostly on bifurcation areas in both root morphologies. The highest stress values were recorded at ProTaper Universal F3 models in all groups while the lowest stress values were recorded at intact original models. The lowest stress values following intact models were recorded at Hero Shaper (25; %4) models. The stress values of straight rooted teeth were lower than the ones of curved-rooted teeth but stress distribution area was wider in straight rooted teeth. As a conclusion, stress distribution of the straight rooted teeth was more well-balanced than curved-rooted mandibular molars. It was also concluded that the increasing of both coronal diameter and inclination of mesial root increased the risk of vertical root fracture on mandibular molar teeth.Key Words: Vertical Root Fracture, Curved Root, Mandibular Molar, 3-D FiniteElement Analysis, Maximum Principal Stress