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Tese de Doutorado
DOI
10.11606/T.58.2018.tde-28082017-091717
Documento
Autor
Nome completo
Raniel Fernandes Peixoto
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
Ribeirão Preto, 2017
Orientador
Banca examinadora
Mattos, Maria da Gloria Chiarello de (Presidente)
Almeida, Rossana Pereira de
Barbosa, Gustavo Augusto Seabra
Reis, José Mauricio dos Santos Nunes
Título em português
Avaliação biomecânica de prótese parcial fixa com cantilever sobre implantes em região posterior da mandíbula: estudo comparativo in vitro
Palavras-chave em português
Análise fotoelástica; Desajuste vertical; Implantes dentários; Perda de torque; Prótese parcial fixa
Resumo em português
Nos casos de perda óssea vertical severa, principalmente em áreas posteriores da mandíbula, uma alternativa às cirurgias de enxerto ósseo, pouco empregada e estudada, é a utilização de prótese parcial fixa (PPF) com cantilever distal. Pensando no material de infraestrutura que garanta resistência adequada para suportar as forças mastigatórias em longo prazo, aliado ao desenvolvimento da zircônia (Zr) e da tecnologia CAD/CAM, o objetivo deste estudo foi avaliar o desajuste vertical, perda de torque, resistência à fratura do cantilever e distribuição de tensões em PPFs parafusadas sobre implantes do tipo cone morse, confeccionadas em diferentes materiais de infraestrutura (Co-Cr [Fundição Convencional] e Co-Cr e Zr [CAD/CAM]) e posicionadas na área correspondente à região posterior da mandíbula. Foram confeccionadas 40 PPFs com cantilever distal e distribuídas em 5 grupos (n=8), de acordo com o material da infraestrutura: 1 Co-Cr (Fundição convencional soldagem a laser); 2 Co-Cr (Fundição convencional soldagem TIG); 3 Co-Cr (Fundição convencional monobloco); 4 Co-Cr (CAD/CAM) e 5 Zr (CAD/CAM). A análise do desajuste vertical foi realizada em 4 momentos distintos, com auxílio de estereomicroscopia (aumento de 50×) e usando o método de Sheffiled: T0 Infraestrutura no modelo mestre; T1 Infraestrutura no modelo de poliuretano, antes da aplicação do revestimento cerâmico; T2 PPF após aplicação do revestimento cerâmico e antes da ciclagem termomecânica e T3 PPF após da ciclagem termomecânica. A avaliação do afrouxamento de parafusos foi realizada antes (T2) e após (T3) a ciclagem termomecânica e foi obtida com o auxílio de um torquímetro digital com precisão de 0,1 N.cm. Para a realização da ciclagem termomecânica as PPFs foram posicionadas na máquina de ensaio e uma carga de 120 N foi aplicada sobre elas, buscando simular 14 meses de utilização (1.200.000 ciclos). A resistência máxima à fratura do cantilever foi determinada por meio do ensaio de flexão e, para isso, uma carga perpendicular ao longo eixo da peça protética foi aplicada, com uma velocidade de aproximação de 0,5 mm/min. Uma nova PPF para cada grupo foi confeccionada para ser utilizada na avaliação da distribuição de tensões quando elas foram submetidas a carregamento puntiforme no cantilever e oclusal distribuído (150 N), por meio de análise fotoelástica. Em geral, PPFs com infraestruturas em monobloco (G3) apresentaram maiores desajustes verticais, especialmente no elemento solto da segunda e terceira condição experimental e foram associados com maior concentração de tensões, tanto no carregamento puntiforme (360,07 kPa) quanto oclusal distruído (302,46 kPa). Por outro lado, infraestruturas obtidas por meio do sistema CAD/CAM mostraram os menores desajustes verticais, se assemelhando estatisticamente (p>0,05), em vários momentos, com infraestruturas soldadas e melhores distribuições de tensões, atingindo valores inferiores a 280 kPa no carregamento puntiforme e a 200 kPa no oclusal distribuído. A moldagem de transferência (T0 T1) e a ciclagem termomecânica (T2 T3) pouco influenciaram no desajuste vertical dos grupos. Já o processo de aplicação do revestimento cerâmico (T1 T2) e o seu efeito cumulativo com a ciclagem termomecânica (T1 T3) foram responsáveis por alterações consideráveis no desajuste vertical dos grupos, sobretudo naqueles fundidos convencionalmente (G1, G2 e G3). A ciclagem termomecânica teve um efeito considerável no percentual de perda de torque intragrupo (pMolar=0,039; pPré-molar=0,044), embora comparações entre os diferentes grupos não tenham demonstrado significância estatística (pMolar=0,116; pPré-molar=0,334). PPFs com infraestrutura metálica (>410,83±72,26 N) apresentaram resistência à fratura consideravelmente maior (p<0,05) do que a zirconia (277,47±39,10 N) e os primeiros sinais de fratura do revestimento cerâmico foram observados em torno de 900 N. Dentro das limitações deste estudo, PPFs com infraestruturas confeccionadas por meio do sistema CAD/CAM foram associadas com melhor adaptação cervical e distribuição de tensões, embora a secção das infraestruturas seguida de soldagem pode também ser uma alternativa viável, com base na proximidade dos valores de desajustes verticais e distribuição de tensão. Adicionalmente, PPFs com infraestruturas em zircônia podem ser usadas com certo grau de segurança, tendo em vista a boa adaptação marginal e distribuição de tensões, bem como altos valores de resistência à fratura constatados.
Título em inglês
Biomechanical evaluation of implant-supported cantilever fixed partial denture in posterior region of the mandible: in vitro comparative study
Palavras-chave em inglês
Dental implants; Fixed partial denture; Photoelastic analysis; Torque loss; Vertical misfit
Resumo em inglês
In cases of severe vertical bone loss, especially in posterior region of the mandible, an alternative to bone graft surgery, little used and studied, is the use of implant-supported cantilever fixed partial denture (FPD). Thinking about the framework material that ensures adequate strength to resist the masticatory loads in long term, together with the development of zirconia (Zr) and of CAD/CAM technology, the aim of this study is to evaluate the vertical misfit, torque loss and fracture resistance of cantilever and stress distribution in FPDs screwretained on Morse taper implants, fabricated with different framework materials (Co-Cr [Conventional Casting] and Co-Cr and Zr [CAD/CAM]) and positioned on the posterior region of the mandible. Forty FPDs with distal cantilever were fabricated and distributed into 5 groups (n=8), according to framework material: 1 Co-Cr (Conventional casting laser welding); 2 Co-Cr (Conventional casting TIG welding); 3 Co-Cr (Conventional casting one-piece); 4 Co-Cr (CAD/CAM) and 5 Zr (CAD/CAM). Analysis of vertical misfit was performed in 4 different moments, using stereomicroscopy (50× magnification) and the Sheffield method: T0 Framework on master model; T1 Framework on polyurethane model, before the ceramic veneering application; T2 FPD after application of the ceramic veneering and before the thermomechanical cycling and T3 FPD after thermomechanical cycling. Evaluation of screw loosening was performed before (T2) and after (T3) thermomechanical cycling and was obtained by a digital torque wrench with an accuracy of 0.1 N.cm. To perform the thermomechanical cycling, FPDs were positioned in the testing machine, and a 120 N load was applied on them, seeking to simulate 14 months of use (1,200,000 cycles). Fracture maximum resistance of the cantilever was determined by the flexural test and, therefore, a perpendicular force on the cantilever was applied at a crosshead speed of 0.5 mm/min. A new FDP for each group was fabricated to be used in the evaluation of the stress distribution, when they were submitted to punctiform on the cantilever and oclusal distributed loads (150 N), by the photoelastic analysis. In general, FPDs with one-piece frameworks (G3) presented higher vertical misfits, especially in the element not tightened of the second and third experimental conditions, and were associated with higher stress concentration in both the punctiform (360.07 kPa) and oclusal distributed (302.46 kPa) loads. On the other hand, the frameworks obtained by the CAD/CAM system showed the smaller vertical misfits, being statistically similar (p>0.05) to welded frameworks at various times, and better stress distributions, reaching values less than 280 kPa in the punctiform load and 200 kPa in the occlusal distributed load. Transfer impression (T0 → T1) and thermomechanical cycling (T2 → T3) had little effect on vertical misfit of the groups. The application process of the ceramic veneering (T1 → T2) and its cumulative effect with thermomechanical cycling (T1 →T3) were responsible for considerable changes in vertical misfit of the group, especially in those conventionally cast (G1, G2 and G3). A thermomechanical cycling had considerable effect in the percentage of intragroup torque loss (pMolar=0.039; pPré-molar=0.044), although comparisons between the different groups did not show statistical significance (pMolar=0.116; pPrémolar= 0.334). FPDs with metal frameworks (>410.83±72.26 N) showed considerably higher fracture resistance (p<0.05) than zirconia (277.47±39.10 N) and the first signs of fracture of the ceramic veneering were observed around 900 N. Within the limitations of this study, FPDs with frameworks fabricated using the CAD/CAM system were associated with better cervical adaptation and stress distribution, although the section of the frameworks followed by welding may also be a viable alternative, based on the proximity of the values of vertical misfits and stress distribution. Additionally, FPDs with zirconia frameworks can be used with some degree of security, considering the good marginal adaptation and stress distribution, as well as high values of fracture resistance verified.
 
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Data de Publicação
2018-09-13
 
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