Dimensional Accuracy Comparison of Physical Models Generated by Digital Impression/3D-Printing or Analog Impression/Plaster Methods

ABSTRACT: This study aimed to compare the trueness and precision of physical models manufactured chairside (intraoral scanner and 3D printed) or by plaster models obtained using impression with alginate or addition silicone. A full- arch stainless steel die was impressed to obtain ten physical models for each group. The models were measured in a stereomicroscope, considering four linear distances. To assess the precision accuracy, an analysis of the measurement variability was carried out, identified by the coefficients of variation and by the Levene's test to compare the groups. To analyze trueness, the data average was subtracted from the database and compared considering alpha as 5 %. Considering precision, the higher dispersion of data occurred in the models obtained with silicone impression. And for trueness, Kruskal Wallis and Dunn tests results did not indicate differences between the groups in the anteroposterior linear distances (p> 0.05). Only in anterior transverse distance obtained through TRIOS (0.31 mm), it presented lower accuracy compared to the models from silicone impression (0.13 mm); however, at transverse posterior distance, the models from silicone impression showed the lowest accuracy (p 0.05). The physical dental models obtained by digital and analog workflows showed acceptable dimensional accuracy expressed by high precision and trueness. There is no difference between the evaluated intraoral scanner systems and the impression materials for the full-arch impression.

RESUMEN: Este estudio tuvo como objetivo comparar la veracidad y precisión de modelos físicos fabricados en la clínica dental (escáner intraoral e impreso en 3D) o por modelos de yeso obtenidos mediante impresión con alginato o silicona de adición. Una matriz de acero inoxidable de arco completo fue impresa para obtener diez modelos físicos para cada grupo. Los modelos se midieron en un estereomicroscopio, considerando cuatro distancias lineales. Se realizó un análisis de la variabilidad de la medida para evaluar la precisión, identificada por los coeficientes de variación y por la prueba de Levene para comparar los grupos. Para analizar la veracidad, el promedio de los datos se restó de la base de datos y se comparó considerando alfa como 5 %. Considerando la precisión, la mayor dispersión de datos ocurrió en los modelos obtenidos con impresión de silicona. Y para la veracidad, los resultados de las pruebas de Kruskal Wallis y Dunn no indicaron diferencias entre los grupos en las distancias lineales anteroposteriores (p> 0,05). Solo en la distancia transversal anterior obtenida mediante TRIOS (0,31 mm) presentó menor precisión en comparación con los modelos de impresión de silicona (0,13 mm); sin embargo, la distancia transversal posterior, los modelos de impresión de silicona mostraron la menor precisión (p 0,05). Los modelos dentales físicos obtenidos mediante flujos de trabajo digitales y analógicos mostraron una precisión dimensional aceptable expresada por alta precisión y veracidad. No se observó diferencia entre los sistemas de escáner intraoral evaluados y los materiales de impresión para la impresión de arco completa.

Influence of bone loss and inclination of incisor on periradicular stresses due to simulated bite force / Influência da perda óssea e da inclinação do incisivo na distribuição de tensões perirradiculares decorrentes da simulação de forças oclusais

Introduction: Adults with sequelae of periodontal disease tend to have bone loss, with consequent flaring of the maxillary incisors. Objective: The influence of bone loss and the inclination of the maxillary incisor in the distribution of stresses due to simulated bite forces was studied. Material and method: Models in epoxy resin were made in three conditions (without bone loss and with bone loss of 5mm and 8mm). Increases in the labial inclination of the maxillary incisor of 10° and 20° were obtained with a beveled metallic block. Loads of 100N were applied five times in each condition using a universal test machine. The models were observed and filmed with a circular polariscope. Orders of isochromatic fringes (stresses) on the labial, lingual, and apex surfaces were recorded. The agreement of the data was evaluated using the weighted kappa test, and the results were 0.89 and 0.82 for intra- and inter-examiners, respectively. Result: The results of the Kruskal-Wallis and SNK tests indicated higher stresses (2.0) with increased labial inclination in the labial surface; higher stresses (2.67) with increased bone loss; higher greater stresses with the association of bone loss and labial-inclination (3.6); and the highest stresses tended to concentrate on the labial surfaces, except in cases of normal inclination and without bone loss (0.45). Conclusion: It was concluded that increases in both the labial inclination of the maxillary incisors and bone loss increase periradicular stresses, and the combination of these factors further increases the stresses due to bite forces, with the highest concentration on the labial side.

Introdução: Adultos com sequelas de doenças periodontais tendem a apresentar perda óssea, com consequente vestibularização dos incisivos superiores. Objetivo: A influência da perda óssea e da inclinação do incisivo superior na distribuição de tensões devido a forças mastigatórias simuladas foram avaliadas nesse estudo. Material e método: Modelos em resina epóxi foram confeccionados em três condições (sem perda óssea e com perda óssea de 5mm e 8mm). Aumentos na inclinação vestibular do incisivo superior de 10° e 20° foram obtidos com um bloco metálico chanfrado. Cargas de 100N foram aplicadas cinco vezes em cada condição usando uma máquina de ensaio universal. Os modelos foram observados e filmados com um polariscópio circular. Ordens de franjas isocromáticas (tensões) nas faces vestibular, lingual e apical foram registradas. A concordância dos dados foi avaliada pelo teste kappa ponderado e os resultados foram 0,89 e 0,82 para intra e interexaminadores, respectivamente. Resultado: Os resultados dos testes de Kruskal-Wallis e SNK indicaram maiores tensões (2,0) com aumento da inclinação vestibular na face vestibular; maiores tensões (2,67) com aumento da perda óssea; maior tensão com a associação de perda óssea e inclinação vestibular (3,6); e as maiores tensões tenderam a concentrar-se na face vestibular, exceto em casos de inclinação normal e sem perda óssea (0,45). Conclusão: Concluiu-se que aumentos tanto da inclinação vestibular dos incisivos superiores quanto da perda óssea aumentam as tensões perirradiculares, e a combinação desses fatores aumenta ainda mais as tensões devido às forças mastigatórias, com a maior concentração na face vestibular.