Fatigue resistance of polymeric restorative materials: effect of supporting substrate.

The objective of this study was to investigate the effect of mismatch between the elastic properties of substrate and restorative material on the fatigue resistance and stress distribution of multilayer structures. The tested hypotheses were that (1) both an indirect composite resin (IR) and a polymer-infiltrated ceramic network (PICN) would show a higher survival rate after cyclic loading when cemented to a substrate with a high elastic modulus (E); and (2) PICN structures would have higher survival rates than IR structures regardless of the supporting substrate. Blocks of PICN and IR were cut to obtain 1.0-mm-thick sections, which were cemented to substrates with different E values: c, core resin cement (low E); r, composite resin (intermediate E); and m, metal (nickel-chromium alloy; high E). The resulting 6 groups of specimens (n = 20 per group) were subjected to a cyclic fatigue test (106 cycles). Stress distribution was verified using finite element analysis, and the risk of failure was estimated. Fatigue data were analyzed using Kaplan-Meier and Holm-Sidák tests. The χ2 test was used to evaluate the type of crack. The groups IRc, IRr, and PICNm had the highest survival rates after cyclic loading and were statistically similar to each other. Their survival rates were significantly greater than those of the IRm, PICNr, and PICNc groups (P < 0.001), which were all significantly different from each other (P < 0.001). There was a significant relationship between the experimental group and type of crack (P < 0.001). Specimens cemented to core resin cement and composite resin substrates showed predominantly radial cracks, while those cemented to nickel chromium alloy had predominantly cone cracks. The risk of failure values revealed that PICN was more sensitive to the type of substrate than IR. PICN has greater fatigue-resistant behavior when cemented to a substrate with a high E value, while IR has superior performance when substrates with lower and intermediate E values are used.

Effect of supporting substrate on the failure behavior of a polymer-infiltrated ceramic network material.

STATEMENT OF PROBLEM: Restorative materials are cemented on different types of substrates, such as dentin, metal, and glass-fiber posts with composite resin cores. PURPOSE: The purpose of this in vitro study was to evaluate the failure behavior after cycling fatigue of a polymer-infiltrated ceramic network material (PICN; VITA ENAMIC) cemented on different supporting substrates. MATERIAL AND METHODS: PICN plates (N=80) were obtained from computer-assisted design and computer-assisted manufacturing (CAD-CAM) blocks and cemented with a resin cement to 4 different supporting substrates (n=20): (1) human dentin (PICNDen); (2) dentin analog (PICNDenAn); (3) nickel-chromium alloy (PICNNiCr); and (4) composite resin plus fiberglass post (PICNRc). For comparison, the fracture behavior of a feldspathic ceramic (FelDenAn; VITABLOCS Mark II) and an indirect composite resin (ResDenAn; Opallis LAB Resin) cemented to the DenAn substrate was investigated (n=20). Thus, specimens were composed of the restorative material layer (1-mm thick) resin cemented (0.1-mm-thick layer) to a 2-mm-thick supporting substrate. All specimens were subjected to mechanical cycling (MC) using a pneumatic cycling machine (500 000 cycles, 2 Hz, 50 N). Specimens that did not fracture during cycling were tested under compression using a universal testing machine at a cross-head speed of 0.5 mm/min until the sound of the first crack was detected using an acoustic system. Failure data were statistically evaluated using Weibull distribution. Failures were classified as radial crack, cone crack, combined, and catastrophic fracture. RESULTS: All FelDenAn specimens were fractured during MC. Only 4 PICNRc specimens survived MC, so their fracture load data were not statistically analyzed. PICNNiCr showed the greatest characteristic load (L0) value, followed by ResDenAn. Groups PICNDenAn and PICNDen showed lower and similar L0 but statistically different Weibull modulus (m). There was a significant relationship between experimental group and failure mode (P<.001). FelDenAn and PICNRc had a higher frequency of radial cracks, whereas PICNNiCr failed from cone cracking. CONCLUSIONS: The supporting substrate influenced the failure behavior of PICN. When the substrate had a higher elastic modulus than the restorative material, better mechanical behavior was observed.

A literature review on the new polymer-infiltrated ceramic-network material (PICN).

OBJECTIVES: Ceramics and composites are the most used materials for dental application. Recently, the characteristics of both were combined on the called "polymer-infiltrated ceramic-network" (PICN). The aim of this review is to report the behavior of PICN, comparing the findings that may support the correct clinical application. OVERVIEW: The PICN material is a structure with a sintered ceramic matrix infiltrated with a polymer matrix. Studies evaluated this material microstructure and composition, mechanical properties and adhesive behavior. The most cited mechanical properties are flexural strength, compressive strength, elastic modulus, Weibull modulus, hardness, fracture toughness and fatigue resistance. Most studies compared PICN with feldspathic porcelain, lithium disilicate glass-ceramic, lithium silicate, zirconia-reinforced glass-ceramic, leucite reinforced glass-ceramic, polycrystalline alumina and zirconia. Other studies evaluated a similar material (a nanoceramic resin). CLINICAL SIGNIFICANCE: The mechanical properties of the PICN are equivalent to the properties of nanoceramic resins, lower to lithium disilicate glass ceramic and superior to feldspathic porcelain. Yet, the findings suggest a highly resistant material to degradation at low loads (close to physiological situation) when cemented on a substrate.

Fiberglass versus cast metal posts: a practical review based on mechanical properties / Pinos de fibra de vidro versus metal fundido: uma revisão prática baseada em propriedades mecânicas

The current review aimed to compare the mechanical properties and clinical behavior of fiberglass and cast metal posts. It included in-vitro studies, finite element analysis, clinical studies, and systematic reviews that evaluated fiberglass and metal posts with reliable methodologies. The reports in the literature diverge on tooth failure modes and stress distributions in the root according to different posts. Investigations suggest that fiberglass posts are preferable because their elastic modulus is similar to dentin. Other studies mention that the flexibility of fiber posts may damage the interface. The fracture load values of different studies could not be compared. The presence of a ferrule seems beneficial. Cast metal posts provide higher characteristic strength to the set but with more unfavorable failures. Intraradicular posts with a lower elastic modulus produce more stress between the cement layer and dentin. In conclusion, fiberglass and cast metal posts can be used with a ferrule. Cast metal posts seem more appropriate for weakened teeth. The presence of a ferrule benefits the system. Weakened teeth tolerate higher loads when restored with cast metal posts, but when these posts fail, the only solution is tooth extraction. Clinical follow-ups cannot yet detect differences between the survival rates of intraradicular fiberglass and cast metal posts (AU)

O objetivo da presente revisão foi comparar as propriedades mecânicas e o comportamento clínico de pinos de fibra de vidro e núcleos metálicos fundidos. Estudos laboratoriais, analise por elementos finitos, estudos clínicos e revisões sistemáticas que avaliaram pinos de fibra de vidro e metálicos, com metodologia confiável foram selecionados. A literatura mostra-se bastante controversa sobre os modos de falha do dente e a distribuição de tensões na raiz de acordo com diferentes tipos de pinos. Algumas investigações sugerem que pinos de fibra de vidro são preferíveis porque seu módulo de elasticidade é semelhante ao da dentina, enquanto outras mencionam que a flexibilidade do pino de fibra pode ser prejudicial à interface adesiva. Os valores de carga de fratura em diferentes estudos não podem ser comparados. A presença de férula é benéfica. O núcleo metálico fundido resulta em maior resistência característica do conjunto, mas falhas mais desfavoráveis. Também, pinos com menor módulo geram mais tensão entre a camada de cimento e a dentina. Em conclusão, verificou-se que tanto pino de fibra de vidro como núcleo metálico fundido podem ser utilizados quando a férula está presente. Os núcleos metálicos fundidos parecem ser mais indicados para dentes fragilizados. É evidente que a presença de férula é benéfica para o sistema. Dentes fragilizados toleram cargas maiores quando restaurados com núcleos metálicos fundidos; porém, quando falham, a única solução é a extração do dente. Os acompanhamentos clínicos ainda não são capazes de detectar diferença entre as taxas de sobrevivência dos pinos de fibra de vidro e núcleos metálicos (AU)

Influência da manipulação da resina composta na resistência adesiva à dentina

Objetivo: avaliar a influência da manipulação de uma resina composta (RC) com diferentes luvas na sua resistência adesiva à dentina. Materiais e método: 25 terceiros molares hígidos foram seccionados 2 mm abaixo do sulco central, expondo a dentina (D). A D foi condicionada com ácido fosfórico 35% e lavada, e o sistema adesivo Single Bond Universal (3M ESPE) foi aplicado. Os dentes foram distribuídos aleatoriamente em cinco grupos, de acordo com o tipo da manipulação da RC: C (controle) ­ RC inserida diretamente do tubo para a D; LL ­ RC manipulada com luvas de látex antes da inserção; LV ­ RC manipulada com luvas de vinil; LC ­ RC manipulada com luvas de látex contaminadas; VC ­ RC manipulada com luvas de vinil contaminadas. Após, o conjunto foi seccionado em uma máquina de corte para a obtenção dos palitos com área aproximada de 1 mm², que foram armazenados em água destilada a 37°C por 6 meses. O teste foi realizado em uma má- quina de ensaio (EMIC), com velocidade de 0,5 mm/ min. Os valores de resistência adesiva foram calculados (MPa) e comparados por uma análise de Weibull. Resultados: o grupo com maior resistência adesiva foi o LV (38,7 MPa). A análise de Weibull apenas das falhas adesivas demonstrou que a resistência característica de LV e VC foi superior que a LL. Conclusão: a manipulação da RC com luvas de vinil resulta em maior resistência de união à dentina se comparada à manipulação com luvas de látex limpas.

Avaliação in vitro da resistência de união de diferentes tratamentos de superfície para reparos em resina composta

O reparo de restaurações de resina composta é uma opção vantajosa em relação à substituição total da restauração. Porém, divergências em relação à técnica para o reparo ainda são encontradas. Objetivo: avaliar a resistência de união entre resinas compostas, após diferentes tratamentos de superfície. Materiais e método: foram confeccionados 25 blocos de resina composta micro-híbrida (5x5x5 mm), que foram divididos em cinco grupos, de acordo com os diferentes tratamentos de superfície. Após 48 horas de armazenamento em água destilada, as superfícies foram asperizadas com ponta diamantada, e os grupos foram divididos de acordo com os seguintes tratamentos: G1 ­ ácido fosfórico 37% (H3 PO4 ) + sistema adesivo Ambar (caráter hidrofílico); G2 ­ H3 PO4 + Silano + sistema adesivo Ambar (caráter hidrofílico); G3 ­ H3 PO4 + porção hidrofóbica do adesivo CSE Bond; G4 ­ H3 PO4 + Silano + porção hidrofóbica do adesivo CSE Bond; G5 ­ H3 PO4 + Silano. Em seguida, as matrizes foram restauradas com resina composta micro-híbrida. A interface adesiva foi fotoativada por 10 segundos para ambos os sistemas adesivos utilizados. Os corpos de prova foram submetidos ao teste de microtração, com velocidade de 1,0 mm/min. A resistência de união foi analisada por ANOVA e teste Tukey (α = 0,05). Resultados: os valores de resistência de união dos grupos G1, G2, G3 e G4 foram semelhantes entre si (p>0,05), porém, significativamente maiores que o grupo G5 (p<0,05). Conclusões: a utilização de sistemas adesivos com características hidrofóbicas ou hidrofílicas e a utilização ou não do silano não influenciaram a resistência de união em reparos de resina composta.

Resistência à microtração de resinas compostas com diferentes viscosidades

Avaliar a resistência à microtração de resinas compostas com diferentes viscosidades. Materiais e Mé- todo: foram confeccionados 40 corpos de prova (CPs) em forma de ampulheta (3 x 2 x 2 mm), sendo 10 para cada grupo testado (n=10): G1: compósito fluído de incremento único SDR (Dentsply, EUA); G2: compósito micro-híbrido fluído Opallis Flow (FGM, Brasil); G3: compósito micro-híbrido Esthet-X (Dentsply, EUA); G4: compósito micro-híbrido condensável Filtek P-60 (3M ESPE, EUA). Os CPs foram fotoativados conforme o tempo preconizado pelos fabricantes. A área de secção transversal de cada CP foi mensurada com um paquí- metro digital e eles foram submetidos ao teste de microtração em uma máquina de ensaios universal com velocidade de 1 mm/min. A resistência à microtração foi analisada por ANOVA e teste de Tukey (α=0,05). Resultados: as médias (MPa) foram: G1: 39,83; G2: 26,0; G3: 37,51; G4: 32,16. G1, G3 e G4 obtiveram médias estatisticamente semelhantes e superiores a G2. Conclusões: pode-se constatar que o compósito fluído SDR, de incremento único, demonstrou um desempenho similar de resistência à microtração em comparação aos compósitos micro-híbridos convencionais e superior ao compósito fluído tradicional.