Influence of the cervical margin relocation on stress distribution - a finite element analysis on lower first molar restored by direct nano-ceramic composite

Aim: Evaluate the influence of the cervical margin relocation (CMR) on stress distribution in the lower first molar restored with direct nano-ceramic composite (zenit). Methods: A 3D model of the lower first molar was modeled and used. Standardized mesio-occluso-distal (MOD) preparation consisted in two models used in this study with mesial subgingival margin in model II. (CMR) was applied in model II using flowable composite or resin glass ionomer (Riva). Both models were restored with nanoceramic composite and then subjected to six runs (2 for the model I and 4 for model II) with load (100N) as two load cases, one at (11º) and other at (45º) from the vertical axis. The stress distributions (FEA) in the final restoration and (CMR) material were analyzed using 3D models. Results: The two models recorded an equivalent Von Mises stress and Total deformation in the final restoration, regardless of the difference in the oblique angle incidence from (11º to 45º) or the type of the material used for (CMR) there was no significant difference in the (FEA) between the model with CMR (model II) and the model without CMR (model I). Conclusions: (CMR) technique seems to be biomechanically beneficial with high eccentric applied stress, (CMR) with resin glass ionomer or flowable composite resin in combination with nanoceramic composite improved the biomechanical behavior of (MOD) cavities extended below cement enamel junction (CMR) with high modulus elasticity material like (Riva) exhibits a more uniform stress distribution

Mechanical and thermal stress analysis of hybrid ceramic and lithium disilicate based ceramic CAD-CAM inlays using 3-D finite element analysis / Análise do estresse mecânico e térmico de inlays de cerâmica hibrida e de cerâmica a base de dissilicato de lítio através da análise em 3D de elementos finitos

Objective: The aim of this study was to analyze mechanical and thermal stresses of hybrid ceramic and lithium disilicate based ceramic of CAD/CAM inlays using 3D Finite element analysis. Material and Methods:A three dimensions finite element model of permanent maxillary premolar designed according to standard anatomy with class II cavity preparation for inlay restored with two different ceramic materials: 1- Hybrid ceramic (Vita Enamic), 2- Lithium disilicate based ceramic (IPS e.max CAD). Totally six runs were performed on the model as: One loading case for each restorative material was tested in stress analysis; seven points of loading with 140N vertically applied at palatal cusp tip and cusp slop, marginal ridges and central fossa while the models base was fixed as a boundary condition in the two cases. Two thermal analysis cases were performed for each restoration material by applying 5ºC and 55ºC on the crown surface including the restoration surface. Results:The results of all structures were separated from the rest of the model to analyze the magnitude of stress in each component. For each group, maximum stresses on restorative materials, cement, enamel, and dentin were evaluated separately. Both ceramic materials generated similar stress distribution patterns for all groups when a total occlusal load of 140 N was applied. Conclusion: Thermal fluctuations of temperature have a great influence on the stresses induced on both restoration and tooth structure. IPS e.max CAD produced more favorable stresses on the tooth structure than Vita Enamic. (AU)

Objetivo: O objetivo deste estudo foi analisar o estresse mecânico e térmico de inlays de cerâmica hibrida e a base de dissilicato de lítio através da análise em 3D de elementos finitos. Material e Métodos: Foi realizado o design de um modelo de três dimensões em elementos finitos de um pré-molar superior de acordo com os padrões anatômicos de um preparo de cavidade classe II para restauração de inlay em dois tipos de cerâmicas diferentes: 1 Cerâmica hibrida (Vita Enamic), 2 ­ Cerâmica a base de dissilicato de lítio (IPS e.max CAD). No total, seis execuções foram realizadas no modelo como: Uma carga para cada material restaurador foi testado para análise de tensão; sete pontos de carga com 140N foi aplicado verticalmente na ponta da cúspide palatina, saliência da cúspide, cristas marginais e fossa central enquanto a base do modelo foi fixada como uma condição de limite nos dois casos. Duas análises térmicas foram realizadas para cada material de restauração, aplicando 5ºC e 55ºC na superfície da coroa, incluindo a superfície da restauração. Resultados: Os resultados de todas as estruturas foram separados do resto do modelo para analisar a magnitude do estresse de cada componente. Para cada grupo, o máximo de estresse nos materiais restauradores, cemento, esmalte e dentina foram avaliados separadamente. Padrões similares de distribuição de estresse foram gerados em todos os grupos para ambos os materiais cerâmicos, quando a carga oclusal de 140 N foi aplicada. Conclusão: As variações térmicas de temperatura têm uma grande influência nas tensões induzidas na restauração e na estrutura dentária. IPS e.max CAD produziu tensões mais favoráveis na estrutura dentária do que o Vita Enamic (AU)

Effect of chitosan nanoparticles on microtensile bond strength of resin composite to dentin: an in vitro study / Efeito de nanopartículas de quitosana na resistência a união por microtração da resina composta à dentina: um estudo in vitro

Objective: The purpose of this study was to evaluate the effect of chitosan nanoparticles on microtensile bond strength of resin composite to dentin using self etch adhesive after aging. Material and Methods: A total number of 90 freshly extracted, sound human molar teeth. Flat tooth surface was gained after cut of the occlusal surface. Three main groups according to pretreatment of dentin before adhesive application; 0.2 % chitosan, 2.5 % chitosan and no treatment control group. Universal self etch adhesive were applied according to manufacture instruction and 4 mm of Feltik Z250 xt composite. Storage of specimens for 1 day, 3 months and 6 months in 37O C distilled water. After that, the tooth was sectioned to beams of 1 mm x8 mm sticks for microtensile bond strength test using universal testing machine. Scanning electron microscope (SEM) was used to evalute the effect of chitosan nanoparticles on dentin and smear layer. Kruskal-Wallis test was used to compare between the three groups as well as the three aging periods. Dunn's test was used for pair-wise comparisons. The significance level was set at P ≤ 0.05. Results: chitosan 0.2% is statistically significant increase in bond strength than chitosan 2.5% and control in one day group. Three months chitosan 0.2 % groups have statistically significant increase in bond strength than chitosan 2.5%. It was found in 6 months that control and chitosan 0.2 % have statistically significant increase in bond strength than chitosan 2.5%. There was statistically significant difference found between the three studied groups regarding bond strength at different storage times . Conclusion: Microtensile bond strength was influenced by different chitosan concentration. Different aging periods had no effect on the microtensile bond strength without application of chitosan and with application of 2.5% chitosan concentration. (AU)

Introdução: O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito das nanopartículas de quitosana na resistência da microtração de união do compósito de resina à dentina usando adesivo autocondicionante após o envelhecimento. Material e Métodos: Foram utilizados um total de 90 dentes molares humanos extraídos e sadios. A superfície plana do dente foi obtida após o corte da superfície oclusal. Os dentes foram divididos em três grupos principais de acordo com o pré-tratamento da dentina e antes da aplicação do adesivo: 0,2% de quitosana, 2,5% de quitosana e nenhum tratamento foi utilizado no grupo controle. O adesivo autocondicionante universal foi aplicado de acordo com as instruções do fabricante e 4 mm de composito Feltik Z250 xt foi inserido. O armazenamento de amostras foi realizado por 1 dia, 3 meses e 6 meses em água destilada a 37 °C. Depois disso, o dente foi seccionado em peças de 1 mm x 8 mm para teste de resistência de união por microtração, utilizando máquina de teste universal. Microscópio eletrônico de varredura (MEV) foi usado para avaliar o efeito das nanopartículas de quitosana na dentina e na camada de smear layer. O teste de Kruskal-Wallis foi utilizado para comparar os três grupos e os três períodos de envelhecimento. O teste de Dunn foi usado para comparação pareada dos grupos. O nível de significância foi estabelecido em P ≤ 0,05. (AU)