Tooth structure and fracture strength of cavities

ABSTRACT

This study evaluated, in vitro, the loss of tooth substance after cavity preparation for direct and indirect restorations and its relationship with fracture strength of the prepared teeth. Sixty sound human maxillary first premolars were assigned to 6 groups (n=10). MOD direct composite cavities (Groups I, II and III) and indirect inlay cavities (Groups IV, V and VI) were prepared maintaining standardized dimensions 2-mm deep pulpal floors, 1.5-mm wide gingival walls and 2-mm high axial walls. Buccolingual width of the occlusal box was established at 1/4 (Groups I and IV), 1/3 (Groups II and V) or 1/2 (Groups III and VI) of the intercuspal distance. Teeth were weighed (digital balance accurate to 0.001 g) before and after preparation to record tooth substance mass lost during cavity preparation. The prepared teeth were submitted to occlusal loading to determine their fracture strength using a universal testing machine at a crosshead speed of 0.5 mm/min. Data were analyzed by two-way ANOVA and Tukey test (alpha= 0.05). 1/4-inlay cavities had higher percent mean mass loss (9.71 percent) than composite resin cavities with the same width (7.07 percent). 1/3-inlay preparations also produced higher percent mean mass loss (13.91 percent) than composite resin preparations with the same width (10.02 percent). 1/2-inlay cavities had 21.34 percent of mass loss versus 16.19 percent for the 1/2-composite resin cavities. Fracture strength means (in kgf) were GI = 187.65; GII = 143.62; GIII = 74.10; GIV = 164.22; GV = 101.92; GVI = 50.35. Statistically significant difference (p<0.05) were observed between Groups I and IV, II and V, III and VI. Higher tooth structure loss and lower fracture strength were recorded after preparation of inlay cavities, regardless of the width of the occlusal box, compared to the direct composite resin cavities.

RESUMO

O objetivo deste estudo foi avaliar, in vitro, a perda de estrutura dentária após o preparo cavitário para restaurações diretas e indiretas e sua relação com a resistência à fratura do dente. 60 pré-molares superiores humanos foram divididos em 6 grupos (n=10). Cavidades MOD para resina composta direta (Grupos I, II e III) e cavidades "inlay" (Grupos IV, V e VI) foram preparadas mantendo dimensões padronizadas. A extensão vestíbulo-lingual da caixa oclusal foi estabelecida em 1/4 (Grupos I e IV), 1/3 (Grupos II e V) ou 1/2 (Grupos III e VI) da distância intercuspídea. Os dentes foram pesados, em uma balança de precisão, antes e após o preparo cavitário para aferir a perda de massa dentária. Os dentes preparados foram submetidos à força de compressão para determinar a resistência à fratura em uma máquina universal de ensaios sob uma velocidade de 0.5 mm/min. Os dados foram submetidos à análise de variância a dois critérios e ao teste de Tukey (alfa = 0.05). As cavidades do tipo "1/4-inlay" apresentaram maior percentual de perda de massa (9.71 por cento) em relação às cavidades para resina composta com mesma extensão (7.07 por cento). As cavidades do tipo "1/3-inlay" também apresentaram maior percentual de perda de massa (13.91 por cento) quando comparada às cavidades para resina composta com a mesma extensão (10.02 por cento). As cavidades do tipo "1/2-inlay" apresentaram 21.34 por cento de perda de massa, enquanto as cavidades com extensão de 1/2 para resina composta apresentaram uma perda de 16.19 por cento. As médias de resistência à fratura (em kgf) foram GI = 187.65; GII = 143.62; GIII = 74.10; GIV = 164.22; GV = 101.92; GVI = 50.35. Diferenças estatisticamente significantes (p<0.5) foram observadas entre os Grupos I e IV, II e V, III e VI. Maior perda de estrutura dentária e menor resistência à fratura foram verificadas após os preparos do tipo "inlay" quando comparados aos preparos para resina composta direta.