Influência da localização das paredes remanescentes no comportamento em fadiga e distribuição de tensão de incisivos centrais superiores restaurados com coroas totais sem pino / Influence of the ferrule location on fatigue behavior and tension distribution of upper central incisors restored with full crowns without post

Este estudo avaliou o efeito da ausência das paredes axiais residuais e/ou faces livres da estrutura coronária remanescente no comportamento biomecânico e em fadiga de incisivos centrais tratados endodonticamente com coroas totais e férula de 2 mm. Raízes de incisivos bovinos foram distribuídas em 4 grupos de n = 10: Férula completa de 2 mm (FER-2), remanescente com altura de 2 mm nas paredes vestibular e palatino (FER-VP); remanescente com altura de 2 mm nas paredes mesial e distal (FER-MD) ; ausência de férula (FER-0), associados ao fator ausência de pino. Os grupos foram submetidos ao ensaio de fadiga stepwise stress (50.000 ciclos/degrau; 5 Hz; carga=200N a 980N; degrau=40N, até a fratura). O carregamento foi feito por um aplicador em aço inoxidável com ponta arredondada, a 2 mm acima do cíngulo em um ângulo de 30°. Em um software de análise por elementos finitos (FEA), as distribuições de tensões foram avaliadas pelo o critério de Tensão Máxima Principal seguindo os mesmos parâmetros do ensaio in vitro, porém, associando os fatores experimentais a ausência e presença de pino, no qual os materiais foram considerados homogêneos, linearmente elásticos e isotrópicos, exceto os pinos de fibra de vidro, que foram considerados ortotrópicos e após o teste de convergência de malhas em 10%, obteve uma média de 72.719 elementos tetraedros e 128.756 nós. Para a fadiga, carga e o degrau da falha foram analisados pela estatística de Kaplan-Meier e Mantel-Cox (Log Rank test) (α=5%). Os dados de sobrevivência em função do carregamento oblíquo detectaram diferenças estatísticas entre as condições analisadas (Mantel-Cox LogRank test for trend, X2=0,015, df=1, p=0,901), no qual, 100% das amostras sobreviveram ao carregamento até 200N. O modo de falha predominante foi fratura não restaurável 1/3 radicular. Os resultados de FEA demonstraram que não houve diferença significativa entre os grupos com e ausência de pinos, sendo possível verificar que realizar restaurações intrarradiculares sem pino em raízes não fragilizadas, com no mínimo 2 mm de altura e 1 mm de espessura de férula parcial ou total é uma boa opção de tratamento. (AU)

This study was divided in two part, in vitro and in silic, with the purpose to evaluate the effect of the absence of residual axial walls and/or free faces of the remaining coronary structure on the biomechanical behavior and fatigue of endodontically treated central incisors with total crowns. Forty roots of bovine incisors was be distributed in 4 groups (n = 10): complete ferrule of 2 mm (FER2): remaining 2 mm high in the buccal and lingual walls (FER-VP); remaining 2 mm high in the mesial and distal walls (FER-MD); absence of ferrule (FER-0), all without post. The groups will be submitted to the stepwise stress fatigue test (172,000 cycles / step; 4 Hz; load = 200N to 450N; step = 50N, until the fracture). The load will be applied 2 mm above the cingulum (30 °) with a rounded steel tip. In silico test, the stress distributions was evaluated by the Maximum Principal Stress criterion following the parameters and groups of the in vitro test, and adding posts. The materials were considered homogeneous, linearly elastic and isotropic, except for the fiberglass posts, which were considered orthotropic. After the mesh convergence test at 10%, it obtained an average of 72,719 tetrahedral elements and 128,756 nodes. For fatigue, load and the failure step will be analyzed by the Kaplan-Meier and Mantel-Cox (Log Rank test) (α = 5%). The survival data as a function of oblique loading detected statistical differences between the conditions analyzed (Mantel-Cox Log-Rank test for trend, X2=0,015, df=1, p=0,901), in which 100% of the samples survived loading up to 200N. The predominant failure mode was a non-repairable 1/3 root fracture. The FEA results showed that was no significant difference betwen the groups with and without posts. It was possible to verify that intrarradicular restorations without post on non fragile roots with at least 2mm in height and 1mm of partial or total ferrule thickness is a good treatment option (AU)

Influência da férula na resistência à fratura de restaurações com utilização ou não de retentores intrarradiculares em dentes tratados endodonticamente: uma revisão da literatura / Influence of the ferrule on the fracture resistance of restorations with or without the use of intraradicular posts in endodontically treated teeth: a literature review

Objetivo: realizar uma revisão de literatura narrativa sobre a importância e a influência do efeito férula na resistência à fratura de restaurações em dentes tratados endodonticamente com utilização ou não de retentores intrarradiculares. Metodologia: Foram utilizados os seguintes descritores indexados no DeCS (Descritores em Ciências da Saúde): "Férula", Prótese Dentária", "Falha da Restauração Dentária", "Técnica de Retentor Intrarradicular" e "Pinos de Retenção Dentária" para busca nas bases de dados PubMed, Embase, Lilacs, Web of Science, Scopus e Cochrane Library. Resultados: Os dados da maioria dos estudos in vitro ou in vivo incluídos nesta revisão sugerem o uso da férula para aumento da resistência à fratura e longevidade dos dentes tratados endodonticamente. Tem sido recomendada a confecção de uma férula com altura uniforme de 2 mm e espessura superior a 1,5 mm. Conclusão: O uso de retentores radiculares foi indicado pela maioria dos trabalhos, sendo geralmente recomendados os pinos de fibra de vidro ao invés de núcleos metálicos fundidos para minimizar os riscos de fratura radicular em razão do módulo de elasticidade semelhante à dentina, além de possibilidade de retratamentos em casos de falhas adesivas. Apesar disso, ainda são necessários estudos clínicos com acompanhamento a longo prazo para avaliar a longevidade das restaurações de dentes tratados endodonticamente utilizando pinos de fibra de vidro sem ou com a presença de férula em diferentes espessuras e alturas.

Objective: This study aimed to conduct a narrative literature review on the importance and influence of the ferrule effect on the fracture resistance of restorations in endodon-tically treated teeth with or without the use of intraradicular posts. Methodology: The following descriptors indexed in the DeCS (Health Sciences Descriptors) were used: "Ferrule", Dental Prosthesis", "Dental Restoration Failure", "Post and Core Technique", and "Dental Posts", to search on the databases of PubMed, Embase, Lilacs, Web of Science, Scopus, and Cochrane Library data. Results: Data from most of the in vitro or in vivo studies included in this review suggest the use of the ferrule to increase fracture resistance and longevity of endodontically treated teeth. It has been recommended to make a ferrule with a uniform height of 2 mm and a thickness greater than 1.5 mm. Conclusion: The use of intraradicular posts was indicated by most studies, and fiberglass posts are generally recommended instead of cast metal cores to minimize the risk of root fracture due to the modulus of elasticity similar to dentin, in addition to the possibility of retreatments in ad-hesive failure cases. Despite this, clinical studies with a long-term follow-up are essential to evaluating the longevity of restorations of endodontically treated teeth using fiberglass posts without or with the presence of ferrule in different thicknesses and heights.

Effect of Ferrule Location with Varying Heights on Fracture Resistance and Failure Mode of Restored Endodontically Treated Maxillary Incisors.

PURPOSE: To investigate the effect of the location of a partial ferrule on 2 walls and the influence of ferrule height variations on remaining walls, fracture resistance, and failure mode of maxillary incisors endodontically treated and restored with fiber posts. MATERIALS AND METHODS: Sixty intact human maxillary central incisors were divided into 6 groups (n = 10): no ferrule (NF), 2-mm ferrule (CF2), absence of lingual wall and 1 proximal wall with remaining walls' height, 1 mm (IF1), 2 mm (IF2), 3 mm (IF3), and 4 mm (IF4). They were restored with a fiberglass post and composite resin core. Complete metal crowns were then cemented on all specimens. Completed specimens were subjected to thermal cycling (6000 cycles, 5°C/55°C) followed by the immediate testing of fracture resistance. After failure, the specimens were sectioned buccolingually and evaluated to identify the mode of failure. The data were analyzed with an ANOVA and the Student-Newman-Keuls multiple comparison tests (α = 0.05). RESULTS: An incomplete ferrule (IF2) with the lingual wall missing and 1 proximal wall had a fracture resistance of 494 ± 137 N, which was significantly less that of a complete ferrule (CF2) (707 ± 162 N, p = 0.002). An increase of 3 to 4 mm in height of the remaining walls had negligible influence on the fracture resistance: 514 ± 117 N (IF3), 557 ± 177 N (IF4). Partial decementation was observed in all specimens of IF3 and IF4, in 9 of IF1 and IF2, in 6 in NF, and in 3 in CF2. Root fractures occurred in 7 specimens, 4 in CF2, 1 in IF1, 1 in IF2, and 1 in IF4. Cracks under the cemento-enamel junction occurred in 4 specimens (NF and IF1), in 5 (IF2 and IF3), and in 6 (CF2 and IF4) and were considered catastrophic failures. CONCLUSIONS: Specimens with a complete ferrule of 2 mm height were more resistant to fracture than specimens with 2 mm height and absence of the lingual wall and 1 proximal wall. A 3 or 4 mm wall height increase was associated with an insignificant increase in fracture resistance and cannot compensate for the absence of the lingual wall and 1 proximal wall.

Effects of ferrule and diameter of parallel cast post and core on fracture resistance / Efeitos da férula e diâmetro de núcleos metálicos paralelos na resistência a fratura

Objective: The aim of this study was to evaluate the effects of using different diameters of parallel cast posts with, or without ferrule, on the overall fracture resistance of Cast Post and Core (CPC). Material and Methods: Forty (40) endodontically treated human maxillary central incisors were divided into four groups (n=10): [F1] 1.0 mm diameter post with ferrule; [NF1] 1.0 mm diameter cast post without ferrule; [F1.5] 1.5 mm diameter cast post with ferrule; [NF1.5] 1.5 mm diameter post without ferrule. For all teeth, the post space (9.0 mm, in depth) was prepared using ParaPostTM drill. CPC using base metal alloy were fabricated and were cemented using resin modified glass ionomer (RMGI) cement along with the Porcelain Fused to Metal (PFM) crowns. A universal testing machine (Instron) was used to apply horizontal force perpendicular to the long axis of the tooth at the center of lingual surface, until catastrophic failure. Data was submitted to two-way ANOVA and Scheffé tests (P<0.05). Results: Both post diameter and ferrule statistically affected the maximum load at fracture (P=0.004 and P=0.013, respectively). The highest mean values were observed for samples with ferrule and wider post size (490N), while the lowest were observed for samples without ferrule and narrower post size (254N). There was no relationship between the presence of a ferrule and post size (P=0.937). Conclusion: For endodontically treated teeth with no ferrule, a wider-diameter cast post increased fracture resistance of a CPC and PFM crown procedure. (AU)

Objetivo: O objetivo do presente estudo foi avaliar os efeitos de diferentes diâmetros de núcleos metálicos paralelos (com ou sem férula) na resistência a fratura do procedimento restaurador. Material e Métodos: Quarenta (40) incisivos centrais superiores humanos foram tratados endodonticamente e divididos em quarto grupos (n=10): [F1] Diâmetro de 1.0 mm, com férula; [NF1] Diâmetro de 1.0 mm, sem férula; [F1.5] Diâmetro de 1.5 mm, com férula; [NF1.5] Diâmetro de 1.5 mm, sem férula. Para todos os dentes, o espaço foi preparado para o núcleo (9.0 mm, em comprimento) utilizando brocas do ParaPostTM. Os núcleos metálicos e as coroas metalocerâmicas fabricadas foram cimentados utilizando-se cimento de ionômero de vidro modificado por resina. Uma máquina de ensaios universal (Instron) foi utilizada para aplicar uma força horizontal perpendicular ao longo eixo do dente, no centro da face lingual, até falha catastrófica. Os dados foram analisados através de análise de variância de dois fatores e teste de Scheffé (p<0.05). Resultados: O diâmetro do núcleo e a presença (ou ausência) de férula afteram estatiscamente a resistência máxima a fratura do procedimento (P=0.004 e P=0.013, respectivamente). Os maiores valores foram observados para amostras com férula e de maior diâmetro (490N), enquanto os menores valores foram observados para amostras sem férula e de menor diâmetro (254N). Conclusão: Para dentes tratados endodondicamente, com férula, um núcleo de maior diâmetro aumentou a resistência a fratura de procedimentos restauradores envolvendo coroas metalocerâmicas cimentadas sobre núcleos metálicos fundidos. (AU)

Retentores intrarradiculares metálicos na reconstrução coronal com restauração metálica fundida (RMF) em cães - revisão de literatura / The use of metallic cast post and core in the coronal reconstruction with full cast metal crowns in dogs – literature review / Retenedores intrarradiculares metálicos en la reconstrucción coronal con restauración metálica fundida (RMF) en perros. Revisión de la literatura

Os dentes caninos, o quarto pré-molar superior, seguidos por pré-molares, molares e incisivos, são os mais acometidos por fratura. Quando há exposição pulpar, são tratados endodonticamente e restaurados. Para os dentes com grande destruição coronária, indica-se reconstrução protética coronal com metal fundido, que recebe o nome de restauração metálica fundida (RMF) e recobre toda a superfície da coroa clínica. Tais restaurações utilizam retentores intrarradiculares com núcleo e ferulação (cintamento). O retentor intrarradicular serve para aumentar a retentividade do conjunto. A base do núcleo é a estrutura do espelho, que apoia-se no remanescente coronal, sendo protegida pela férula (ou cintamento), que promove um abraçamento cervicocoronal e aumenta a resistência a possíveis novas fraturas. A ação protetora do espelho e da férula associados neutralizará o efeito de cunha causado pelos pinos intrarradiculares.

The most often fractured teeth are the upper canines, fourth pre-molars (carnassial teeth), pre-molars and incisors. In cases of pulp exposure, the animals undergo endodontic treatment and subsequent restoration of the broken tooth. When there is extensive coronal destruction, metallic coronal prostheses with molten metal, which are often called full cast metal restorations, are indicated. These cover the whole surface of the clinical crown and often make use of a cast post and core with a ferrule (crown bracing). This kind of technique improves the stability of the restoration. The mirror structure forms the base of the core, which leans on the remainder of the crown and is protected by the ferrule, which, in turn, promotes a cervico-coronal bracing that increases the resistance to new fractures. The protective effect of the association of mirror and ferrule will neutralize the bevel effect caused by the metallic post.

Los caninos, cuarto premolar superior y los premolares, molares e incisivos, son los dientes con mayor incidencia de fracturas en el perro. En los casos en que hay exposición de la pulpa, se realiza un tratamiento de endodoncia. En dientes con una gran destrucción coronaria, se indica una restauración protésica coronal con metal fundido, que normalmente es llamada restauración metálica fundida (RMF), que recubre la totalidad de la superficie de la corona. Estas restauraciones requieren de retenedores intrarradiculares con núcleo y ferulización (abrazamiento cervical). El retenedor intrarradicular sirve para aumentar la estabilidad del conjunto. La base del núcleo es la estructura “en espejo” que se apoya en el resto de la corona, que está protegida por la férula (o abrazo). Esto induce un “abrazo cérvico coronal” aumentando la resistencia a nuevas fracturas. La acción protectora asociada del espejo y de la férula, neutraliza el efecto de cuña causado por los pernos intrarradiculares.

Retentores intrarradiculares metálicos na reconstrução coronal com restauração metálica fundida (RMF) em cães - revisão de literatura / The use of metallic cast post and core in the coronal reconstruction with full cast metal crowns in dogs literature review / Retenedores intrarradiculares metálicos en la reconstrucción coronal con restauración metálica fundida (RMF) en perros. Revisión de la literatura

Os dentes caninos, o quarto pré-molar superior, seguidos por pré-molares, molares e incisivos, são os mais acometidos por fratura. Quando há exposição pulpar, são tratados endodonticamente e restaurados. Para os dentes com grande destruição coronária, indica-se reconstrução protética coronal com metal fundido, que recebe o nome de restauração metálica fundida (RMF) e recobre toda a superfície da coroa clínica. Tais restaurações utilizam retentores intrarradiculares com núcleo e ferulação (cintamento). O retentor intrarradicular serve para aumentar a retentividade do conjunto. A base do núcleo é a estrutura do espelho, que apoia-se no remanescente coronal, sendo protegida pela férula (ou cintamento), que promove um abraçamento cervicocoronal e aumenta a resistência a possíveis novas fraturas. A ação protetora do espelho e da férula associados neutralizará o efeito de cunha causado pelos pinos intrarradiculares.(AU)

The most often fractured teeth are the upper canines, fourth pre-molars (carnassial teeth), pre-molars and incisors. In cases of pulp exposure, the animals undergo endodontic treatment and subsequent restoration of the broken tooth. When there is extensive coronal destruction, metallic coronal prostheses with molten metal, which are often called full cast metal restorations, are indicated. These cover the whole surface of the clinical crown and often make use of a cast post and core with a ferrule (crown bracing). This kind of technique improves the stability of the restoration. The mirror structure forms the base of the core, which leans on the remainder of the crown and is protected by the ferrule, which, in turn, promotes a cervico-coronal bracing that increases the resistance to new fractures. The protective effect of the association of mirror and ferrule will neutralize the bevel effect caused by the metallic post.(AU)

Los caninos, cuarto premolar superior y los premolares, molares e incisivos, son los dientes con mayor incidencia de fracturas en el perro. En los casos en que hay exposición de la pulpa, se realiza un tratamiento de endodoncia. En dientes con una gran destrucción coronaria, se indica una restauración protésica coronal con metal fundido, que normalmente es llamada restauración metálica fundida (RMF), que recubre la totalidad de la superficie de la corona. Estas restauraciones requieren de retenedores intrarradiculares con núcleo y ferulización (abrazamiento cervical). El retenedor intrarradicular sirve para aumentar la estabilidad del conjunto. La base del núcleo es la estructura “en espejo” que se apoya en el resto de la corona, que está protegida por la férula (o abrazo). Esto induce un “abrazo cérvico coronal” aumentando la resistencia a nuevas fracturas. La acción protectora asociada del espejo y de la férula, neutraliza el efecto de cuña causado por los pernos intrarradiculares.(AU)

Influence of ferrule preparation with or without glass fiber post on fracture resistance of endodontically treated teeth

OBJECTIVE: This study evaluated the effect of ferrule preparation (Fp) on the fracture resistance of endodontically treated teeth, restored with composite resin cores with or without glass fiber posts. MATERIAL AND METHODS: Forty-four bovine teeth were sectioned 19 or 17 mm (2 mm ferrule) from the apex, endodontically treated and assigned to four groups (n = 11): Group 1: Fp and post; Group 2: Fp and without post; Group 3: without Fp and with post; Group 4: without Fp and without post. All specimens were restored with composite resin core and metal crown. Specimens were subjected to fracture resistance testing in a universal testing machine at a crosshead speed of 0.5 mm/min. The data were analyzed by two-way ANOVA and Tukey's tests (α=0.05). RESULTS: The mean fracture resistance values were as follows: Group 1: 573.3 N; Group 2: 552.5 N; Group 3: 275.3 N; Group 4: 258.6 N. Significantly higher fracture resistance was found for the groups with Fp (p<0.001). CONCLUSION: There was no statistically significant interaction between the "Fp" and "post" factors (p = 0.954). The ferrule preparation increased the fracture resistance of endodontically treated teeth. However, the use of glass fiber post showed no significant influence on the fracture resistance.