Purpose: The aim of this study was to evaluate, by finite element analysis (FEA), the influence of finish line on stress distribution and resistance to the loads of a ZrO(2) crown and porcelain in implant-supported.
Material and methods: The object of this analysis consisted of a fxture, an abutment, a passing screw, a layer of cement, a framework crown, a feldspatic porcelain veneering. The abutment's marginal design was used in 3 different types of preparation: feather edge, slight chamfer and 50°, each of them was of 1 mm depth over the entire circumference. The ZrO(2)Y-TZP coping was 0.6 mm thick. Two material matching for the abutment and the framework was used for the simulations: ZrO(2) framework and ZrO(2) abutment, ZrO(2) framework and T abutment. A 600 N axial force distributed over the entire surface of the crown was applied. The numerical simulations with finite elements were used to verify the different distribution of equivalent von Mises stress for three different geometries of abutment and framework.
Results: Slight chamfer on the matching ZrO(2) - ZrO(2) is the geometry with minimum equivalent stress of von Mises. Even for T abutment and ZrO(2) framework slight chamfer is the best configuration to minimize the localized stress. Geometry that has the highest average stress is one with abutment at 50°, we see a downward trend for all three configurations using only zirconium for both components.
Conclusions: Finite element analysis. performed for the manifacturing of implant-supported crown, gives exact geometric guide lines about the choice of chamfer preparation, while the analysis of other marginal geometries suggests a possible improved behavior of the mating between ZrO(2) abutment and ZrO(2) coping. for three different geometries of the abutment and the coping.
Scopo del lavoro.: Lo scopo di questo studio è stato quello di valutare, mediante l’analisi agli elementi finiti, la distribuzione degli stress e la resistenza ai carichi di una corona in ZrO2 e porcellana implanto-supportata, in funzione di diverse tipologie di disegno marginale dell’abutment.
Materiali e metodi.: L’oggetto della presente analisi era costituito dalle seguenti parti: una fixture, un abutment, una vite passante, uno strato di cemento, un coping, un rivestimento estetico in porcellana. Il modello di abutment utilizzato presentava 3 diverse tipologie di preparazione per la configurazione marginale dell’elemento: feather edge, chamfer leggero e 50°, ognuna della profondità di 1 mm su tutta la circonferenza. Il coping di ZrO2 Y-TZP aveva uno spessore calibrato di 0,6 mm. Per abutment e coping si sono utilizzati due diversi accoppiamenti di materiali per le simulazioni: ZrO2 per entrambi, ZrO2 per la cappetta e titanio per l’abutment. Si è effettuata una analisi di tipo statico-strutturale applicando una forza pari a 600 N. Le simulazioni numeriche agli elementi finiti sono state usate per verificare la diversa distribuzione degli stress equivalenti di von Mises
Risultati.: La geometria che presenta il minimo stress equivalente di von Mises è il chamfer leggero per l’accoppiamento ZrO2 - ZrO2.
Anche per abutment in T e coping in ZrO2 la migliore configurazione per minimizzare gli stress localizzati è il chamfer leggero. La geometria che presenta lo stress medio più elevato risulta essere quella con abutment a 50°, si nota inoltre una tendenza alla diminuzione per tutte e tre le configurazioni utilizzando solo zirconio per entrambi i componenti.
Conclusioni.: L’analisi F.E.M. eseguita per la realizzazione di una corona implanto-supportata, dà indicazioni geometriche precise riguardo la scelta della preparazione a chamfer, mentre l’analisi delle altre geometrie marginali suggerisce un possibile miglior comportamento dell’accoppiamento fra abutment e coping in ZrO2. per tre differenti geometrie di abutment e relativi coping.
Keywords: finite element method; implant supported restoration; marginal design; zirconium dioxide.