FARKLI SICAKLIKTAKİ GÜTA KESİCİLERİN DİŞ VE ÇEVRE DOKULARINDA OLUŞTURDUĞU SICAKLIĞIN SONLU ELEMANLAR ANALİZİYLE DEĞERLENDİRİLMESİ

Abstract

Güta perka fazlalıklarını kök kanal ağızlarından uzaklaştırmak amacıyla farklı sıcaklıkta uygulanan güta kesicilerin diş ve çevre dokularına etkilerini sonlu elemanlar analiziyle inceleyerek, bu dokularda meydana gelen ısı iletimi ve bunun sonucunda meydana gelen doku değişimlerinin araştırılması çalışmamızın amacı olarak belirlenmiştir. Bu çalışmada, periodontal nedenlerle çekilmiş sağlam bir maksiller santral kesici, diş mikro-bilgisayarlı tomografi ile taranarak üç boyutlu modeli oluşturulmuştur. Elde edilen veriler uygun yazılımlar kullanılarak düzenlenmiş, mine, dentin, pulpa ve periodontal ligament tabakaları ayrıştırılmıştır. Model, kemik dokusu içinde konumlandırılmış ve Elements IC Obturation System cihazının downpack ünitesinin ısıtıcı ucu gerçeğe uygun şekilde eklenmiştir. Tüm yapılar ANSYS Workbench yazılımına aktarılmış, ağ yapısı oluşturularak mekanik ve termal özellikler tanımlanmıştır. Termal analizde 200°C ve 210°C sıcaklıklar kısa sürelerle uygulanmış, zamana bağlı sıcaklık ve gerilme dağılımları değerlendirilmiştir. Elde edilen sonuçlar, termal etkilerin diş dokuları üzerindeki olası mekanik sonuçlarını incelemek amacıyla yapısal analizle desteklenmiştir. Çalışmada, kök kanalına 200°C ve 210°C sıcaklık uygulanmasıyla diş dokularındaki sıcaklık dağılımları incelenmiştir. Downpack ünitesinin temas ettiği bölge olan güta perkada maksimum sıcaklık elde edilmiş, yüzeyden uzaklaştıkça sıcaklık hızla azalmıştır. Mine dokusunda belirgin bir sıcaklık değişimi gözlenmemiş, ortam sıcaklığına yakın değerler elde edilmiştir. Dentinde sıcaklık 200°C için 42.7°C, 210°C için 43.1°C'ye ulaşmış; alveolar kemikte ise sıcaklık değişimi ihmal edilebilir düzeyde kalmıştır. Yapısal analiz sonuçlarında, guta perkada maksimum gerilme 0.304 MPa, dentinde yaklaşık 4.2 MPa, alveolar kemikte 7.75 MPa olarak bulunmuştur. En yüksek gerilme değeri, elastisite modülü en yüksek olan mine dokusunda 30 MPa olarak tespit edilmiştir. Bulgular, uygulanan sıcaklıkların dişin yüzey dokularına sınırlı düzeyde iletildiğini ve gerilmelerin esas olarak iç bölgelerde yoğunlaştığını göstermiştir.

The aim of this study was to investigate the effects of gutta cutters applied at different temperatures on the tooth and surrounding tissues by using finite element analysis, focusing on heat transfer and the resulting tissue alterations. In this study, a healthy maxillary central incisor extracted for periodontal reasons was scanned using micro-computed tomography (micro-CT) to create a three-dimensional model. The obtained data were processed using appropriate software, and the enamel, dentin, pulp, and periodontal ligament layers were segmented. The model was positioned within the bone tissue, and the heating tip of the Elements IC Obturation System's downpack unit was added realistically. All structures were transferred to ANSYS Workbench software, where meshing was performed and mechanical and thermal properties were assigned. During the thermal analysis, temperatures of 200°C and 210°C were applied for short durations, and time-dependent temperature and stress distributions were evaluated. The results were further supported by structural analysis to examine the potential mechanical consequences of thermal effects on dental tissues. The analysis showed that the maximum temperature occurred in the gutta-percha region where the downpack unit was in contact, while temperature rapidly decreased with distance from the surface. No significant temperature change was observed in the enamel, which remained close to ambient temperature. In dentin, temperatures reached 42.7°C at 200°C and 43.1°C at 210°C, whereas changes in alveolar bone temperature were negligible. Structural analysis results indicated maximum stress values of 0.304 MPa in gutta-percha, approximately 4.2 MPa in dentin, and 7.75 MPa in alveolar bone. The highest stress was observed in the enamel, with 30 MPa, corresponding to its highest elastic modulus. These findings demonstrate that the applied heat was transmitted only to a limited extent to the outer dental tissues, with stress concentrations primarily occurring in the internal regions.