Influence of root wall thickness on stress distribution in dentin following endodontic treatment

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

BACKGROUND: Predicting complications such as root fractures or cracks necessitates investigation of stress distribution in tooth roots under various biomechanical conditions, particularly with alterations in dimensional and mechanical properties of the tooth.

AIM: This study aimed to model functional stress distribution in the root of a devitalized tooth using three-dimensional mathematical simulation based on varying dentin wall thickness.

METHODS: A mathematical modeling approach was used to analyze the magnitude and distribution of stresses in the root of a devitalized tooth under an oblique load of 150 N at a 30°. The study compared stress levels across three tooth models with root wall thicknesses of 1.0 mm, 1.5 mm, and 2.0 mm.

RESULTS: A direct relationship was established between decreasing root wall thickness and increasing stress levels in dentin of devitalized teeth. This effect was most pronounced in the model with a 1.0-mm wall, where stresses approached the ultimate strength of dentin. Stress distribution patterns revealed the cervical region as the site of maximum concentration.

CONCLUSION: Reduced dentin wall thickness in devitalized teeth leads to increased functional stress, with peak values localized in the cervical region. Root dentin with a thickness of 1.0 mm may be subjected to stresses exceeding its structural integrity.

About the authors

Ekaterina A. Nekrasova

State Research Center—Burnasyan Federal Medical Biophysical Center of Federal Medical Biological Agency

Email: ekaterina233@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-0380-0575
SPIN-code: 4291-2151
Russian Federation, 46 Zhivopisnaja st, Moscow, 123098

Emilia A. Olesova

State Research Center—Burnasyan Federal Medical Biophysical Center of Federal Medical Biological Agency

Author for correspondence.
Email: emma.olesova@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-4511-6317
SPIN-code: 5767-9158
Russian Federation, 46 Zhivopisnaja st, Moscow, 123098

Elena V. Glazkova

State Research Center—Burnasyan Federal Medical Biophysical Center of Federal Medical Biological Agency

Email: pozharskaya_lena@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-9825-4935
SPIN-code: 5304-9137

MD, Cand. Sci. (Medicine), Associate Professor

Russian Federation, 46 Zhivopisnaja st, Moscow, 123098

Egor E. Olesov

State Research Center—Burnasyan Federal Medical Biophysical Center of Federal Medical Biological Agency

Email: olesov_georgiy@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-9165-2554
SPIN-code: 8924-3520

MD, Dr. Sci. (Medicine), Professor

Russian Federation, 46 Zhivopisnaja st, Moscow, 123098

References

  1. Aksamit LA, Arutjunov SD, Atrushkevich VG, et al, Therapeutic dentistry: National guidelines. 2nd edition. Dmitrieva LA, Maksimovskij JuM, editors. Мoscow: GJeOTAR-Media; 2015. (In Russ.) EDN: VCUWPT
  2. Akulovich AV, Anisimova EN, Anisimova NJu, et al. Orthopedic dentistry: National guidelines. Lebedenko IJu, Arutjunov SD, Rjahovskij AN, editors. Мoscow: GJeOTAR-Media; 2022. (In Russ.) doi: 10.33029/9704-6367-3-OD2-2022-1-416 EDN: ULMYYK
  3. Olesova EA, Ilyin AA, Arutyunov SD, et al. Risk factors for the appearance of cracks and fractures of teeth according to a survey of dentists. Russian Journal of Dentistry. 2024;28(6):562–568. doi: 10.17816/dent634360 EDN: HFEBPX
  4. Tabulated values of physical and mechanical properties. Appendix A. In: O’Brien WJ, editor. Dental materials and selection. 3nd edition. Chicago, Berlin, London, Tokyo, Paris, Barcelona, Sao Paolo, Moscow, Prague, Warsaw; 2022. P. 503.
  5. Muslov SA, Arutjunov SD. Mechanical properties of teeth and periodontal tissues. Мoscow: Izdatel’skij dom «Prakticheskaja medicina»; 2020. 256 с. (In Russ.) EDN: ITZXLG
  6. Olesova EA, Ilyin AA, Em AV, et al. Effect of biomechanical load factors on the stress-strain state of teeth and underlying bone tissue. Russian Journal of Dentistry. 2024;28(5):462–468. doi: 10.17816/dent634253 EDN: HVIETH
  7. Rozov RA, Trezubov VN, Gvetadze RSh, et al. Experimental design of the lower jaw functional loading for implant-supported restoration in unfavorable clinical conditions. Stomatology. 2022;101(6):28–34. doi: 10.17116/stomat202210106128 EDN: KKPPHB
  8. Zaslavsky RS, Olesova VN, Povstyanko YuA, et al. Three-dimensional mathematical modeling of functional stresses around a dental implant in comparison with a single-root tooth. Russian Bulletin of Dental Implantology. 2022;(3-4):4–10. EDN: JHRTIG
  9. Abakarov SI, Sorokin DV, Lapushko VYu, Abakarova SS. Stress-deformed state of a non-removable prosthesis on implants under mustering load depending on the angle of abutment wall tilt. Clinical Dentistry (Russia). 2023;26(1):147–157. doi: 10.37988/1811-153X_2023_1_147 EDN: KBFJYD

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2. Fig. 1. Distribution of functional stresses in devitalized dentin (using the example of a 30° inclined load of 150 N): a - integral stresses, b - buccal-lingual direction, c - vertical direction, d - mesiodistal direction

Download (1MB)

Copyright (c) 2025 Eco-Vector


 


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».