Influência da geometria oclusal e material restaurador na carga para fratura e distribuição de tensões em coroas totais / Influence occlusal geometry and restorative materials on load-tofracture and stress distribution of total crowns

Este estudo avaliou a influência de diferentes padrões de altura decúspides de restaurações totais fornecidos pelo banco de dados dosistema CAD/CAM CEREC (Jovem, Asiático e Adulto) na carga para fratura de dois materiais restauradores (resina acrílica e cerâmica). Sessenta preparos para coroa total em G10 (tecido de fibra de vidro impregnado com resina epóxi substituto personalizado da dentina) foram digitalizados pelo. CEREC e divididos em três grupos segundo os padrões oclusais fornecidos pelo banco de dados do CEREC de acordo com as diferentes alturas de cúspide: Jovem (J), Asiático (As) e Adulto (Ad). Cada padrão oclusal foi usinado com dois tipos de materiais diferentes: um com baixo módulo elástico (6 ± 0.5GPa) resina acrílica CAD-Waxx(R) e outro com alto módulo elástico (63 ± 0.5GPa) cerâmica feldspática VITA Mark II(C). Os preparos em G10 foram incluídos em resina de poliuretano e foram simulados alvéolos artificiais com poliéter de consistência leve. Todas as coroas foram cimentadas com cimento resinoso dual RelyXARC® e armazenadas em água destilada por 24 h. Os corpos-de-prova foram submetidos ao teste de carga para fratura utilizando uma máquina de ensaios universal (EMIC - DL1000MF) com célula de carga de 1000 kgf a uma velocidade de 1.0 mm/min. Diferentes tipos de fratura foram obtidos e então classificados em cinco padrões: 1 (envolvendo o sulco central), 2 (envolvendo cúspides disto-lingual e disto-vestibular), 3 (envolvendo a cúspide disto-lingual), 4 (envolvendo sulco central e sulco lingual) e 5 (fratura em diversas partes). As médias e valores de carga para fratura, dados em Newton (N), foram analisados estatisticamente por meio dos testes ANOVA e Tukey (5%). O teste ANOVA dois fatores mostrou diferença estatisticamente significante para os fatores testados e o efeito interação (p < 0.05). As médias, desvios-padrões e resultados do teste de Tukey foram os seguintes: R/J- 2007.0 N ± 345.0a, R/As 742.6 N ± 142.0b, R/Ad 1139.0 N ±...

This study assessed the influence of different cuspal patterns of totalrestorations provided by the database CEREC CAD/CAM system (Young,Asian and Adult shape) on load-to-fracture of two restorative materials(resin or ceramic). Sixty anatomic total crown preparations in G10 (customized Dentin Substitute) were scanned with CEREC and divided in three groups according to the occlusal pattern from CEREC database with different cusp heights: Young (Y), Asian (As) and Adult (Ad). Each occlusal pattern was machined with two different types of materials: one with a low-elastic modulus (6 ± 0.5GPa) CAD-Waxx resin (R) and another with a high-elastic modulus (63 ± 0.5GPa) VITA Mark II ceramic (C). The G10 specimens were embedded in polyurethane and artificial alveoli were simulated using a polyether. All crowns were cemented with resinous dualcure cement and stored in distilled water for 24 h. The specimens were load to fracture using a universal testing machine (EMIC- DL1000MF) witha load-cell of 1000 kgf at a crosshead speed of 1.0 mm/min. The fracturetype was classified in five patterns: 1 (involving the central sulcus), 2(involving distal-lingual and distal-buccal cusps), 3 (involving the lingual cusp), 4 (involving the central and lingual sulcus), and 5 (crown fractured in several parts). Load fracture means were analyzed with ANOVA and-way showed significant differences for the tested factors and for their interaction (p < 0.05). The means ± SD and /Y- 2007.0 ± 345.0a, R/As 742.6 ± 142.0b, R/Ad 1139.0 ± 132.0c, C/Y- 454.2 ± 77.5d, C/As 590.9 ± 94.3b, C/Ad 1149,4 ± 201.0c (different letters mean significant differences). The Adultpattern showed predominantly type 1 fractures for CAD-Waxx and type 5for VITA Mark II. For the Asian pattern, type 3 was predominant for bothmaterials. For the Young pattern, similar percentage for type 1 and 2 for CAD-Waxx, while for VITA Mark II, type 3 was predominant. The Maximum Stress Principal and for von ...

Método de elementos finitos aplicado à Implantodontia / Applicability of finite element methods in Implantology

Um fator-chave para a previsibilidade dos protocolos de utilização de implantes é o desenvolvimento de designs de implantes, conexões protéticas e materiais de próteses que sejam capazes de promover estabilidade sob as cargas mastigatórias regulares. Entretanto, o elaborado design dos implantes e sua relação com os tecidos de suporte e as restaurações protéticas impedem o uso de fórmulas analíticas simples para avaliação dos efeitos de cargas externas sob as tensões internas e deslocamentos. Nestes tipos de análises, o método em elementos finitos (MEF) tem proporcionado informações valiosas, a um custo operacional e investimento de tempo relativamente baixos. Na Implantodontia, a análise em elementos finitos (AEF) tem sido aplicada para prever o comportamento biomecânico de diversos designs de implantes, cenários clínicos e designs de próteses. Estas informações podem ser posteriormente aplicadas na otimização de designs de implantes em função dos parâmetros biomecânicos benéficos ao osso peri-implantar. Neste sentido, considerando especialmente as recentes mudanças nos protocolos clínicos de uso dos implantes, AEF individualizadas ou com modelagens complexas e detalhadas podem contribuir na tomada de decisões clínicas mais precisas, minimizando os riscos de falha dos tratamentos...

A key factor for the predictability and long-term success of implant treatment is the development of implants and prosthesis designs providing sufficient biomechanical stability, under masticatory standard loading. However, the intricate design of the implants and their relationship with the supporting tissues and prosthetic restoration prevent the use of simple analytical formulas for the evaluation of the effect of external loading on the internal stresses and displacements. In these analysis types, the fi nite element method has provided valuable data, for a relatively low operational cost and time investment. In Implantology, FEA has been applied to predict the biomechanical behavior of various implant designs, clinical scenarios and prosthesis designs. This information may be further applied in the optimization of implant designs as a function of the biomechanical parameters beneficial to the peri-implant bone. In this way, especially considering the recent changes in osseointegrated implant usage clinical protocols, individualized FEA can contribute to more accurate treatment decisions, diminishing the risks of implant failure...

Distribuição de tensões em próteses parciais fixas posteriores livres de metal com retentores intracoronários: análise em elementos finitos / Stress distribution in metal-free posterior inlay-retained fixed partial dentures: finite element analysis

Para reabilitar a ausência de um elemento dentário posterior, as próteses parciais fixas (PPF) com retentores intracoronários são uma alternativa aos implantes osseointegrados. O objetivo deste estudo foi avaliar a distribuição de tensões nessas próteses com três combinações de materiais: cerâmica de zircônia parcialmente estabilizada por ítria (ZPEI) revestida por cerâmica de fluorapatita (α), cerâmica de dissilicato de lítio (β) ou compósito fibrorreforçado (γ). Na composição α, foram analisadas a presença ou ausência da cerâmica de revestimento na parede cervical das caixas proximais e três variações na área total da seção transversal dos conectores (4 mm de largura x 3,2, 4,2 ou 5,2 mm de altura). Em 8 modelos bidimensionais de elementos finitos, uma carga vertical de 500 N foi aplicada na fossa central do pôntico e as tensões principais máximas (tração) e mínimas (compressão) foram apontadas em MPa. Inicialmente foram avaliados os 6 modelos com PPF de ZPEI e suas variações. Os maiores valores das tensões de tração foram encontrados no terço cervical dos conectores. Quando presente nestas regiões, a cerâmica de revestimento recebeu tensões acima do limite de sua resistência à flexão. Na comparação entre os modelos sem cerâmica de revestimento na parede cervical das caixas proximais, mesmo aquele com conectores de 3,2 x 4 mm, cuja infraestrutura apresentava 2,5 x 3 mm, poderia ser recomendado para uso clínico. Altos valores de tensões de compressão foram registrados entre o terço oclusal e médio dos conectores, correspondente à união entre as cerâmicas, o que poderia ocasionar, devido à flexão, falhas adesivas. Posteriormente, o modelo de ZPEI com a cerâmica de fluorapatita ausente da parede cervical das caixas proximais e área total dos conectores de 4,2 x 4 mm foi comparado aos dois outros materiais com conectores de mesma área. Na PPF de dissilicato de lítio, os valores representaram uma provável violação do limite de sua resistência à flexão...

Inlay-retained fixed partial dentures (IRFPD) are an alternative to osseointegrated implants to replace a single missing posterior tooth. The aim of this study was to evaluate the stress distribution within these prostheses with three material combinations: yttria-tetragonal zirconia polycrystal (Y-TZP) ceramic veneered with fluorapatite ceramic (α), lithium-disilicate ceramic (β) or fiber-reinforced composite (γ). In composition α, an analysis was conducted on the presence or absence of the veneering ceramic on the cervical wall of the proximal boxes and three variations in the total area of the connectors’ cross-section (4 mm in width x 3.2, 4.2 or 5.2 mm in height). In 8 two-dimensional finite element models, a vertical load of 500 N was applied on the central fossa of the pontic. Maximum (tension) and minimum (compression) principal stresses were then shown in MPa. First, the 6 models with Y-TZP fixed partial dentures (FPD) and their variations were evaluated. The highest values of tensile stresses were found at the cervical third of the connectors. When present in these regions, the veneering ceramic received stresses beyond its flexural strength limit. In the comparison among models without veneering ceramic on the cervical wall of the proximal boxes, even the model with connectors of 3.2 x 4 mm, whose framework presented 2.5 x 3 mm, could be recommended for clinical use. High values of compressive stresses were recorded between the middle and occlusal thirds of the connectors, corresponding to the juncture of the ceramics. Owing to flexure, these stresses might lead to adhesive failures. Then, the Y-TZP model without fluorapatite ceramic on the cervical wall of the proximal boxes and total connector area of 4.2 x 4 mm was compared to the other two materials with connectors of the same area. For the lithium-disilicate FPD, the observed values would probably exceed its flexural strength limit...

Distribuição de tensões em próteses parciais fixas posteriores livres de metal com retentores intracoronários: análise em elementos finitos / Stress distribution in metal-free posterior inlay-retained fixed partial dentures: finite element analysis

Para reabilitar a ausência de um elemento dentário posterior, as próteses parciais fixas (PPF) com retentores intracoronários são uma alternativa aos implantes osseointegrados. O objetivo deste estudo foi avaliar a distribuição de tensões nessas próteses com três combinações de materiais: cerâmica de zircônia parcialmente estabilizada por ítria (ZPEI) revestida por cerâmica de fluorapatita (α), cerâmica de dissilicato de lítio (β) ou compósito fibrorreforçado (γ). Na composição α, foram analisadas a presença ou ausência da cerâmica de revestimento na parede cervical das caixas proximais e três variações na área total da seção transversal dos conectores (4 mm de largura x 3,2, 4,2 ou 5,2 mm de altura). Em 8 modelos bidimensionais de elementos finitos, uma carga vertical de 500 N foi aplicada na fossa central do pôntico e as tensões principais máximas (tração) e mínimas (compressão) foram apontadas em MPa. Inicialmente foram avaliados os 6 modelos com PPF de ZPEI e suas variações. Os maiores valores das tensões de tração foram encontrados no terço cervical dos conectores. Quando presente nestas regiões, a cerâmica de revestimento recebeu tensões acima do limite de sua resistência à flexão. Na comparação entre os modelos sem cerâmica de revestimento na parede cervical das caixas proximais, mesmo aquele com conectores de 3,2 x 4 mm, cuja infraestrutura apresentava 2,5 x 3 mm, poderia ser recomendado para uso clínico. Altos valores de tensões de compressão foram registrados entre o terço oclusal e médio dos conectores, correspondente à união entre as cerâmicas, o que poderia ocasionar, devido à flexão, falhas adesivas. Posteriormente, o modelo de ZPEI com a cerâmica de fluorapatita ausente da parede cervical das caixas proximais e área total dos conectores de 4,2 x 4 mm foi comparado aos dois outros materiais com conectores de mesma área. Na PPF de dissilicato de lítio, os valores representaram uma provável violação do limite de sua resistência à flexão...

Inlay-retained fixed partial dentures (IRFPD) are an alternative to osseointegrated implants to replace a single missing posterior tooth. The aim of this study was to evaluate the stress distribution within these prostheses with three material combinations: yttria-tetragonal zirconia polycrystal (Y-TZP) ceramic veneered with fluorapatite ceramic (α), lithium-disilicate ceramic (β) or fiber-reinforced composite (γ). In composition α, an analysis was conducted on the presence or absence of the veneering ceramic on the cervical wall of the proximal boxes and three variations in the total area of the connectors’ cross-section (4 mm in width x 3.2, 4.2 or 5.2 mm in height). In 8 two-dimensional finite element models, a vertical load of 500 N was applied on the central fossa of the pontic. Maximum (tension) and minimum (compression) principal stresses were then shown in MPa. First, the 6 models with Y-TZP fixed partial dentures (FPD) and their variations were evaluated. The highest values of tensile stresses were found at the cervical third of the connectors. When present in these regions, the veneering ceramic received stresses beyond its flexural strength limit. In the comparison among models without veneering ceramic on the cervical wall of the proximal boxes, even the model with connectors of 3.2 x 4 mm, whose framework presented 2.5 x 3 mm, could be recommended for clinical use. High values of compressive stresses were recorded between the middle and occlusal thirds of the connectors, corresponding to the juncture of the ceramics. Owing to flexure, these stresses might lead to adhesive failures. Then, the Y-TZP model without fluorapatite ceramic on the cervical wall of the proximal boxes and total connector area of 4.2 x 4 mm was compared to the other two materials with connectors of the same area. For the lithium-disilicate FPD, the observed values would probably exceed its flexural strength limit...