Comparative analysis of stress distribution in different prosthetic solutions for Kennedy class I bilateral posterior edentulous arches / Análise comparativa da distribuição de tensão em diferentes soluções protéticas para desdentado posterior bilateral "classe I de Kennedy"

One of greatest challenges of dentists is the rehabilitation of free-end Kennedy class I and class II patients due to the improper occurrence of stress around the supporting structures of conventional removable dentures during mastication. This work aimed to compare the stress distribution in different prosthetic solutions. For this analysis, four photoelastic models (PM) were produced simulating a Kennedy class I arch with the remaining teeth 34 through 44. In all models, teeth 33, 34, 43, and 44 received metal crowns. In addition to the crowns, the A model (PMA) received a conventional removable partial denture (RPD), the B model (PMB) received a RPD associated with a semi-rigid attachment, the C model (PMC) received a RPD associated with a rigid attachment, and the D model (PMD) received a RPD associated with implant and rigid attachment. Evenly distributed loads were applied on the last artificial tooth of the prostheses. Based on the results of the distributed load, the conventional prosthesis presented the best results for all regions (averages ranging from 25.70 to 17.80), followed by the prosthesis associated with the implant, the prosthesis associated with the rigid attachment, and lastly, the prosthesis associated with the semi-rigid attachment. The same result can be observed in the localized load, where the conventional prosthesis presented superior results in all regions (averages ranging from 47.35 to 8.30), followed by the prosthesis associated with the implant, the prosthesis associated with the rigid attachment and, with the prosthesis associated with the semi-rigid attachment. Based on the data obtained, it may be concluded that the conventional RPD presented a balanced stress distribution in the three regions analyzed, and when associated with the semi-rigid attachment, it presented a more favorable behavior than that associated with the rigid attachment.

Um dos maiores desafios para os cirurgiões-dentistas consiste na reabilitação de pacientes com extremidade livre classe I e classe II de Kennedy, devido à ocorrência inadequada de tensão em torno das estruturas de suporte das próteses removíveis convencionais durante o processo da mastigação. O objetivo deste trabalho foi analisar comparativamente a distribuição de tensão em diferentes soluções protéticas. Para essa análise, foram confeccionados quatro Modelos Fotoelásticos (MF) simulando um arco classe I de Kennedy, e tendo como dentes remanescentes do dente 34 ao 44. Em todos os modelos, os dentes 33, 34, 43 e 44 receberam coroas metálicas. Além das coroas, o modelo A (MFA) recebeu uma Prótese Parcial Removível (PPR) convencional, o modelo B (MFB) recebeu uma PPR associada a encaixe semirrígido, o modelo C (MFC) recebeu uma PPR associada a encaixe rígido e o modelo D (MFD) recebeu uma PPR associada a implante e encaixe rígido. Foram aplicadas cargas uniformemente distribuídas e localizadas no último dente artificial das próteses. Baseado nos resultados da carga distribuída, a prótese convencional apresentou os melhores resultados para todas as regiões (médias variando entre 25,70 e 17,80), seguida da prótese associada ao implante, a prótese associada ao encaixe rígido e, finalmente, com a prótese associada ao encaixe semirrígido. O mesmo resultado pode ser observado na carga localizada, onde a prótese convencional apresentou resultados superiores em todas as regiões (médias variando entre 47,35 e 8,30), seguida da prótese associada ao implante, a prótese associada ao encaixe rígido e, finalmente, com a prótese associada ao encaixe semirrígido. Baseado nos dados obtidos pôde-se concluir que a PPR convencional apresentou uma distribuição equilibrada de tensões nas três regiões analisadas e, quando associado à fixação semi-rígida, apresentou um comportamento mais favorável do que aquele associado à fixação rígida.

Photoelastic analysis of stress generated by Connecticut Intrusion Arch (CIA)

ABSTRACT Objective: The present in vitro study evaluated, by means of the photoelastic technique, the effects generated by the Connecticut Intrusion Arch (CIA), with a 90o bend on the distal surface of molar tubes and using the 4 x 2 appliance on the anterior and posterior regions of the upper dental arch. Methods: Five models were manufactured, in which two different clinical situations were correlated: 1) use of intrusion arch not cinched back and transpalatal bar for anchorage (Group 1); 2) use of intrusion arch cinched back and transpalatal bar for anchorage (Group 2). Stress generated in the apical and middle regions of tooth roots of maxillary anterior teeth and maxillary first molars was evaluated. Results: Taking a reference value of 1.0 MPa = 100%, qualitative descriptive analysis was performed, which showed uniformity between stress values in the apical region of anterior teeth of both groups (G1 and G2). In the posterior region, for models with the arch cinched back (G2), stress remained within 100%. As for G1 models (with the arch not cinched back), variations in the mesial surface of first molars were observed, with an increase of 20% in the generated stress. The apical region did not undergo any changes, while in the distal region of molars there was a decrease of 20% in stress. Conclusion: Laboratory results revealed differences in stress between Groups 1 and 2 in the molar region, thereby indicating that there was a tendency towards mesial root tipping of first molars when the distal end of the CIA was not cinched back.

RESUMO Objetivo: o presente estudo in vitro avaliou, por meio da técnica de fotoelasticidade, os efeitos produzidos pelo Arco de Intrusão de Connecticut (CIA) com dobra de 90o na face distal dos tubos molares e usando um aparelho 4 x 2 nas regiões anterior e posterior da arcada dentária superior. Métodos: foram confeccionados cinco modelos, aos quais foram correlacionadas duas situações clínicas diferentes: 1) uso do arco de intrusão sem dobra distal, mas com barra transpalatina para ancoragem (G1); 2) uso do arco de intrusão com dobra distal e barra transpalatina para ancoragem (G2). Avaliou-se as tensões geradas nos terços apical e médio das raízes dos dentes anterossuperiores e primeiros molares superiores. Resultados: considerando-se um valor de referência de 1,0 MPa = 100%, foi realizada uma análise descritiva qualitativa, a qual demonstrou uniformidade entre os valores de tensão na região apical dos dentes anteriores nos dois grupos (G1 e G2). Na região posterior dos modelos com arcos com dobra distal (G2), a tensão foi mantida em 100%. Já nos modelos do G1 (arco sem dobra distal), foram observadas variações na face mesial dos primeiros molares, com um aumento de 20% na tensão gerada. A região apical não sofreu qualquer alteração, ao passo que, na região distal dos molares, houve uma diminuição de 20% na tensão. Conclusão: os resultados laboratoriais revelaram diferenças, entre os grupos 1 e 2, para a tensão gerada na região dos molares, indicando que houve uma tendência de mesialização da raiz dos primeiros molares quando não foi realizada a dobra na extremidade distal do CIA.

Posição óssea dos implantes com conexão cone morse - estudo fotoelástico experimental / Bone positioning of implants with cone morse connection – photoelastic experimental study

Esse estudo teve como objetivo avaliar a distribuição de forças, através da fotoelasticidade, em implantes com conexão tipo cone morse em diferentes posições quanto ao nível ósseo, quando submetidos a carga axial. Três modelos fotoelásticos foram confeccionados com os implantes inseridos em diferentes situações: ao nível ósseo (Grupo1), 1 mm abaixo do nível ósseo (Grupo 2) e 1 mm abaixo do nível ósseo com recobrimento da plataforma do implante (Grupo 3). Os modelos foram levados a um polariscópio e foi aplicada uma carga de 30N, no sentido axial e outra com angulação de 45 graus. Os resultados demonstraram que nos Grupos 1 e 2 as forças se dissiparam em uma área menor da amostra, enquanto que no Grupo 3 a distribuição das tensões foi em uma área muito maior. Assim, pode-se concluir que onde o implante foi colocado 1 mm abaixo e recoberto por osso (Grupo 3), as forças geraram um estresse muito menor ao suporte e muito menos concentradas

This study has aimed to evaluate the distribution of forces through photoelastic analysis in implants with cone morse connection at different positions regarding bone level, when submitted to axial load. Three photoelastic models were made with the implants inserted in different situations: at the bone level(Group 1), 1mm below the bone level (Group 2), and 1mm below the bone level with coverage over implant platform (Group 3). The models were taken to a polariscope, and a 30N load was applied over them, in the axial direction and in a 45 degree angle. The results showed that in Groups 1 and 2 forces have dissipated in a smaller area of the sample, while in Group 3 was the stress distribution in a much larger area. Thus, it can be concluded that where the implant was placed at 1mm below and covered by bone (Group 3), forces have generated much less stress to the substrate and were much less concentrated

Distribuição de tensões em modelo fotoelástico decorrente da intrusão dos incisivos inferiores por meio do arco base de Ricketts / Stress distribution in a photoelastic model resulting from intrusion of mandibular incisors using Ricketts utility arch

OBJETIVO: o presente estudo analisou a distribuição de tensões, em modelo fotoelástico, gerada por arco base de intrusão de incisivos inferiores. Compararam-se as tensões entre os terços radiculares de cada incisivo e, ainda, verificou-se a existência de diferenças de concentrações de tensões entre incisivos. MÉTODOS: foram confeccionados 15 arcos base de intrusão e a força de ativação foi mensurada em 50gf na região da linha média. O modelo fotoelástico foi observado em polariscópio circular, na configuração de campo escuro, e fotografado. As fotografias frontais foram analisadas e as ordens de franjas em cada região registradas. A análise de Kappa ponderado identificou a repetibilidade do método. A comparação entre as tensões foi realizada pelo teste de Kruskal-Wallis complementado com teste de Dunn com nível alfa de 5 por cento. RESULTADOS E CONCLUSÕES: os resultados identificaram que as maiores magnitudes de tensões foram observadas nas regiões cervicais. Ao se comparar as ordens de franjas entre os dentes, as maiores magnitudes de tensões foram observadas nos incisivos centrais. Portanto, a região cervical pode estar mais sujeita a reabsorções, assim como os incisivos centrais, por concentrarem maiores tensões.

OBJECTIVE: This study aimed to investigate stress distribution in a photoelastic model generated by Ricketts Utility Arch (RUA), also known as Ricketts base arch, for intrusion of mandibular incisors. Stresses in the root thirds of each incisor were compared and the existence of differences in the concentration of stresses between the incisors was also examined.METHODS: Fifteen intrusion RUAs were fabricated. Activation force was set at 50 gf in the midline region. The photoelastic model was observed in a circular polariscope in dark field configuration and photographed. Frontal view photographs were analyzed and fringe orders recorded in each region. Weighted Kappa analysis was used to identify method repeatability. Comparison between stresses was performed by Kruskal-Wallis test and complemented by Dunn's test at 5% alpha level.RESULTS AND CONCLUSIONS: Results showed that the major stress magnitudes were found in cervical regions. By comparing fringe orders between teeth the major stress magnitudes were found to be in the central incisors. Cervical regions and central incisors may therefore be more prone to resorption given their greater stresses.

Estudo fotoelástico do controle vertical com o arco de dupla chave na técnica Straight wire / Photoelastic study of the vertical control with double key loop archwire in the Straight wire technique

INTRODUÇÃO: em alguns casos, a extração de pré-molares torna-se necessária e nem sempre os espaços são completamente fechados após o alinhamento e nivelamento. O arco de dupla chave, ou Double Key Loop (DKL), é um arco retangular de aço para retração, com duas alças - uma mesial e outra distal ao canino. OBJETIVOS: este trabalho propôs-se a estudar o local onde a força é exercida, após a ativação desse arco, utilizando ativação na alça distal, ativação entre as alças e na alça distal, e ativação com Gurin®. MÉTODOS: foram montados nove modelos fotoelásticos de um arco dentário inferior, sem os primeiros pré-molares e os terceiros molares, com braquetes In-Ovation e arco DKL. O arco foi ativado e a região de incisivos, caninos e dentes posteriores foi fotografada, com interposição de filtros polarizadores de luz. RESULTADOS E CONCLUSÕES: após a análise do modelo fotoelástico, concluiu-se que a ativação com Gurin® pode produzir movimento de retração anterior com componente extrusivo; a ativação na alça distal pode produzir movimento de retração anterior sem componente extrusivo; e a ativação entre as alças e na alça distal pode produzir movimento de retração anterior com componente intrusivo.

INTRODUCTION: There are clinical situations in which the extraction of bicuspids becomes necessary and, eventually, the extraction spaces are completely closed after aligning and leveling the teeth. The Double Key Loop (DKL) is a stainless steel arch for retraction, with two loops (keys), one mesial and another distal to the canine. AIM: This study aims to study the area where the force is exerted after the activation of the distal loop, the activation of the loops among themselves and the distal loop, and the activation with Gurin®. METHODS: Nine photoelastic models of the inferior arch were made, without the first bicuspids and the third molars, with In-Ovation brackets and the DKL. With the interposition of polarizing filters, pictures of incisors canines and posterior teeth were taken, after the activation of the arch. RESULTS AND CONCLUSIONS: Based on the analysis of the photoelastic model, we concluded that the activation in the distal loop can produce an anterior retraction movement without an extrusive component, while the activation with Gurin® produces an extrusive component; besides that, the activation of the keys among themselves and the distal loop activation can produce an anterior retraction movement with an intrusive component.