Fiberglass versus cast metal posts: a practical review based on mechanical properties / Pinos de fibra de vidro versus metal fundido: uma revisão prática baseada em propriedades mecânicas

The current review aimed to compare the mechanical properties and clinical behavior of fiberglass and cast metal posts. It included in-vitro studies, finite element analysis, clinical studies, and systematic reviews that evaluated fiberglass and metal posts with reliable methodologies. The reports in the literature diverge on tooth failure modes and stress distributions in the root according to different posts. Investigations suggest that fiberglass posts are preferable because their elastic modulus is similar to dentin. Other studies mention that the flexibility of fiber posts may damage the interface. The fracture load values of different studies could not be compared. The presence of a ferrule seems beneficial. Cast metal posts provide higher characteristic strength to the set but with more unfavorable failures. Intraradicular posts with a lower elastic modulus produce more stress between the cement layer and dentin. In conclusion, fiberglass and cast metal posts can be used with a ferrule. Cast metal posts seem more appropriate for weakened teeth. The presence of a ferrule benefits the system. Weakened teeth tolerate higher loads when restored with cast metal posts, but when these posts fail, the only solution is tooth extraction. Clinical follow-ups cannot yet detect differences between the survival rates of intraradicular fiberglass and cast metal posts (AU)

O objetivo da presente revisão foi comparar as propriedades mecânicas e o comportamento clínico de pinos de fibra de vidro e núcleos metálicos fundidos. Estudos laboratoriais, analise por elementos finitos, estudos clínicos e revisões sistemáticas que avaliaram pinos de fibra de vidro e metálicos, com metodologia confiável foram selecionados. A literatura mostra-se bastante controversa sobre os modos de falha do dente e a distribuição de tensões na raiz de acordo com diferentes tipos de pinos. Algumas investigações sugerem que pinos de fibra de vidro são preferíveis porque seu módulo de elasticidade é semelhante ao da dentina, enquanto outras mencionam que a flexibilidade do pino de fibra pode ser prejudicial à interface adesiva. Os valores de carga de fratura em diferentes estudos não podem ser comparados. A presença de férula é benéfica. O núcleo metálico fundido resulta em maior resistência característica do conjunto, mas falhas mais desfavoráveis. Também, pinos com menor módulo geram mais tensão entre a camada de cimento e a dentina. Em conclusão, verificou-se que tanto pino de fibra de vidro como núcleo metálico fundido podem ser utilizados quando a férula está presente. Os núcleos metálicos fundidos parecem ser mais indicados para dentes fragilizados. É evidente que a presença de férula é benéfica para o sistema. Dentes fragilizados toleram cargas maiores quando restaurados com núcleos metálicos fundidos; porém, quando falham, a única solução é a extração do dente. Os acompanhamentos clínicos ainda não são capazes de detectar diferença entre as taxas de sobrevivência dos pinos de fibra de vidro e núcleos metálicos (AU)

Estudo comparativo da resistência mecânica da força de compressão entre biomateriais naturais, sintéticos e mistos / Comparative study of mechanical strength of compression between natural, synthetic and mixed biomaterials

As afecções ortopédicas com perda de tecido ósseo são um desafio tanto na medicina veterinária quanto na medicina humana. Portanto, não é raro ortopedistas se depararem com fraturas cominutivas irredutíveis de ossos longos, neoplasias ósseas ou não-uniões, que necessitam de procedimentos cirúrgicos reparadores, por meio da substituição de segmento ou preenchimento de falha óssea com o uso de biomateriais. Pretende-se com esta pesquisa avaliar e comparar a resistência mecânica entre biomateriais naturais, sintéticos e mistos. Foram utilizados sete grupos experimentais compostos por seis corpos de provas cada: Grupo 1 , tecido ósseo cortical de coelho (OSSO - controle); Grupo 2, cimento ósseo (CO); Grupo 3, cimento ósseo autoclavado (COA); Grupo 4, cimento ósseo e macrofragmento ósseo cortical de cão (COMaFO); Grupo 5, cimento ósseo e macrofragmento ósseo autoclavado de cortical de cão (COMaFOA); Grupo 6, cimento ósseo e microfragmento ósseo cortical de cão (COMiFO) e Grupo 7, cimento ósseo e microfragmento ósseo cortical de cão (COMiFOA). Os corpos de prova foram submetidos a ensaios mecânicos de compressão axial controlada em máquina universal de ensaio Emic®. O teste era interrompido quando ocorria queda brusca na curva do gráfico indicando falência da amostra. Em relação à Força máxima, os grupos COA, COMaFOA e COMiFOA não diferiram estatisticamente do grupo controle (OSSO; p>0,01). Já os grupos CO, COMaFO e COMiFO diferiram estatisticamente do grupo controle (OSSO; p<0,01). Quanto a rigidez relativa, os grupos COMaFOA e COMiFOA não diferiram estatisticamente do grupo controle (OSSO; p>0,01). Já os grupos CO, COA, COMaFO e COMiFO diferiram estatisticamente do grupo controle (OSSO; p<0,01). Comparando a deformação, os grupos COMaFo, COMaFOA e COMiFO não diferiram estatisticamente do grupo controle (OSSO; p>0,01). Já os grupos CO, COA e COMiFOA diferiram estatisticamente do grupo controle (OSSO; p<0,01). Conclui-se que apenas os grupos COMaFOA e COMiFOA apresentaram propriedades mecânicas muito semelhantes às do grupo controle (OSSO). Por isso, devido a essas características, esses dois biomateriais (COMaFOA e COMiFOA) seriam os mais indicados como substitutos na reparação de falhas ósseas.(AU)

The orthopedic diseases with bone loss are the challenge in both veterinary and human medicine. Therefore, the orthopedist commonly deal with irreducible comminuted fractures of long bones, bone tumors or non-unions, which require repairers surgical procedures, through the segment replacement or bone defect filling with biomaterials. The aim of this research is to evaluate and compare the mechanical strength of natural, synthetic and mixed biomaterials. Seven experimental groups of six test samples each were used: Group 1 rabbit cortical bone (BONE - control); Group 2, bone cement (CO); Group 3, bone cement autoclaved (COA); Group 4, bone cement and dog cortical bone macrofragment (COMaFO); Group 5, bone cement and bone autoclaved macrofragment dog cortical (COMaFOA); Group 6, bone cement and dog cortical bone microfragment (COMIFO) and Group 7, bone cement and dog cortical bone microfragment (COMiFOA). The specimens were subjected to axial compression mechanical tests controlled universal testing machine EMIC®. The test was stopped when there was sharp decline in the graph curve indicating failure of the sample. In relation to the maximum force, the COA groups COMaFOA and COMiFOA not statistically different from the control group (BONE; p> 0.01). Already the CO groups, COMaFO and COMIFO difeririram statistically the control group (BONE; p <0.01). The relative rigidity, the COMaFOA and COMiFOA groups did not differ statistically from the control group (BONE; p>0.01). Already the CO groups, COA, COMaFO and COMIFO differed significantly from the control group (BONE; p<0.01). Comparing the deformation, the COMaFo groups COMaFOA and COMIFO not statistically different from the control group (BONE; p>0.01). Already the CO groups, COA and COMiFOA differed significantly from the control group (BONE; p<0.01). It is concluded that only COMaFOA and COMiFOA groups showed very similar mechanical properties to the control group (BONE). Therefore, due to these characteristics, these two biomaterials (COMaFOA e COMiFOA) would be the most suitable as a substitute in the repair of bone defects.(AU)

Propriedades tensiométricas do peritônio da paca (Cuniculus paca) a fresco e conservado em glicerina 98 por cento / Tensiometer peritoneum properties of the paca (Cuniculus paca) fresh and preserved in glycerin 98 por cento

In constant searching for alternative biological material to perform implants and new options of experimental animal models, the objective of this investigation was to describe the mechanical properties of the peritoneum paca (Cuniculus paca Linnaeus, 1766) fresh and preserved in 98% glycerin. Samples of fresh and preserved in glycerin for periods of 30, 60 and 90 days were subjected to mechanical tests. Four adult animals, male or female, with mean body weight of eight kilograms, were used for collecting samples of the peritoneum. All tissues preserved in glycerin 98% showed a decrease in stiffness and increase in ductility and toughness. Considering the maximum force applied to the peritoneum, significant increase was observed in values (p<0.01) of samples stored for 60 and 90 days when compared to fresh material. In relation to the stretch variable, an increase was observed in all storage time of glycerin samples, verifying significant difference (p<0,01) when compared with the fresh samples. The variable area also showed significance (p <0.01) between the values of the fresh samples (5.40 mm²) and preserved in the glycerin by periods of 30 days (4.50 mm²), 60 days (9.00 mm²) and 90 days (7.20 mm²), thus indicating that the area of this membrane increased by 0.033 mm² per day. Generally, it was concluded that the 98% glycerin is a substance effective for the preservation of the peritoneum of the agouti paca, therefore improves its mechanical properties allowing the support membranes greater deformation forces. Thus, the results obtained in mechanical tests of the peritoneum of paca suggest its use as an alternative biological material.

Na busca constante, tanto de material biológico alternativo para a realização de implantes, quanto de novas opções de modelos de experimentação animal, o objetivo desta investigação foi descrever o comportamento mecânico do peritônio da paca (Cuniculus paca Linnaeus, 1766) a fresco e conservado em glicerina a 98%. Amostras frescas e conservadas em glicerina por períodos de 30, 60 e 90 dias foram submetidas a testes mecânicos de tração. Quatro animais adultos, três machos e uma fêmeas, com peso corporal médio de oito quilogramas, foram utilizados para colheita das amostras de peritônio. Todos os tecidos conservados em glicerina a 98% apresentaram diminuição na rigidez e aumento na ductibilidade e tenacidade. Considerando-se a força máxima aplicada ao peritônio, evidenciou-se aumento significativo nos valores (p<0,01) das amostras conservadas por 60 e 90 dias, quando comparado ao material a fresco. Com relação a variável alongamento, notou-se aumento nos valores relativos aos materiais em glicerina em todos os tempos de conservação, verificando-se diferença significativa (p<0,01) entre os valores das amostras a fresco. A variável área também se apresentou significativa (p<0,01) entre os valores das amostras a fresco (5,40 mm²) e os preservados em glicerina pelos períodos de 30 dias (4,50 mm²), 60 dias (9,00 mm²) e 90 dias (7,20 mm²), indicando assim, que a área desta membrana aumentou em 0,033 mm² por dia. Mediante os resultados observados, concluiu-se que a glicerina 98% é uma substância eficiente para a conservação do peritônio da paca, pois melhorou suas propriedades mecânicas permitindo que as membranas suportem maiores forças de deformação. Assim, os resultados obtidos nos ensaios mecânicos do peritônio da paca sugerem sua utilização como mais uma opção de material biológico.

Requisitos gerais para implantes odontológicos osseointegráveis / Requirements for the contents of a technical file dental implant systems

O mercado brasileiro de implantes odontológicos osseointegráveis apresentou crescimento expressivo nos últimos anos. Somente em 2011 foram comercializados no mercado nacional cerca de 1,4 milhões de implantes por 45 empresas. Neste mercado em expansão há necessidade de existir fiscalização e controle da qualidade dos produtos ofertados. No presente trabalho, com base nas Normas Técnicas, são apresentados os requisitos essenciais que os implantes odontológicos osseointegráveis devem apresentar. São citadas as principais normas, as regras, as diretrizes para fabricação e realização dos ensaios e as orientações básicas para serem ofertados produtos com qualidade que garanta seu desempenho. As informações são de interesse de fabricantes dos implantes, implantodontistas e pacientes

The Brazilian dental implant market had a significant growth in recent years. Only in 2011 about 1.4 million dental implants were marketed in Brazil for 45 companies. In this expanding market there exists a need for product supervision and quality control. In this paper, the essential requirements for dental implants are presented based on Technical Standards. The main standards, rules, guidelines for manufacturing, testing, and implementation of basic guidelines to provide product quality and as well as to guarantee dental implant performance are mentioned. This information is of interest to the dental implant manufacturer, dentistry area, and final consumers.

Mecânica e microbiologia de placas produzidas a partir de osso cortical bovino, conservadas em diferentes meios / Mechanic and microbiology of plates produced from bovine cortical bone, conserved in several means

Objetivou-se com este trabalho avaliar a resistência mecânica de placas ósseas produzidas a partir de osso cortical bovino, conservadas em diferentes meios, e a eficiência desses meios em inibir o crescimento de microrganismos. Foram utilizadas 168 placas confeccionadas a partir de tíbia bovina e conservadas em glicerina a 98 por cento, solução salina a 150 por cento, solução de açúcar a 300 por cento, líquido de Dakin, congeladas em N2L a -196°C, ou esterilizadas em óxido de etileno. Após reidratação em solução de cloreto de sódio a 0,9 por cento por seis horas, elas foram submetidas a ensaios mecânicos de tração, compressão, flexão e torção. Foi realizada avaliação microbiológica das placas anterior e imediatamente após a reidratação, com ou sem adição de enrofloxacina a 0,5 por cento. Não se observou diferença significativa (P<0,01 por cento) da resistência ao ponto de ruptura entre as placas conservadas nos diferentes meios, congeladas-descongeladas ou esterilizadas. Micro-organismos foram isolados das placas conservadas em solução saturada de sal, açúcar, Dakin ou congeladas em N2L, anterior e após a reidratação. Entretanto, após o uso da solução de cloreto de sódio 0,9 por cento, acrescida de enrofloxacina a 0,5 por cento, não foram isolados microrganismos. Portanto, placas de osso bovino, conservadas em solução saturada de açúcar ou sal, glicerina a 98 por cento, solução de Dakin, congeladas em N2L ou esterilizadas em óxido de etileno assemelham-se em relação à biomecânica e a reidratação com solução de cloreto de sódio a 0,9 por cento, acrescida de enrofloxacina a 0,5 por cento, é eficaz no controle do crescimento microbiano.

The objective of this study was to evaluate the mechanical strength of bone plates yielded from bovine cortical bone, conserved in different solutions, and the efficiency of these solutions in the inhibition of microorganism's growth. A hundred and sixty eight plates yielded from bovine tibiae were conserved in 98 percent glycerin, 150 percent saline solution, 300 percent sugar solution, Dakin solution, frozen in N2L at - 196°C, or sterilized in ethylene oxide gas. After rehydration in NaCl 0.9 percent solution for six hours, plates were subjected to tensile, compression, bending and twisting testing. The microbiological evaluation of bone plates was s carried out before and immediately after rehydration, with or without enrofloxacin 0.5 percent addition. There was no significant difference (P<0.01 percent) on resistance to the rupture point in plates conserved in different solutions, frozen-thawed or sterilized. Microorganisms were isolated from plates conserved in satured salt solution, sugar satured solution, Dakin solution or frozen in N2L, before and after rehydraion However, after the use of NaCl 0.9 percent solution added of enrofloxacin 0.5 percent, microorganisms were not isolated. Therefore, bovine bone plates conserved in sugar or salt satured solution, 98 percent glycerin, Dakin solution, frozen in N2L or sterilized in ethylene oxide gas present similar biomechanical tests results, and rehydrated with a solution of NaCl 0.9 percent plus enrofloxacin 0.5 percent is effective on microorganism growth control.

Influência da velocidade de carga nos testes de cisalhamento em colagem de braquetes / Cross-head speed influence on the shear bond strength tests in direct bracket bonding

Este estudo verificou a influência de diferentes velocidades de carga da máquina de ensaio universal nos valores de resistência adesiva ao cisalhamento (RAC) e no índice de adesivo remanescente (IAR). Foram utilizados 75 corpos de prova, nos quais foram colados braquetes metálicos, com o sistema autocondicionante Transbond Plus Self-Etching Primer e a resina Transbond XT. Os testes de cisalhamento foram realizados na máquina de ensaios universal Shimadzu, com variação na velocidade de carga em: 0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 5,0 mm/min. Os resultados da RAC foram avaliados pelo teste de variância ANOVA a um critério de classificação ou ANOVA one-way, seguido pelo teste de Tukey. Para a avaliação do IAR foi utilizado o teste não-paramétrico de Kruskal- Wallis. A análise estatística dos dados demonstrou que a velocidade não interfere na resistência adesiva ao cisalhamento (RAC) ou no IAR. Portanto não existe diferença entre os grupos em relação a diferentes velocidades de carga.

This study verified the influence of different cross-head speeds of the universal testing machine on the values of Shear Bond Strength (SBS) and in the Adhesive Remnant Index (ARI). 75 samples were used, in which metallic brackets were bonded using the self-etching system Transbond Self-Etching Primer and the Transbond XT resin. The Shear Bond tests were performed on the Shimadzu universal testing machine, with a variation in the cross-head speed of 0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 5,0 mm/min. The results of the SBS were assessed by analysis of variance (ANOVA-one way), followed by the Tukey multiple comparison test. To evaluate the ARI the Kruskal Wallis test was used. The statistical analysis showed that the cross-head speed does not affect the shear bond strength (SBS) and the ARI. Therefore, there is not any difference between the groups towards the different cross-head speeds.

Estudo in vivo e in vitro com e sem termociclagem, da resistência ao cisalhamento de braquetes colados com fonte de luz halógena / In vivo and in vitro study, with or without thermocycling, of shear bond strength of brackets bonded with halogen light

OBJETIVO: avaliar a resistência de braquetes metálicos colados em dentes humanos com resina polimerizada com luz halógena por meio de ensaios mecânicos de cisalhamento. METODOLOGIA: para este estudo foram realizados ensaios in vivo com dinamômetro portátil digital e in vitro com máquina de ensaios mecânicos universal com e sem termociclagem, complementado pelo Índice de Adesivo Remanescente (IAR). Braquetes Edgewise Standard (Abzil) foram colados utilizando adesivo Transbond Plus Self Etching Primer (SEP) e Resina Transbond XT. Foram formados 3 grupos com 10 dentes em cada um deles. No GI os braquetes foram colados nos segundos pré-molares dos pacientes. Nos GII e GIII utilizaram-se primeiros pré-molares extraídos por motivos ortodônticos. Os ensaios mecânicos do GI foram realizados 24 horas após a polimerização diretamente na boca dos pacientes com dinamômetro portátil digital. No GII os corpos-de-prova foram armazenados em água destilada e levados à estufa a 37ºC durante 24 horas e, posteriormente, submetidos à termociclagem, com 1000 ciclos a 5 e 55ºC. No GIII os corpos-de-prova foram armazenados em água destilada em temperatura ambiente por 24 horas e posteriormente submetidos aos ensaios mecânicos. RESULTADOS: os valores médios da resistência ao cisalhamento em Megapascal foram de: GI = 4,39; GII = 7,11 e GIII = 7,35. Após a descolagem foram realizadas fotografias das áreas de colagem, tanto dos dentes submetidos a testes in vivo quanto in vitro e ampliadas 5x para facilitar a visualização. As imagens obtidas foram analisadas, classificadas de acordo com o IAR e, por meio de gráficos de dispersão, foi verificada a relação entre a resistência ao cisalhamento e este índice. CONCLUSÃO: a média dos ensaios mecânicos realizados in vivo foi estatisticamente menor em relação aos ensaios in vitro. Não houve diferenças na resistência ao cisalhamento in vitro entre o grupo termociclado e o não-termociclado. Não houve relação entre tensão de...

OBJECTIVE: The purpose of this research was to assess the strength of metallic brackets bonded to human teeth, with lightcuring resin with halogen light, by means of mechanical tests of shear bond strength. METHODS: In vivo tests with a portable digital dynamometer and in vitro tests with Universal testing machine were performed, with and without thermocycling, complemented by Adhesive Remaining Index (ARI). Edgewise standard brackets (Abzil) were bonded using Transbond Plus Self Etching Primer (SEP) and Transbond XT resin. Three groups of ten teeth each have been formed. In GI the brackets were bonded to second premolars in the patients' mouths. In GII and GIII the brackets were bonded to first premolars extracted for orthodontic reasons. The mechanical tests of GI were performed 24 hours after the polymerization, directly in the patients' mouths with a portable digital dynamometer. In GII the specimens were stored in distilled water and taken to sterilizer at 37ºC for 24 hours and afterwards, submitted to thermocycling with 1000 cycles at 5 and 55º C. In GIII the specimens were stored in distilled water at room temperature for 24 hours, and then submitted to mechanical tests. RESULTS: The average values of the shear strength in Megapascal were: GI=4.39; GII=7.11 and GIII=7.35. Pictures of the bonding areas in both in vivo and in vitro samples were taken after the tests and they were amplified 5 times to be better visualized. The images obtained were analyzed, classified according to IAR and it was verified, by means of dispersion graphs, the relation between the shear bond strength and this index. CONCLUSION: The average of the in vivo mechanical tests was statistically lower than the in vitro tests. There were no differences in the in vitro shear bond strength between the thermocycled and non-thermocycled groups. There was no relation between shearing stress and kind of failure.

Propriedades tensiométricas comparadas entre fragmentos do centro tendíneo do diafragma, pericárdio fibroso e peritônio parietal de bovinos não conservados e conservados em glicerina / Compared tensiometrical properties between non conserved and glycerin conserved fragments of bovine diaphragma’s tendinous center, fibrous pericardium and parietal peritoneum

Objetivou-se descrever o comportamento do centro tendíneo do diafragma, pericárdio fibroso e peritônio parietal de bovinos não conservados e conservados em glicerina a 98% durante 30, 60 e 90 dias submetidos a ensaios mecânicos de tração. Utilizou-se para tanto dez bovinos com idade entre 30 meses e 36 meses, mestiços, machos e fêmeas, coletando-se de cada animal fragmentos das membranas referidas. O centro tendíneo do diafragma e o peritônio parietal não sofreram alteração significante (p>0,05) para os valores de tensão quando comparados os testes de resistência à tração do material não conservado com aqueles conservados em glicerina. Entretanto, todos os tecidos avaliados exibiram aumento significante (p£0,05) para os valores de alongamento quando conservados em glicerina 98% poraté 90 dias. Verificou-se que o pericárdio fibroso é a membrana que suporta as maiores tensões, ou seja, maior força de tração por área desecção. Assim, concluiu-se que a glicerina é eficaz para conservação de membranas biológicas, além de alterar suas propriedades mecânicas.