Wear of dental ceramics / Desgaste das cerâmicas odontológicas

Com base no desenvolvimento da odontologia adesiva, restaurações minimamente invasivas em cerâmica são utilizadas como alternativas para restaurar um dente. As cerâmicas odontológicas são amplamente aplicadas na área odontológica principalmente devido à sua estética e resistência mecânica. Uma das propriedades da cerâmica a ser bem conhecida antes de seu uso, é a resistência ao desgaste que deve ser compatível com o comportamento de desgaste do antagonista para evitar desempenhos indesejados. Portanto, vários métodos têm sido realizados para avaliar o comportamento do desgaste dos materiais cerâmicos considerando diferentes condições presentes no complexo meio oral. Este estudo teve como objetivo compilar os métodos utilizados para investigar o desgaste das cerâmicas odontológicas e descrever os mecanismos de desgaste envolvidos nos mesmos. A obtenção e análise de dados também é abordada para discutir os resultados obtidos a partir de diferentes métodos, bem como a análise clínica do desgaste e perspectivas futuras sobre esse tema. Em conclusão, muitas metodologias estão disponíveis para medir o desgaste cerâmico. Portanto, os métodos devem ser selecionados com base na relevência clínica de cada estudo e devem seguir parâmetros previamente relatados para padronização, permitindo a comparação da literatura (AU)

Based on the development of adhesive dentistry, minimally invasive restorations in ceramics are used as alternatives to restore a tooth. Dental ceramics are largely applied in the dentistry field mainly due to their esthetic and mechanical strength. One of the ceramic properties to be well known before its use is the wear resistance that should be compatible with the antagonist wear behavior to avoid unwanted performance. Therefore, several methods have been performed to assess the ceramic materials wear behavior considering different conditions present in the complex oral medium. This study aimed to compile the methods used to investigate dental ceramics wear and to describe the wear mechanisms involved on them. Obtaining and analyzing data is also addressed to discuss the results obtained from different methods, as well as the clinical analysis of wear and future perspectives on this topic. In conclusion, many methodologies are available to measure the ceramic wear. Therefore, the methods must be selected based on the clinical significance of each study and should follow previously reported parameters for standardization, allowing literature comparison. (AU)

Posterior rehabilitation using 3D-printed dental implants and synthetic regenerative biomaterials / Reabilitação posterior com implantes impressos e biomateriais sintéticos

Aim: To describe through a clinical case report the surgical sequence of rehabilitation with 3D-printed implants associated with maxillary sinus floor lift with synthetic regenerative materials, including biphasic bioceramic. Case Report: Patient had an agenesis of the upper left premolars (#12 and #13), a vertical bone deficiency caused by maxillary sinus' pneumatization, and a horizontal alveolar resorption around the missing teeth area. During the surgical procedures, incisions, detachment, and osteotomy were performed in the lateral region of the maxillary sinus. The sinus membrane was detached and lifted 10 mm. Then, a thick poly(dioxanone)-based synthetic resorbable membrane (Plenum) was inserted and adapted inside the sinus to protect the sinus membrane. After the osteotomies with sub-instrumentation, 3D-printed implants (Plenum) were installed in the #12 area (3.5mm x 11.5 mm; 30N) and #13 area (4.0mm x 10mm; 20N). The maxillary sinus was entirely filled with a biphasic bioceramic, HA/ß-TCP (70:30) 500-1000 µm (Plenum) and covered by the same synthetic resorbable membrane. Connective tissue graft from the palatal area was positioned internally to the flap and stabilized with sutures to improve the vestibular tissue architecture. The entire surgical wound was sutured, and the tissues stabilized. No complications occurred in the postoperative period. Conclusion: The use of synthetic regenerative memberane and 3D-printed implants seems to be a promising option in areas of deficient bone remnants (AU)

Objetivo: Descrever por meio de um relato de caso clínico a sequência cirúrgica de reabilitação com implantes obtidos por impressão 3D associados à elevação do assoalho do seio maxilar com materiais regenerativos sintéticos, incluindo uma biocerâmica bifásica. Relato de Caso: Paciente apresentava agenesia dos pré-molares superiores esquerdos (24 e 25), deficiência óssea vertical causada pela pneumatização do seio maxilar e reabsorção alveolar horizontal ao redor da área dos dentes ausentes. Durante os procedimentos cirúrgicos foram realizados incisões, descolamento e osteotomia na região lateral do seio maxilar. A membrana sinusal foi descolada e elevada 10 mm. Em seguida, uma membrana reabsorvível sintética à base de poli(dioxanona) espessa (Plenum) foi inserida e adaptada dentro do seio para proteger a membrana do seio. Após as osteotomias com subinstrumentação, implantes impressos em 3D (Plenum) foram instalados na área do 24 (3,5mm x 11,5mm; 30N) e na área do 25 (4,0mm x 10mm; 20N). O seio maxilar foi inteiramente preenchido com biocerâmica bifásica, HA/ß-TCP (70:30)500-1000 µm (Plenum) e recoberto pela mesma membrana sintética reabsorvível. O tecido conjuntivo da região palatina foi posicionado internamente ao retalho e estabilizado com suturas para melhorar a arquitetura do tecido vestibular. Toda a ferida cirúrgica foi suturada e os tecidos estabilizados. Não ocorreram complicações no pós-operatório. Conclusão:A utilização de biomateriais regenerativos sintéticos e implantes impressos parece ser uma opção promissora em áreas de remanescentes ósseos deficientes.(AU)

Feldspathic and Lithium Disilicate Onlays with a 2-Year Follow-Up: Split-Mouth Randomized Clinical Trial

Abstract The present study was a prospective, controlled, randomized, clinical short-term trial aiming to evaluate the clinical performance of adhesively luted, lithium disilicate and feldspathic glass-ceramics onlays over a period up to 2 years. A total of 11 patients (7 female, 4 male; age range: 18-60 years, mean age: 39 years) were selected for this study. Each patient received a maximum of two restorations per group in a split-mouth-design. LD: Eleven onlays, performed with lithium disilicate-based ceramic (IPS e.max CAD, Ivoclar Vivadent, Schaan, Liechtenstein), and FP: Eleven onlays, performed with feldspathic ceramic (Vita Mark II, Vita Zanhfabrik, Bad Säckingen). Recalls were performed at 2 weeks (baseline = R1), 1 year (R2) and 2 years (R3) after the cementation by three calibrated blinded independent investigators using mirrors, magnifying eyeglasses, probes and bitewing radiographs. The postoperative sensitivity, secondary caries, marginal integrity, marginal discoloration, color match, surface roughness, tooth integrity, and restoration integrity were evaluated. The Friedman test was used to determine if there was a statistically significant difference in time-to-time comparison of the parameters in the ceramics restorations. A total of 95.4% of the restorations were clinically acceptable at the 2-year recall, without a difference for any evaluation parameter for both ceramic materials. Based on the 2-year data, the CAD-CAM onlays manufactured with feldspathic and lithium-disilicate based ceramics showed similar clinical performance.

Resumo O presente estudo é um estudo clínico prospectivo, controlado, randomizado e de longo curto prazo, com o objetivo de avaliar o desempenho clínico de restauraç ões adesivas cerâmica vítrea reforçada com dissilicato de lítio e cerâmica feldspática por um período de até 2 anos. Um total de 11 pacientes (7 mulheres, 4 homens; faixa etária: 18-60 anos, idade média: 39 anos) foram inseridas para este estudo. Cada paciente recebeu duas restaurações por grupo em um delineamento de boca dividida. LD: Onze onlays, realizados com cerâmica à base de dissilicato de lítio (IPS e.max CAD, Ivoclar Vivadent, Schaan, Liechtenstein); e FP: Onze onlays, realizados com cerâmica feldspática (Vita Mark II, Vita Zanhfabrik, Bad Säckingen). Os retornos foram realizados em 2 semanas (linha de base = R1), 1 ano (R2) e 2 anos (R3) após a cimentação, por três investigadores independentes, cegos e calibrados, usando espelhos, óculos de aumento, sondas e radiografias interproximais. Foram avaliadas a sensibilidade pós-operatória, cárie secundária, integridade marginal, descoloração marginal, correspondência de cores, rugosidade da superfície, integridade dentária e integridade da restauração. O teste de Friedman (95%) foi utilizado para determinar se havia uma diferença estatisticamente significante na comparação periódica dos parâmetros nas restaurações cerâmicas. Um total de 95,4% das restaurações estava clinicamente aceitável no retorno de 2 anos, sem diferença para qualquer parâmetro de avaliação para ambos os materiais cerâmicos. Com base nos dados de 2 anos, as restaurações CAD-CAM fabricados com cerâmica feldspática e à base de dissilicato de lítio apresentaram desempenho clínico semelhante.

Efeito de infiltrações de sílica pelo método sol-gel em uma zircônia odontológica: microestrutura, propriedades mecânicas, resistência de união e energia interfacial para fratura / Effect of silica infiltrations by the sol-gel method on a dental zirconia: microstructure, mechanical properties and interfacial fracture energy

O objetivo do estudo foi avaliar os efeitos de diferentes infiltrações de sílica pelo método sol-gel realizado com a presença de catalisadores nas propriedades mecânicas, microestrutura, características de superfície de uma zircônia Y-TZP, e na resistência de união entre a zircônia e um cimento resinoso, bem como avaliar a energia interfacial (tenacidade à fratura) na união de zircônia infiltrada por sílica ou vidro ao cimento resinoso. O estudo foi segmentado em duas partes, na parte A foram confeccionados 210 discos de Zircônia Y-TZP e divididos em 6 grupos, infiltrados por ácido silícico obtido por TEOS, infiltrados por ácido silícico obtido por metassilicato de sódio (Na2SiO3): sem catalisador, com catalisador, com duas e três imersões, e o grupo não infiltrado (controle). Os discos foram caracterizados com DRX, FT-IR e MEV, e depois foram submetidos ao ensaio de resistência à flexão biaxial. Os dados foram analisados com a estatística descritiva, ANOVA 1-fator e Teste de Tukey (95%), e também com a Análise de Weibull para determinar a homogeneidade estrutural. Adicionalmente foram produzidos espécimes retangulares de zircônia, que foram divididos da mesma forma que os grupos citados acima, para a realização do teste de resistência de união. Os espécimes infiltrados foram tratados com ácido fluorídrico 2% por 10 segundos e depois silanizados. Uma matriz de silicone foi adaptada com cera sobre as superfícies tratadas da zircônia e o cimento resinoso foi inserido dentro da matriz e fotopolimerizado. Metade das amostras foram ensaiadas após 24 horas da cimentação e a outra metade foi termociclada por 6x103 ciclos térmicos (5°C-55°C) e ensaiadas ao final. Foi realizado o teste de cisalhamento com fio numa máquina de ensaios universal. Os dados foram analisados com ANOVA 1-fator e Teste de Tukey (95%). Na parte B deste trabalho, foram confeccionados espécimes Brazil nut para realizar o teste de tenacidade à fratura interfacial. As amostras foram usinadas e divididas em 3 grupos: não infiltradas (controle), infiltradas com ácido silícico obtido pelo metasilicato de sódio com catalisador com duas imersões e infiltradas com vidro pelo método proposto por Zhang e Kim (2009). As amostras do grupo controle foram jateadas com óxido de alumínio, as amostras infiltradas com ácido silícico e por vidro foram condicionadas com ácido fluorídrico. Todas as amostras foram silanizadas e cimentadas. Os espécimes foram armazenados por sete dias em uma estufa. Metade das amostras foram ensaiadas e a outra metade foi envelhecida por 4x104 ciclos térmicos (5°C-55°C) e ensaiadas ao final. Foi realizado um teste de compressão com os espécimes colocados em 5 diferentes angulações (0°, 5°, 10°, 15°, 25°), dessa forma foram obtidas fraturas em tração pura, cisalhamento puro ou em ambos os modos. Foi calculada a energia interfacial para fratura da interface adesiva. Todas as superfícies dos espécimes foram observadas em estereomicroscópio e MEV para determinar as características de fratura (caminho percorrido pela trinca). Nas imagens de MEV das superfícies dos discos foi possível observar a presença da camada de sílica entremeada aos grãos de zircônia. No grupo infiltrado por TEOS a infiltração ocorreu de forma menos homogênea. Os espectros de DRX mostraram a formação de uma fase cristalina intermediária de silicato de zircônia em todos os espécimes infiltrados. Em relação as propriedades mecânicas, os resultados mostraram que as infiltrações foram efetivas e houve a formação de multicamadas de sílica sobre a zircônia. O grupo infiltrado por três vezes consecutivas e controle mostraram a maior resistência à flexão, já o grupo infiltrado por duas vezes consecutivas mostrou a maior homogeneidade estrutural. Os resultados da parte B do estudo mostraram que a zircônia infiltrada por vidro aderida com cimento resinoso à base de monômeros fosfatados tem o maior valor de tenacidade interfacial, mesmo após o envelhecimento. Os grupos controle e sol-gel foram estatisticamente semelhantes. O envelhecimento não afetou os grupos sol-gel e infiltrado por vidro, mas causou uma diminuição nos valores de Gc do grupo controle. As análises de fratura mostraram que as falhas coesivas de cimento foram predominantes no grupo infiltrado por vidro, já as falhas adesivas foram observadas em todos os grupos. A duas infiltrações, sol-gel e por vidro, preveniram a transformação de fase da zircônia, enquanto o grupo controle mostrou um aumento de 6% de fase monoclínica após o envelhecimento. Assim, pode-se concluir que as infiltrações de sílica são efetivas e geram um material mais homogêneo e mais susceptível à adesão ao cimento resinoso, e que o melhor padrão foi encontrado ao infiltrar sílica obtida através do metassilicato de sódio com duas imersões. O método de infiltração por vidro aumenta a tenacidade à fratura interfacial da zircônia cimentada com cimento resinoso à base de monômeros fosfatados, e o envelhecimento não afeta a tenacidade à fratura interfacial de ambas as infiltrações (sílica e vidro).(AU)

The objective of this study was to evaluate the effects of different silica infiltrations by the sol-gel method performed with catalyst on the mechanical properties, microstructure, surface characteristics of a Y-TZP zirconia, and the bond strength between zirconia and a resin cement. Also evaluate the fracture toughness at the junction of zirconia infiltrated by silica or glass to the resin cement. 210 Zirconia Y-TZP discs were prepared and divided into 6 groups, infiltrated by silicic acid obtained by TEOS, infiltrated by silicic acid obtained by sodium metasilicate (Na2SiO3): without catalyst, with catalyst, with two and three immersions, and non-infiltrated group (control). The disks were characterized with XRD and SEM, and were then subjected to the biaxial flexural strength test. The data were analyzed with descriptive statistics, 1-way ANOVA and Tukey Test (95%), and also with Weibull Analysis to determine the structural homogeneity. Additionally, rectangular zirconia specimens were produced which were divided as the groups cited above for the bond strength test. The infiltrated specimens were treated with hydrofluoric acid, then all specimens were silanized. A silicon matrix was waxed onto the zirconia treated surfaces and the resin cement was inserted into the matrix and photopolymerized. Half of the samples were tested after 24 hours of cementation and the other half was thermocycled by 6x103 thermal cycles (5°C-55°C) and tested at the end. The wire shear test was performed on a universal testing machine. The data were analyzed with 1-way ANOVA and Tukey Test (95%). In the second part of this work, Brazil nut specimens were made to perform the interfacial fracture toughness test. The samples were machined and divided into 3 groups: non-infiltrated (control), infiltrated with silicic acid obtained by sodium metasilicate with catalyst and two immersions, and infiltrated with glass by the method proposed by Zhang and Kim (2009). The samples from the control group were sandblasted with aluminum oxide, the samples infiltrated with silicic acid and glass were conditioned with hydrofluoric acid. All samples were silanized and cemented. The specimens were stored for seven days, half of the samples were tested and the other half was aged for 4x104 thermal cycles (5°C-55°C) and tested at the end. A compression test was performed with the specimens placed at 5 different angles (0°, 5°, 10°, 15°, 25°), thus obtaining fractures in pure traction, pure shear or in mixity modes. The interfacial energy was calculated for fracture of the adhesive interface. All surfaces of the specimens were observed in stereomicroscope and SEM to determine the fracture characteristics. In the SEM images of the disc surfaces it was possible to observe the presence of the silica layer dispersed with the zirconia grains. In the group infiltrated by TEOS, the infiltration was less homogeneously. XRD spectra showed the formation of an intermediate crystalline phase of zirconia silicate in all infiltrated specimens. In relation to the mechanical properties, the results showed that the infiltrations were effective and formed silica multilayers on zirconia The group infiltrated for three consecutive times showed the greatest flexural strength and was similar to the control group, but the infiltrated group by two consecutive times showed the greatest structural homogeneity. The part B results showed that glass-infiltrated zirconia had the highest interfacial toughness value even after aging. The control and sol-gel groups were statistically similar. Aging did not affect the sol-gel and glassinfiltrated groups, but caused a decrease in interfacial toughness values of the control group. The fracture analysis showed that the cohesive defects of cement were predominant in the glass-infiltrated group, and adhesive failures were observed in all groups. Both infiltrations, sol-gel and glass, prevented the phase transformation of zirconia, while the control group showed a 6% increase in monoclinic phase content after aging. Thus, it can be concluded that silica infiltrations are effective and generate a more homogeneous material and more susceptible to adhesion to the resin cement, and that the best standard to infiltrate was found using silica obtained through sodium metasilicate with two immersions. The glass infiltration method increases the interfacial fracture toughness of the zirconia, and aging does not affect the interfacial fracture toughness of both infiltrations (silica and glass)(AU)