A three-dimensional printed photopolymer resin implant for orbital rehabilitation for evisceration / Implante de resina fotocurável para evisceração produzido por impressora tridimensional

ABSTRACT Purpose: To evaluate the biocompatibility of three-dimensional (3D) printed orbital spheres for evisceration. Materials: A total of 10 consecutive patients (eight females and two males; mean age, 46.8 ± 14.2 years) underwent evisceration of blind painful eyes. 3D spherical implants produced by a rapid prototype machine were used to restore orbital volume. The implants were produced from a commercially available photocurable resin (Fullcure®). Systemic toxicity was evaluated by comparing serum biochemical measurements (creatine phosphokinase, aspartate aminotransferase, alanine aminotransferase, albumin, creatinine, urea, alkaline phosphatase, and C-reactive protein) before and at 12 months after surgery. Local toxicity was assessed by the evaluation of signs of socket inflammation at the first postoperative month. Changes in implant size were determined by computed tomography scans at 2 and 12 months after surgery. Results: The postoperative evaluations were uneventful. The biochemical evaluation showed no significant changes after surgery. None of the patients presented signs of orbital implant inflammation, infection, exposure, or extrusion. Computed tomography scan evaluations revealed no changes in implant size. Conclusion: To the best of our knowledge, this is the first phase-1 clinical study to certify the biocompatibility of the Fullcure resin for orbital implants in humans. The 3D printing technology permits fast and accurate production of implants for this purpose.

RESUMO Objetivos: Avaliar a biocompatibilidade das esferas produzidas por impressora tridimensional em evisceração. Pacientes e métodos: Evisceração por olho cego doloroso foi realizada em 10 pacientes consecutivos (8 mulheres, idade média: 46.8 ± 14.2 anos). Os implantes esféricos foram produzidos pelo sistema de prototipagem rápida utilizando dados tridimensionais computadorizados. O material utilizado para produção dos implantes foi a resina fotocurável Fullcure®. A avaliação da toxicidade sistêmica do material foi realizada por meio da dosagem de marcadores bioquímicos (creatina fosfoquinase, aspartato aminotransferase, alanina aminotransferase, albumina, creatinina, ureia, fosfatase alcalina, e proteína C-reactiva) antes da cirurgia e aos 12 meses de pós-operatorio. A avaliação da toxicidade local foi realizada por meio do registro qualitativo dos sinais inflamatórios no lado operado durante o primeiro mês de pós-operatório. O tamanho dos implantes foi medido em tomografias computadorizadas (CT) aos 2 e 12 meses de pós-operatório. Resultados: A avaliação bioquímica mostrou que os marcadores estudados não sofreram alterações significativas após a cirurgia. Nenhum paciente apresentou sinais de inflamação atípica, infecção, exposição ou extrusão. A avaliação tomográfica não demonstrou mudanças nos tamanhos dos implantes. Conclusão: O presente trabalho é o primeiro estudo clínico realizado para atestar a biocompatibilidade dos implantes orbitais de resina fotocurável Fullcure. A produção dos implantes pela técnica de impressão tridimensional, utilizando essa resina, permite a disponibilização rápida e acurada do produto final

An in vitro comparison of the force decay generated by different commercially available elastomeric chains and NiTi closed coil springs

This in vitro study was designed to compare the forces generated by commercially available elastomeric chains and NiTi closed coil springs, and to determine their force decay pattern. Forty elastomeric chains and forty NiTi closed coil springs were divided into 4 groups according to the following manufacturers: (1) Morelli®, (2) Abzil®, (3) TP Orthodontics® and (4) American Orthodontics®. The specimens were extended to twice their original length and stored in artificial saliva at 37°C. Initial force was measured by means of an Instron universal testing machine and then at 1, 4, 7, 14, 21, and 28 days. The results revealed that the elastomeric chains delivered a mean initial force of 347 g for Morelli®, 351 g for American Orthodontics®, 402 g for Abzil®, and 404 g for TP Orthodontics®. The NiTi closed coil springs generated a mean initial force of 196 g for American Orthodontics®, 208 g for TP Orthodontics®, 216 g for Abzil®, and 223 g for Morelli®. The mean percentage of force decay observed after 28 days for the elastomeric chains was 37.4 percent for TP Orthodontics®, 48.1 percent for American Orthodontics®, 65.4 percent for Morelli®, and 71.6 percent for Abzil®. After 28 days, the NiTi closed coil springs presented a mean percentage of force decay of 22.6 percent for American Orthodontics®, 29.8 percent for Abzil®, 30.6 percent for Morelli®, and 45.8 percent for TP Orthodontics®. At the end of the study, significant differences were observed between the elastomeric chains and the NiTi closed coil springs. The results indicated that the studied NiTi closed coil springs are more adequate for dental movement than the elastomeric chains.

Este estudo in vitro foi delineado para comparar a força gerada por cadeias elastoméricas e por molas fechadas de NiTi comercialmente disponíveis e para determinar seu padrão de degradação de forças. Para tal, 40 segmentos de cadeia elastomérica e 40 molas fechadas de NiTi foram divididas em 4 grupos de acordo com a marca comercial: (1) Morelli®, (2) Abzil®, (3) TP Orthodontics® e (4) American Orthodontics®. As amostras foram distendidas ao dobro de seu comprimento original e imersas em solução de saliva artificial a 37°C. Uma máquina de ensaio (Instron) foi utilizada para aferir a força inicial e em 1, 4, 7, 14, 21 e 28 dias. Os resultados mostraram que as cadeias elastoméricas liberaram uma força média inicial de 404 g para a marca TP Orthodontics®, 402 g para Abzil®, 351 g para American Orthodontics® e 347 g para Morelli®. As molas fechadas de NiTi geraram uma força média inicial de 223 g para a marca Morelli®, 216 g para Abzil®, 208 g para TP Orthodontics® e 196 g para American Orthodontics®. A percentagem média de degradação da força após 28 dias para as cadeias elastoméricas foi de 37,4 por cento para TP Orthodontics®, 48,1 por cento para American Orthodontics®, 65,4 por cento para Morelli® e 71,6 por cento para Abzil®. A percentagem média de degradação da força após 28 dias para as molas fechadas de NiTi foi de 22,6 por cento para American Orthodontics®, 29,8 por cento para Abzil®, 30,6 por cento para Morelli® e 45,8 por cento para TP Orthodontics®. Ao final do experimento, observaram-se diferenças significantes entre as cadeias elastoméricas e as molas fechadas de NiTi. Os resultados permitem recomendar as molas fechadas de NiTi estudadas como dispositivos mais adequados para movimentação dentária do que as cadeias elastoméricas.

Comparison of linear-linear and hyperbranched-linear dental composite

Linear polymers have been commonly used as dental composite. However the aim of this work is to use hyperbranched polymer in an attempt to produce dental composite. The reason is because the dendritic molecules have shown low viscosity at higher molecular weight compared to the linear counterparts. Therefore, this work attempts to substitute the linear polymer with as much of hyperbranched polymer in the dental composite that would pass the required ISO 4049:1998(E) "Dentistry - Resin-based filling material". Several formulations of dental composites were used, i.e. combinations of linear-linear and linear-hyperbranched polymers for comparison. Following this, physical and mechanical characterisation were conducted based on the ISO standards such as water sorption and water solubility. Other characterisation such as polymerisation shrinkage and Vickers hardness were also evaluated. It was found that different types of resins give different physical and mechanical properties. The maximum achievable hyperbranched polymer, which passes the required ISO standard, that can be incorporated in the linear polymer to form dental composite is 43% wt.