Effect of fiber post and restoration type on biomechanical behavior of endodontically treated premolars: Finite element analysis and in vitro evaluation

Wanneer een tand diep verval of een barst ondergaat die de zenuw bereikt, voeren tandartsen vaak een wortelkanaalbehandeling uit om deze te redden. Deze levensreddende procedure verwijdert het geïnfecteerde weefsel aan de binnenkant, maar maakt de tand ook droger en brosser, zoals een uitgedroogde tak vergeleken met een verse, levende tak. De tand wordt ook vaak verzwakt door de grote gaatjes die nodig zijn om bij de infectie te komen, vooral bij de bovenste premolaren, die zich in een deel van de mond bevinden dat zware kauwkrachten van de zijkant opvangt. Om dit te herstellen, moeten tandartsen de tand bedekken met een sterke kap, maar ze staan voor een moeilijke keuze. Ze kunnen een aanzienlijk deel van de resterende gezonde tand wegslijpen om een volledige kroon te laten passen, of ze kunnen proberen meer van de tand te behouden met een gedeeltelijke afdekking die een onlay of overlay wordt genoemd. Een ander veelvoorkomend debat is of er een kleine, flexibele vezelpen diep in de wortel geplaatst moet worden om als steunbalk te dienen. Jarenlang heeft de tandheelkundige gemeenschap gedebatteerd over welke combinatie van kap en ondersteuning de beste bescherming biedt tegen het doormidden breken van de tand, een falen dat vaak betekent dat de tand volledig getrokken moet worden.

Onderzoekers aan het West China Hospital of Stomatology zetten zich in om dit debat te beslechten door deze verschillende strategieën te testen op een model dat de menselijke mond nabootst. Ze richtten zich op de bovenste premolaar, een tand die bekend staat als bijzonder vatbaar voor breuk na een wortelkanaalbehandeling. Het team creëerde twee parallelle onderzoeken: één met behulp van een geavanceerde computersimulatie om onzichtbare krachten binnenin de tand in kaart te brengen, en een andere met echte, geëxtraheerde menselijke tanden om te zien hoeveel kracht ze daadwerkelijk konden weerstaan voordat ze braken. Ze testten zes verschillende scenario's. Sommige tanden kregen een volledige kroon, sommige een gedeeltelijke onlay en sommige een gedeeltelijke overlay. Binnen elk van deze drie vormen testten ze twee variaties: één met een vezelpen ingebracht in de wortel en één zonder. Ze oefenden een constante, schuine duw van 300 Newton uit op het kauwvlak van elk model en elke tand, een kracht die bedoeld is om de zijwaartse druk te simuleren die deze tanden ervaren tijdens het normale eten.

De computersimulaties toonden een duidelijk patroon in de manier waarop spanning door de tand reisde. De modellen met de gedeeltelijke overlays vertoonden de laagste niveaus van interne spanning in zowel de restauratie als de tandstructuur. Interessant genoeg bleven de algehele spanningsniveaus in de tand en de kap vergelijkbaar tussen de groepen met en zonder pennen, maar de vezelpen veranderde de wijze waarop die spanning werd verdeeld aanzienlijk. De aanwezigheid van de pen verminderde de spanning in de kunststof kern drastisch en resulteerde in spanningsverdeling op het cervicale segment van de premolaren. Zonder de pen concentreerde de hoogste spanning zich gevaarlijk bij de hals van de tand, precies waar de wortel de kroon ontmoet. Met de pen in plaats daar was die spanning gelijkmatiger verdeeld, wat het gevaar verminderde dat een barst zou ontstaan bij dit zwakke punt.

Toen de onderzoekers overgingen naar de fysieke test met echte tanden, waren de resultaten met betrekking tot de sterkte verrassend uniform. Ongeacht het type kap dat werd gebruikt of of er een vezelpen werd ingebracht, was de hoeveelheid kracht die nodig was om de tand te breken statistisch gezien hetzelfde. De tanden hielden zich in alle zes de groepen even goed staande. Echter, het verhaal veranderde toen de onderzoekers keken naar hoe de tanden braken. Het type breuk deed er net zo toe als de kracht die nodig was om het te veroorzaken. Sommige breuken waren klein en kwamen alleen voor in de kroon of het bovenste deel van de tand, wat een tandarts kan herstellen door een nieuwe kap te maken. Andere breuken waren catastrofaal, met scheuren die diep in de wortel liepen, waardoor de tand onmogelijk te redden was. De groep met de overlay-restauratie en een vezelpen had het hoogste percentage van deze herstelbare breuken, terwijl de groep met een volledige kroon en zonder pen het laagste percentage herstelbare breuken en het hoogste percentage totaal verlies had.

De vezelpen bleek een cruciale factor te zijn bij het redden van de tand, ook al veranderde het de totale kracht die nodig was om de tand te breken niet. Door te fungeren als een flexibele ondersteuning die overeenkwam met de stijfheid van de natuurlijke tandwortel, hielp de pen de krachten weg te leiden van de kwetsbare hals van de tand en verminderde het de spanningsconcentratie in het cervicale segment en de buccale wortel. Dit voorkwam dat de scheuren diep in de wortel liepen, waardoor wat een verloren tand zou zijn geworden, veranderde in een tand die gerepareerd kon worden. De studie suggereert dat hoewel de vorm van de kap — of deze nu volledig of gedeeltelijk is — de hoeveelheid kracht die de tand kan weerstaan niet significant verandert, de beslissing om een vezelpen te gebruiken het verschil kan zijn tussen een tand die een eenvoudige reparatie nodig heeft en een die moet worden geëxtraheerd. De onderzoekers concludeerden dat voor deze verzwakte tanden de beste strategie om te garanderen dat een tand in de mond blijft, het gebruik van een vezelpen is, die helpt de spanning te verdelen en een breukpatroon stimuleert dat te repareren is, ongeacht het specifieke type keramische afdekking dat gekozen wordt.