RESUMO
Abstract This study aims to evaluate the fatigue resistance of monolithic zirconia (Yz) and multilayer ceramic structures using the CAD-on technique in different thicknesses. Fifty (N=50) standardized single crowns preparations were made in fiberglass-reinforced epoxy resin (NEMA grade G10), digitalized, and restorations were machined in CAD-CAM, composing 5 groups (n= 10): Control: 1.5 mm (milled zirconia framework + manual layered porcelain); Yz monolithic 1.5 mm; Yz monolithic 1.0 mm; CAD-on 1.5 mm; and CAD-on 1.0 mm (milled zirconia framework 0.5 mm thickness bonded by a low fuse ceramic to a milled lithium disilicate layer of 1.0 mm or 0.5 mm, respectively). The G10 bases were conditioned with 10% hydrofluoric acid; the crowns were air abraded with 110 μm alumina particles; and then luted onto each other with self-adhesive resin cement. A cyclic fatigue test was performed (initial load: 400N for 10,000 cycles, frequency of 20 Hz, step size of 200N) until failure, and the data was submitted to a survival statistical analysis. No failures were observed at Yz monolithic 1.5 mm. High and similar performance was observed for Cad-On groups and Yz monolithic 1.0 mm. The control group depicted the worst behavior. The Weibull modulus of CAD-on 1.5 mm was higher than the control while being similar to the other conditions. Both the monolithic systems and the CAD-on technique showed high and similar fatigue fracture behavior and survival rates, which were also higher than the control bilayer system. Both systems reduced the occurrence of delamination failures, making them suitable for clinical use.
Resumo Este estudo teve como objetivo avaliar o comportamento à fadiga de estruturas cerâmicas monolíticas de zircônia (Yz) e multicamadas utilizando a técnica CAD-on em diferentes espessuras. Cinquenta (N=50) preparos unitários padronizados foram confeccionados em resina epóxi reforçada com fibra de vidro (NEMA grau G10), digitalizados e as restaurações usinadas em CAD-CAM, compondo 5 grupos (n= 10): Controle: 1,5 mm (estrutura de zircônia fresada + porcelana estratificada manualmente); Yz monolítica 1,5 mm; Yz monolítica 1,0 mm; CAD-on em 1,5 mm; e CAD-on 1,0 mm (estrutura de zircônia fresada com 0,5 mm de espessura ligada por uma cerâmica de baixa fusão a uma camada de dissilicato de lítio fresado de 1,0 mm ou 0,5 mm, respectivamente). As bases do G10 foram condicionadas com ácido fluorídrico a 10%; as coroas foram jateadas com partículas de alumina de 110 μm; e então cimentadas uma sobre a outra com cimento resinoso autoadesivo. Foi realizado um teste de fadiga cíclica (carga inicial: 400N para 10.000 ciclos, frequência de 20 Hz, step de 200N) até a falha, e os dados foram submetidos a uma análise estatística de sobrevivência. Nenhuma falha foi observada para Yz monolítica de 1,5 mm. Desempenho alto e semelhante foi observado para os grupos Cad-On e Yz monolítica 1,0 mm. O grupo controle apresentou o pior comportamento. O módulo de Weibull do CAD-on 1,5 mm foi maior que o grupo controle, sendo semelhante às outras condições. Tanto os sistemas monolíticos quanto a técnica CAD-on apresentaram alto e semelhante desempenho mecânico e taxas de sobrevivência, que também foram superiores ao sistema bicamada de controle. Ambos os sistemas reduziram a ocorrência de falhas de delaminação, tornando-os adequados para uso clínico.
RESUMO
Abstract This study evaluated the fracture load (Lf) and the failure mode of CAD-on (Ivoclar Vivadent) ceramic structures, testing the hypotheses that Lf of multilayer structures is governed by the veneering ceramic strength and that chipping is more frequent in multilayer than monolithic structures. Disc-shaped specimens were fabricated as follows: CAD-on- trilayer structure composed of Y-TZP (yttria stabilized tetragonal zirconia polycrystal- IPS e.max ZirCAD) infrastructure, fusion glass-ceramic (IPS e.max CAD Crystall/Connect) and lithium disilicate-based glass-ceramic (IPS e.max CAD); YLD- bilayer structure composed of Y-TZP infrastructure and fluorapatite layering ceramic (IPS e.max Ceram); LDC- monolithic lithium-disilicate glass-ceramic (IPS e.max CAD); and YZW- monolithic Y-TZP (Zenostar Zr Translucent). The specimens were loaded in compression until failure and fracture surfaces were evaluated using fractographic principles. Lf values were statistically analyzed using the Weibull statistics, Kruskal-Wallis and Dunn tests (a= 0.05). YZW (1329 N) and CAD-on (1085 N) showed the greatest Lf median values, followed by YLD (832 N) and LDC (421 N). All monolithic structures (LDC and YZW) fractured catastrophically and all YLD structures failed by chipping. The CAD-on technique seems to be a very promising fabrication process because it showed high Lf, similar to monolithic zirconia, and small chipping rate.
Resumo Este estudo avaliou a carga de fratura (Cf) e o modo de falha de estruturas cerâmicas fabricadas pela técnica CAD-on (Ivoclar Vivadent), testando as hipóteses de que a Cf das estruturas multicamadas é governada pela resistência da cerâmica de cobertura e o lascamento é mais frequente nas estruturas em multicamadas do que em monolíticas. Corpos de prova no formato de disco formam fabricados da seguinte forma: CAD-on- estrutura de 3 camadas composta por infraestrutura de Y-TZP (zircônia tetragonal parcialmente estabilizada por ítria - IPS e.max ZirCAD), vidro de fusão (IPS e.max CAD Crystall/Connect) e cobertura de cerâmica vítrea a base de dissilicato de lítio (IPS e.max CAD); YLD- estrutura de 2 camadas composta por infraestrutura de Y-TZP e cobertura de cerâmica (IPS e.max Ceram); LDC- monolítico em cerâmica vítrea a base de dissilicato de lítio (IPS e.max CAD); e YZW- monolítico em Y-TZP (Zenostar Zr Translucent). Os corpos de prova foram testados sob carga de compressão até a falha e as fraturas avaliadas seguindo os princípios da fractografia. Os valores de Lf foram analisados estatisticamente usando as estatísticas de Weibull, Kruskal-Wallis e Dunn (a = 0,05). YZW (1329 N) e CAD-on (1085 N) apresentaram os maiores valores medianos de Cf, seguidos por YLD (832 N) e LDC (421 N). Todas as estruturas monolíticas (LDC e YZW) fraturaram catastroficamente e todas as estruturas YLD falharam por lascamento. A técnica CAD-on parece ser um processo de fabricação bastante promissor pois mostrou alta Cf, similar a zircônia monolítica, e baixa taxa de lascamento.