Maksiller birinci premolar dişlerin farklı koniklik oranına sahip eğelerle şekillendirilmesinin okluzal yükler altındaki biyomekanik cevabına etkisi: Sonlu elemanlar stres analizi

Abstract

Endodontik tedavilerdeki başarısızlığın en önemli nedenlerinden birisi olan dikey kök kırığı, çoğu zaman geri dönüşü mümkün olmayan problemler oluşturmakta ve diş çekimi ile sonuçlanmaktadır. Maksiller premolar dişler, dikey kök kırığının en fazla görüldüğü diş grubunda yer almaktadır. Dikey kök kırıklarına zemin oluşturabilecek potansiyel faktörlerden birisi, şekillendirilmiş kök kanallarının çapıdır. Döner eğe sistemlerinin kök kanal sitemini genişletme ve temizlemedeki yaygın kullanımı göz önünde bulundurulduğunda, farklı koniklik oranına sahip eğelerle genişletilmiş kök kanallarının formu ile kök kırıkları oluşumu arasındaki ilişkinin araştırılması önem taşımaktadır. Çalışmamızda, farklı koniklik oranına ve kesici yüzey uzunluğuna sahip; HeroShaper (Micro-Mega, Besançon, Fransa), Revo–S (Micro-Mega, Besançon, Fransa), ProTaper Universal (Dentsply Maillefer, Ballaigeus, İsviçre) eğe sistemlerinin farklı kök boylarına (12 mm ve 16 mm) sahip iki köklü maksiller birinci premolar dişlerde oluşturdukları kanal preparasyonunun, bu dişlerin stres dağılımı üzerindeki etkisi ve çatlak oluşumlarının değerlendirilmesi amaçlanmıştır. İki köklü, yaklaşık 12 mm ve 16 mm kök boyuna sahip iki adet maksiller premolar diş kullanılarak, μBT taramasıyla sağlam diş modelleri oluşturulmuştur. Modifiye modeller ise; bu dişlerin orijinal kanallarının, eğelerle şekillendirilmiş üç adet tek kökün μBT taraması sonucunda elde edilen kanal formları ile yer değiştirilmesiyle oluşturulmuştur. 200 N'lik okluzal yüklerin, oblik ve dikey doğrultularda uygulanması sonucu dişlerin verdiği biyomekanik yanıt incelenmiştir. Oblik yüklemede, maksimum asal gerilimlerin palatinal dış kök yüzeyinde ve bukkal kökün palatinal bifurkasyon bölgesinde yoğunlaştığı görülmüştür. Dikey yükleme durumunda ise minimum asal gerilimlerin etken olduğu bu nedenle de dişlerin dikey yüklere oblik yüklere göre daha dayanıklı olduğu görülmüştür. Farklı koniklik oranlarına sahip modeller arasındaki gerilim farkları minimaldir, fakat en yüksek mutlak gerilim değerleri ProTaper modellerinde, en düşük mutlak gerilim değerleri ise sağlam diş modellerinde görülmüştür. Sağlam diş modelinden sonra en yüksek kırılma dayanımı HeroShaper modellerinde görüldü. Modeleller arasındaki gerilim farkları normal okluzal yükler altında minimal gibi görünse de farklı koniklik oranlarına sahip şekillendirmenin maksiller bifurkasyonlu dişlerin kırılma dayanımı üzerinde etkisi olacağı düşünülmektedir. Yüksek koniklik oranına sahip eğe sistemlerinin kullanıldığında oblik yükleme durumunda özellikle anatomik olarak riskli bir bölge olan bukkal kökün palatinal yüzeyinde çatlak oluşturma potansiyeline sahiptir.

Vertical Root Fracture is one of the common reasons for endodontic failure, which creates clinically irreversible problems leading to the tooth extraction. Maxillary premolars take place on the teeth group, in which vertical root failure is frequently observed. One of the potential predisposing risk factors that may lead to vertical root fracture is the diameter of the instrumented canal. Taking into consideration the extensive use of rotary instruments during shaping it is significant to analyze the relationship between canal forms that are prepared by instruments with different tapers with respect to vertical root fractures. The aim of our study is to reveal the effect of root canal preparation created by HeroShaper (Micro-Mega, Besançon, France), Revo–S (Micro-Mega, Besançon, France), ProTaper Universal (Dentsply Maillefer, Ballaigeus, Switzerland) nickel titanium rotary systems which have different taper degrees and cutting surface lengths on stress distribution of maxillary first bifurcated premolars with two different root lengths (12mm and 16 mm) and to analyze potential fracture patterns. Original untreated tooth models were constructed based on μCT scan of double rooted premolars with root length of 12 and 16 mm. Modified models were constructed by replacing original canals by shaped canal forms constructed on μCT scan data of shaped single roots. Occlusal forces of 200 N were applied in oblic and vertical manner to examine the biomechanical response given by the teeth. When oblic occlusal forces were applied, maximum principal stresses were observed on palatal external root surface and palatal side of buccal root in bifurcation. In case of vertical forces, mainly minimum principal stresses were observed; therefore it was concluded that the teeth were more resistant to vertical forces. Minimal difference between principal stress values of models with different tapers were observed. However the highest principal stress values were recorded for ProTaper models and the lowest principal stress values were recorded for untreated original models. Heroshaper models were second more resistant group to occlusal forces. Although the difference between principal stress values among groups is minimal under occlusal forces, it was concluded that preparation with rotary systems which have different taper degrees may effect fracture resistance of bifurcated maxillary premolars. High taper degrees may predispose to fracture at anatomically dangerous palatal side of buccal root in bifurcation region.