Physical, Mechanical, and Anti-Biofilm Formation Properties of CAD-CAM Milled or 3D Printed Denture Base Resins: In Vitro Analysis.

PURPOSE: To investigate surface characteristics (roughness and contact angle), anti-biofilm formation, and mechanical properties (mini-flexural strength) of computer-aided design and computer-aided manufacturing (CAD-CAM) polymethylmethacrylate (PMMA) polymer, and three-dimensional (3D) printed resin for denture base fabrication compared with conventional heat polymerized denture base resins. MATERIALS AND METHODS: A total of 60 discs and 40 rectangular specimens were fabricated from one CAD-CAM (AvaDent), one 3D printed (Cosmos Denture), and two conventional heat polymerized (Lucitone 199 and VipiWave) materials for denture base fabrication. Roughness was determined by Ra value; the contact angle was measured by the sessile drop method. The biofilm formation inhibition behavior was analyzed through Candida albicans adhesion, while mini-flexural strength test was done using a three-point bending test. The data were analyzed using descriptive and analytical statistics (α = 0.05). RESULTS: The CAD-CAM PMMA group showed the lowest C. albicans adhesion (log CFU/mL: 3.74 ± 0.57) and highest mini-flexural strength mean (114.96 ± 16.23 MPa). 3D printed specimens presented the highest surface roughness (Ra: 0.317 ± 0.151 µm) and lowest mini-flexural strength values (57.23 ± 9.07 MPa). However, there was no statistical difference between CAD-CAM PMMA and conventional groups for roughness, contact angle, and mini-flexural strength. CONCLUSIONS: CAD-CAM milled materials present surface and mechanical properties similar to conventional resins and show improved behavior in preventing C. albicans adhesion. Nevertheless, 3D printed resins present decreased mini-flexural strength.

Tecnologia digital em próteses totais: propriedades dos materiais CAD-CAM e desenvolvimento de uma patente de inovação para simplificação do fluxo de trabalho / Digital technology in complete dentures: properties of CAD-CAM materials and development of an innovation patent to simplify the workflow

Recursos digitais, como a manufatura subtrativa (fresagem CAD-CAM) e a manufatura aditiva (impressão 3D) podem promover significativos avanços, reduzindo o tempo e o custo de produção de próteses totais (PTs). Assim, este estudo objetiva investigar as características superficiais (rugosidade e ângulo de contato), propriedades mecânicas (resistência mini-flexural) e a adesão de biofilme sobre polímeros de PMMA pré-polimerizado para fresagem CAD-CAM e sobre resinas para impressão 3D utilizados na fabricação de bases de PTs, bem como propor um fluxo de trabalho inovador para abreviar e simplificar as etapas de confecção de PTs. Para a análise in vitro, foram fabricados um total de 60 discos e 40 barras distribuídas igualmente em quatro grupos: fresagem CAD-CAM (GF), impressão 3D (GI) e PMMA convencional termopolimerizado por ciclo longo (GCL) ou por energia de micro-ondas (GCM). A rugosidade foi determinada pelo valor de Ra; o ângulo de contato foi medido pelo método da gota séssil; o teste de resistência à mini-flexão foi obtido por teste de flexão de três pontos, enquanto o comportamento frente à formação de biofilme foi analisado através da adesão de biofilme de C. albicans. Os dados foram analisados por meio de estatística descritiva e analítica (α = 0,05). Os resultados mostraram que o GI apresentou a maior rugosidade superficial (Ra: 0,317 ± 0,151µm) e os menores valores de resistência à miniflexão (57,23 ± 9,07MPa) e o GF apresentou a menor adesão de biofilme de C. albicans (log UFC/mL: 3,74 ± 0,57) e maior média de resistência à mini-flexão (114,96 ± 16,23 MPa). Não houve diferença estatística entre o GF e os grupos convencionais para rugosidade, ângulo de contato e resistência à mini-flexão. A patente de inovação desenvolvida estabeleceu um novo fluxo de trabalho para confecção de próteses totais através de um protocolo de três consultas em que foram feitas as moldagens anatômicas na 1ª sessão, juntamente com o registro do suporte labial, plano oclusal e linhas de referência para subsidiar a montagem dos dentes superiores. Uma prótese-teste foi confeccionada por meio de procedimentos convencionais ou CAD-CAM e avaliada na 2ª consulta, permitindo observar o resultado estético, executar a moldagem funcional e realizar o registro da relação maxilo-mandibular, fornecendo referências precisas para a confecção da prótese inferior. Com base nos resultados da fase in vitro deste estudo, os corpos-de-prova obtidos a partir de disco para fresagem CAD-CAM apresentaram resistência flexural e propriedades superficiais semelhantes às resinas convencionais e mostraram um comportamento inibidor da adesão de C. albicans, enquanto os espécimes produzidos por impressão 3D exibiram a menor resistência à flexão e a maior rugosidade da superfície. O dispositivo inovador apresentado para a execução das etapas clínicas relacionadas à fabricação de PTs mostrou-se efetivo para abreviar e simplificar as técnicas disponíveis, apresentando confiabilidade e previsibilidade para produção de PTs em número de sessões reduzido (AU).

Digital features like subtractive and additive manufacturing can promote breakthroughs by reducing the time and cost of making complete dentures (CDs). Thus, this study aims to investigate surface characteristics (roughness and contact angle), mechanical properties (mini-flexural strength), and biofilm adhesion on computer-aided design/computer-aided manufacturing (CAD-CAM) PMMA polymer, and threedimensional (3D) printed resin for denture´s base fabrication as well as to propose an innovative workflow. For in vitro analysis, a total of 60 discs and 40 rectangular specimens were fabricated from one CAD-CAM pre-polymerized PMMA disc (GF), one 3D-printed (GI), and two conventional heat-polymerized (GCL and GCM) materials for denture base fabrication. Roughness was determined by the Ra value; the contact angle was measured by the sessile drop method; the mini-flexural strength test was a three-point bending test while the biofilm formation inhibition behavior was analyzed through C. albicans adhesion. The data were analyzed using descriptive and analytical statistics (α = 0.05). Results showed that GI specimens presented the highest surface roughness (Ra: 0.317 ± 0.151 µm) and lowest mini-flexural strength values (57.23 ± 9.07 MPa) and the GF showed the lowest C. albicans adhesion (log CFU/mL: 3.74 ± 0.57) and highest mini-flexural strength mean (114.96 ± 16.23 MPa). There was no statistical difference between GF and conventional groups for roughness, contact angle, and mini-flexural strength. In turn, the presented novel workflow for complete dentures fabrication reached a three appointments protocol in which preliminary impressions were made in the 1st session, all together to maxillary registration of lip support, occlusal plane, and reference lines for teeth arrangement. A trial denture was manufactured and evaluated by the 2nd appointment through conventional or CAD-CAM procedures, allowing esthetics evaluation, final impression, and maxillomandibular relationship record and providing precise references for final dentures fabrication. Based on the findings of this in vitro study, GF presented surface and mechanical properties similar to conventional resins and show improved behavior preventing C. albicans adhesion, while GI specimens exhibited the lowest flexural strength, and highest surface roughness. The proposed device for CD´s fabrication clinical procedures reached feasibility and by simplifying available techniques, this protocol could achieve reliability and predictability to produce complete dentures with reduced working time (AU).

Eficácia do aconselhamento no tratamento das disfunções temporomandibulares / Effectiveness of counseling in the treatment of temporomandibular disorders

O objetivo do presente ensaio clínico controlado foi avaliar a eficácia do aconselhamento sobre a dor, função e qualidade de vida, no tratamento a pacientes com Disfunção Temporomandibular (DTM). Para tanto, 51 pacientes consecutivos foram alocados para um dos grupos da pesquisa. Para o Grupo I, foi instituída terapia com aconselhamento e para o Grupo II, foi realizado tratamento convencional por meio de dispositivos oclusais. Os pacientes foram acompanhados em retornos de 7, 15, 30 e 60 dias após o baseline. No baseline, todos os pacientes foram examinados e diagnosticados como portadores de DTM através do índice RDC/TMD, que foi aplicado por um único examinador treinado e calibrado, além disso, os pacientes foram encaminhados para o tratamento específico de acordo com o grupo ao qual pertenciam. O grau de comprometimento clínico e funcional foi avaliado em cada uma das visitas por meio do Índice Temporomandibular (TMI). Em cada sessão, os pacientes foram ainda inquiridos a respeito do nível de dor por meio de uma Escala Visual Analógica (EVA). Para a análise do impacto da dor na qualidade de vida, foi utilizado o questionário OHIP-14. Os resultados apresentaram 26 pacientes do Grupo I com idade média de 35,15 ± 10,79 anos. No Grupo II foram tratados 25 pacientes, com faixa etária média de 27,36 ± 10,34 anos. O aconselhamento foi eficaz na redução da intensidade de dor (EVA), com melhora significativa observada já com 7 dias de acompanhamento (p<0,001). Para o comprometimento funcional (TMI), resultados significativos foram observados com 15 dias de acompanhamento (p=0,002). O aconselhamento também foi responsável pela melhora significativa do impacto da DTM na qualidade de vida (OHIP-14) em todos os momentos da análise (p<0,001). Quando da comparação entre os grupos de pesquisa, não foi observada diferença significativa para nenhum dos índices analisados (p>0,05) nas avaliações. Pôde-se concluir, portanto que, para a amostra estudada, o aconselhamento constituiu-se em uma opção de tratamento eficaz para o controle de sinais e sintomas da DTM, com resultados similares aos do grupo tratado por meio de dispositivos oclusais. (AU)

The aim of this controlled trial was to evaluate the effectiveness of counseling in pain, function and well-fare outcomes on the management of patients with temporomandibular disorder (TMD). Therefore, 51 consecutive patients were allocated to one of the research groups. In Group I, was instituted counseling therapy for Group II was conducted treatment as usual with occlusal splint. Patients were followed for returns at 7, 15, 30 and 60 days after baseline. At baseline, all patients were examined and assessed RDC/TMD form, which was administered by a single trained and calibrated examiner, in addition, the patients were referred for specific treatment according to the group to which belonged. The clinical and functional impairment was assessed at each visit through the Temporomandibular Index (TMI). In each session, the patients were also surveyed about pain intensity using a Visual Analogue Scale (VAS). To analyze the impact of pain on quality of life, OHIP-14 questionnaire was used. The results showed 26 patients in Group I with a mean age of 35.15 ± 10.79 years. 25 patients were allocated to Group II. The mean age was 27.36 ± 10.34 years. The counseling was effective in reducing the intensity of pain (VAS), with significant improvement observed at 7 day follow-up (p <0.001). The functional impairment (TMI) showed significant results at 15 days follow-up (p = 0.002). Counseling was also responsible for significant improvement in the impact of TMD on quality of life (OHIP-14) at all times of the analysis (p <0.001). When comparing research groups, no significant difference was observed for any of the analyzed indices (p> 0.05) nor in the short term (7 days) neither in long term (60 days). It was concluded therefore that, for the studied sample, counseling consisted in an effective treatment option for the control of signs and symptoms of TMD, with results in the short and long term similar to the usual treatment group. (AU)