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Doctoral Thesis
DOI
10.11606/T.25.2016.tde-03022016-144333
Document
Author
Full name
Carlos Eduardo Edwards Rezende
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
Bauru, 2015
Supervisor
Committee
Rubo, Jose Henrique (President)
Borges, Ana Flávia Sanches
Pegoraro, Thiago Amadei
Santiago Junior, Joel Ferreira
Suedam, Valdey
Title in Portuguese
Influência da contração de sinterização na adaptação de copings de Y-TZP: Efeito na distribuição de tensões
Keywords in Portuguese
Adaptação marginal dentária
Análise do estresse dentário
Cerâmica
Coroas dentárias
Abstract in Portuguese
A longevidade das coroas cerâmicas depende, entre outros fatores, de sua adaptação ao pilar, bem como da distribuição das tensões nas mesmas. Não há um consenso sobre a melhor adaptação dos copings de zircônia feitos em CAD/CAM em relação aos métodos convencionais, podendo haver uma influência da contração de sinterização sobre esta. O presente estudo avaliou as alterações dimensionais decorrentes do processo de sinterização em três diferentes marcas comerciais de blocos de zircônia, relacionando-as com a adaptação de copings confeccionados por um sistema CAD/CAM, além de avaliar como a adaptação de tais copings poderia impactar na distribuição de tensões em coroas cerâmicas bi-camadas com estrutura de zircônia. A contração de sinterização das três marcas comerciais de zircônia foi obtida experimentalmente a partir da mensuração de espécimes geométricos. Trinta e seis copings de zircônia confeccionados por CAD/CAM foram divididos em três grupos (n=12): ZMAX a partir de blocos de IPS E.max ZirCad (Ivoclar Vivadent; Liechtenstein); ZYZ blocos de InCeram YZ (Vita Zahnfabrik; Alemanha) e; ZMC zircônia de manufatura controlada (Zirklein/Biodinâmica; Brasil). Os copings foram escaneados em micro-CT antes a após a sinterização para que as alterações dimensionais decorrentes do processo de sinterização fossem obtidas a partir da mensuração de cortes específicos. Os dados das alterações dimensionais obtidos para os espécimes geométricos e para os copings foram confrontados com as taxas de contração de sinterização informadas pelos fabricantes dos blocos de zircônia. Os copings sinterizados foram assentados sobre um pilar de zircônia e levados ao micro-CT para averiguação da adaptação interna e marginal dos mesmos. As mensurações foram realizadas pelo software ImageJ em 33 pontos diferentes. Os dados da adaptação possibilitaram a comparação estatística (p0,05) entre marcas comerciais e locais de mensuração, bem como a comparação entre a adaptação obtida experimentalmente e àquela determinada no software CAD/CAM para confecção dos copings. As imagens de micro-CT dos copings com menor e maior espaçamento foram utilizadas para a construção de modelos de elemento finito tridimensionais visando avaliar a distribuição de tensões em função do espaçamento coping/pilar na região oclusal. A contração de sinterização obtida para os espécimes geométricos foi 21,59±1,14%; 20,63±0,96% e 20,73±0,92% para os grupos ZMAX, ZYZ e ZMC, respectivamente. Todos os grupos apresentaram diferença estatística entre a taxa de contração do fabricante e a obtida experimentalmente. A análise das alterações dimensionais dos copings demonstrou incompatibilidade entre a taxa de contração ocorrida nos copings e àquela informada pelos fabricantes dos grupos ZMAX e ZMC. Também houve diferença entre a taxa de contração dos espécimes geométricos e a dos copings para todos os grupos estudados. Não houve uniformidade de contração de sinterização das paredes dos copings. Não houve diferença estatística entre os grupos para a adaptação marginal, havendo diferença apenas para a adaptação interna e entre as diferentes regiões mensuradas, havendo maior espaçamento na região oclusal. Considerando as diferentes faces axiais do copings, houve maior espaçamento na região vestibular. A comparação entre a adaptação obtida e àquela determinada pelo sistema CAD/CAM demonstrou diferença estatística em determinadas regiões mensuradas para todos os grupos. A avaliação da distribuição de tensões pelo método de elementos finitos demonstrou maior concentração de tensão no modelo com maior espaçamento entre copings e pilar na porção oclusal. Concluiu-se que não houve uniformidade na contração de sinterização, a marca comercial dos blocos de zircônia influenciou na adaptação, os parâmetros de espaçamento copings/pilar determinados no sistema CAD/CAM não foram obtidos na prática e, um maior espaçamento interno entre coping e pilar na região oclusal resultou em maior concentração de tensões na coroa cerâmica.
Title in English
Influence of Sintering Shrinkage on the Fit of Y-TZP Copings: Effect on Stress Distribuition
Keywords in English
Ceramics
Dental crowns
Dental marginal adaptation
Dental stress analysis
Abstract in English
The longevity of ceramic crowns depends, among other factors, on its fit and the stress distribution. There is no consensus regarding the better fitting of zirconia CAD/CAM made crowns over conventional methods and may be an influence of zirconia sintering shrinkage on the abutment/coping spacing. This study aimed at evaluating the dimensional changes from sintering process of three zirconia blocks trademarks, relating them to the fit of CAD / CAM made zirconia copings, and to evaluate how the fit of such copings could impact on the stress distribution in bilayered Y-TZP based ceramic crowns. The sintering shrinkage of the three trademarks of zirconia was obtained experimentally from the measurement of geometric specimens. Thirty-six zirconia copings made by CAD / CAM were equally divided into three groups (n = 12): ZMAX - from blocks of IPS e.max ZirCAD (Ivoclar Vivadent, Liechtenstein); ZYZ - InCeram YZ blocks (Vita Zahnfabrik, Germany) and; ZMC - controlled manufacturing zirconia (Zirklein/Biodinamica, Brazil). The copings were scanned in micro-CT before and after the sintering so that dimensional changes from the sintering process were obtained from measurements taken from specific slices. Data from dimensional changes obtained for the geometric specimens and for the copings were faced with the sintering shrinkage rates reported by the manufacturers of zirconia blanks. The sintered copings were settled on a zirconia abutment and taken to the micro-CT scanner to evaluate its marginal and internal fit. Thirty three different points were measured using the Image J software. The data enabled the statistical comparison (p 0,05) between trademarks and measurement sites, as well as the comparison between the fit obtained experimentally with that stipulated by the CAD / CAM software. The micro-CT images of copings with smaller and larger cement space were used to build finite element models to evaluate stress distribution as a function of the abutment/coping fit in the occlusal aspect. The sintering shrinkage obtained for the geometric specimens was 21.59 ± 1.14%, 20.63 ± 0.96% and 20.73 ± 0.92% for ZMAX, ZYZ and ZMC groups, respectively. All groups showed statistical difference between the sintering shrinkage rate reported by the manufacturer and those obtained experimentally. The copings dimensional changes analysis showed incompatibility between the rates of shrinkage occurred in copings and to that reported by the manufacturers of ZMAX and ZMC groups. There was also a difference between the sintering shrinkage rate of the geometric specimens and the copings for all groups. In general, the sintering shrinkage of the walls of the copings showed no uniformity. Considering the adaptation of copings, there was no statistical difference between the groups for marginal fit, with differences only for internal fit and between the different regions measured. The thicker gap was found in the occlusal aspect. Considering the different axial aspects of the coping, the thicker spacing was found in the buccal region. The comparison between the fit obtained experimentally with that determined by the CAD/CAM system showed statistically significant differences in certain measured regions for all groups. The evaluation of stress distribution by finite element method showed higher stress concentration in the model with thicker cement space on the occlusal aspect. It was concluded that the sintering shrinkage did not occur uniformly; the adaptation of copings differed from a trademark to another; the obtained fitting did not achieve parameters determined in the CAD / CAM system; and a higher internal spacing between coping and abutment in the occlusal aspect resulted in higher stress concentration in the ceramic bi-layered crowns.
 
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Publishing Date
2016-02-04
 
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