Name: Ensayos mecánicos cuasiestáticos para el diseño y la fabricación asistidos por ordenador Carillas oclusales cementadas con material análogo de dentina fresado (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2024-12-20T14:50:00.000+00:00
Duration: 7 min 42 s
Description: Aprende a realizar ensayos mecánicos cuasiestáticos para evaluar la resistencia a la fractura de restauraciones dentales mínimamente invasivas cementadas en materiales análogos de dentina. Este método reproducible utiliza tecnología CAD/CAM.

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<meta charset="utf8"></head><body>Ensayo cuasiestático de carga a fractura de carillas oclusales CAD/CAM sobre análogos de dentina

<table><tbody><tr><td>Impresión 3D (SLA)</td><td>&nbsp; Formlabs, Somerville, MA, EE. UU.</td><td></td> Software CAD <td>Form3+</td></tr><tr><td>3Shape Dental Designer&nbsp;</td><td>3Shape A/S, Copenhague, Dinamarca</td><td></td><td>Software CAD para dientes análogos y carillas</td></tr><tr><td>Ácido fluorhídrico al 5%;</td><td>Ivoclar Vivadent, Schaan, Liechtenstein</td><td></td><td>IPS Gel de grabado cerámico</td></tr><tr><td>Polvo de alúmina</td><td>Ronvig Dental Mfg. A/S, Daugaard, Dinamarca</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Bluehill Software universal de pruebas de materiales&nbsp;</td><td>Instron Mechanical Testing Systems, Norwood, MA, EE. UU.</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Software CamLabLite&nbsp;</td><td>Bresser UK Ltd, Kent, Reino Unido</td><td></td><td>Software de microscopía estereoscópica</td></tr><tr><td>Resina epoxi de baja viscosidad de curado en frío&nbsp;</td><td>Struers SAS, Champigny-sur-Marne, Francia</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Cemento de resina de doble polimerización&nbsp;</td><td>3M, Saint Paul, MN, EE. UU</td><td></td>. Cámara ocular de <td>cemento de resina adhesiva Rely X</td></tr><tr><td>&nbsp;</td><td>ToupTek Photonics Co., Ltd., Hangzhou, China</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Discos laminados de fibra de vidrio de alta presión&nbsp; (G10)</td><td>PAR Group Ltd, Lancashire, Reino Unido</td><td></td><td></td></tr><tr><td>IPS e.max CAD</td><td>Ivoclar Vivadent, Schaan, Liechtenstein</td><td>YB54G9/605330</td> Escáner de laboratorio <td>de baja translucidez, A3, C14</td></tr>&<tr><td>nbsp;</td><td>3Shape A/S, Copenhague, Dinamarca</td><td></td><td>D900L</td></tr><tr><td>Lava Ultimate</td><td>3M ESPE, Saint Paul, MN, EE. UU.</td><td>9541467/3314A3-LT Luz de</td> polimerización de diodo emisor de luz (LED) de <td>baja translucidez, A3, 14L</td></tr><tr><td>&nbsp;</td><td>Instrumento médico del pájaro carpintero, Guilin, fresadora de China</td><td></td><td></td></tr><tr><td>&nbsp;</td><td>VHF camfacture AG, Amnnerbuch, Alemania</td><td></td><td>VHF S2</td></tr><tr><td>Minitab 18&nbsp;</td><td>Minitab Inc, State College, PA, EE. UU</td><td></td><td></td></tr>. <tr><td>nQuery Advisor Versión 9.2.10&nbsp;</td><td>Statistical Solutions Ltd., CA, EE. UU.</td><td></td><td>Software estadístico</td></tr><tr><td>Tapa de extremo de cloruro de polivinilo&nbsp;</td><td>Plastic Pipe Shop Ltd, Stirling, Reino Unido</td><td></td><td>25 mm X 21,5 mm;</td></tr><tr><td>Microscopio electrónico de barrido&nbsp;</td><td>Tescan, Brno, República</td><td></td><td>Checa Tescan Vega</td></tr><tr><td>Agente de acoplamiento de silano&nbsp;</td><td>3M, Saint Paul, MN, EE. UU.</td><td></td><td>RelyX Ceramic Primer</td></tr><tr><td>Autodesk Inventor Professional 2024</td><td>Autodesk, San Francisco, CA, EE. UU</td><td></td>. <td>Software CAD para plantilla</td></tr><tr><td>Rociador de recubrimiento al vacío por pulverización catódica&nbsp; &nbsp;</td><td>Quorum, East Sussex, Reino Unido</td><td></td><td>MiniQS Sputter Coater</td></tr><tr><td>Stata18&nbsp;</td><td>StataCorp LLC, College Station, TX, EE. UU</td><td></td><td></td></tr><tr><td>. Microscopio estereoscópico&nbsp;</td><td>Carl Zeiss AG, Oberkoche, Alemania</td><td></td><td>Zeiss Stemi 508</td></tr><tr><td>Primer molar mandibular tipodonto&nbsp;</td><td>Frasaco GmbH, Tettnang, Alemania</td><td></td><td>ANA-4 Z3RN-36</td></tr><tr><td>Agente adhesivo dental universal&nbsp;</td><td>&nbsp; 3M, Saint Paul, MN, EE. UU.</td><td></td><td>Adhesivo universal Scotch Bond</td></tr><tr><td>Máquina de prueba universal</td><td>Instron Mechanical Testing Systems, Norwood, MA, EE. UU</td><td></td><td>. Intron 5900-84&nbsp;</td></tr></tbody></table>

ensayos mecánicos cuasiestáticos para el diseño y la fabricación asistidos por ordenador carillas oclusales cementadas con material análogo de dentina fresado

Quasistatic Mechanical Testing for Computer-Aided Design and Manufacturing Occlusal Veneers Cemented to Milled Dentin Analog Material

El cálculo del tamaño de la muestra se realizó utilizando el software referenciado, que generó un tamaño del efecto de 0,39 y sugirió un tamaño mínimo de la muestra de n = 13 por grupo. Sin embargo, en este estudio se eligió un tamaño de muestra de n = 15 para detectar la diferencia del 5%. La hipótesis nula fue rechazada. A pesar de tener mayor resistencia a la flexión, los valores medios de la fuerza de carga máxima de las carillas oclusales de 1 mm de espesor (n = 15 por grupo) del grupo LD (disilicato de litio: 2.727,10 ± 472,41 N) fueron significativamente inferiores a los del grupo RNC (nanocerámica de resina: 3.212,80 ± 558,67 N) (p &lt; 0,05). El parámetro de escala o fuerza característica (σ) de LD cuando la probabilidad de fallo es del 63,2% es ligeramente inferior al grupo RNC. Sin embargo, el parámetro de forma o módulo de Weibull (m) representado por la pendiente de la gráfica de probabilidad (IC 95%) de la LD fue similar al grupo RNC, como se muestra en la Figura 6, lo que refleja que ambos materiales pueden poseer una distribución similar de fallas o defectos internos. Todos los datos se presentan en la Tabla 1.
En la Figura 7 y la Figura 8, respectivamente, se presentan imágenes de microscopio estereoscópico de carillas oclusales LD y RNC fracturadas en vistas aéreas y laterales. Ambos grupos de prueba representaron las grietas superficiales en forma de anillo en la intersección de las líneas de referencia centrales en la fosa central. La grieta era, de hecho, una parte del sistema de grietas del cono hertziano que se expande extensamente en la capa profunda de las restauraciones. Por lo general, consistía en una grieta exterior (OC), una grieta interna (IC) y una grieta mediana (MC), como se muestra en la Figura 9. La grieta radial que se origina y propaga desde la superficie de cementación opuesta al sitio de impactación fue difícil de identificar debido a la delgadez de las restauraciones y a la naturaleza de la prueba de crujido de la corona. Sin embargo, el origen de la fractura secundaria causada por la tensión de tracción que se presenta como grietas radiales se pudo observar en el área marginal de la restauración restante unida a los troqueles maestros. En la Figura 10 se presentan fragmentos que muestran las características fractográficas de la dirección de propagación de la grieta radial desde el origen de la fractura secundaria. Las fracturas completas a granel se localizaron consistentemente en la cara distolingual de ambos grupos restauradores, excepto una muestra en el grupo RNC donde la fractura ocurrió buccolingualmente en la cara distal.
En la Figura 11 y la Figura 12 se muestran imágenes representativas de mayor aumento bajo el microscopio electrónico de barrido en vistas aéreas y laterales de ambos grupos de prueba. Debido a la impregnación de rellenos nanocerámicos con un 80% en peso en la matriz polimérica altamente reticulada con un 20% en peso, las superficies de fractura de las carillas hechas de RNC presentaron apariencias rugosas y fibrosas, que son características de la deformación plástica en fracturas dúctiles. Por el contrario, las restauraciones hechas de LD se rompieron en múltiples pedazos con grietas que se propagaron desde los orígenes de la fractura (FO) a las capas más profundas directamente con pocas interrupciones o desviaciones de grietas. Además, el área de impactación original de una bola de acero inoxidable se pudo ver en el área superior derecha aproximadamente a 1 mm de una línea fracturada en algunos especímenes, independientemente del tipo de material. Esto demuestra que la bola podía deslizarse a su posición final cuando no estaba perfectamente alineada en la fosa central durante la carga de compresión.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67511/67511fig01.jpg"> 
Figura 1: Imágenes digitales del software de diseño dental asistido por ordenador que muestran la raíz bifurcada fusionada de un primer molar mandibular tipodonte. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67511/67511fig01large.jpg" target="_blank">Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67511/67511fig02.jpg"> 
Figura 2: Troquel maestro fresado a partir de un disco laminado de fibra de vidrio de alta presión utilizando una fresadora dental de 5 ejes. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67511/67511fig02large.jpg" target="_blank">Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67511/67511fig03.jpg"> 
Figura 3: Montaje de los troqueles maestros. (A) Las plantillas se fabrican con filamento de PMMA impreso. (B) Se colocan de forma segura en una tapa de PVC para estandarizar la orientación y posición del análogo del diente. (C) La resina epoxi de baja viscosidad de curado en frío se vierte hasta la unión del esmalte de cemento del análogo dental y se deja a temperatura ambiente durante al menos 24 horas para que se asiente. Abreviaturas: PMMA = polimetacrilato de metilo; PVC = cloruro de polivinilo. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67511/67511fig03large.jpg" target="_blank">Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a>
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67511/67511fig04.jpg"> 
Figura 4: Bloques CAD/CAM después del fresado y acabado siguiendo las instrucciones del fabricante. (A) Disilicato de litio, (B) Nanocerámica de resina. Abreviaturas: CAD = diseño asistido por ordenador; CAM = fabricación asistida por ordenador. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67511/67511fig04large.jpg" target="_blank">Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a>
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67511/67511fig05.jpg"> 
Figura 5: Ensayos mecánicos cuasiestáticos. (A) Se coloca una bola de acero inoxidable de 5,5 mm en la fosa central de la restauración. (B) La muestra se coloca en el centro de la máquina de prueba universal con una celda de carga de 5 kN y se comprime con una placa de compresión a 1 mm / min protegida por el anillo acrílico y el protector de desechos. La extensión (mm) y la fuerza de carga máxima (N) se registrarán en el software. (C) Las piezas a granel de especímenes fracturados se recogen cuidadosamente y se vuelven a colocar en su posición original siguiendo las líneas de color del marcador permanente. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67511/67511fig05large.jpg" target="_blank">Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a>
<img alt="Figure 6" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67511/67511fig06.jpg"> 
Figura 6: Gráfico de probabilidad de Weibull de la carga máxima de fractura con un IC del 95% entre carillas oclusales hechas de LD y RNC. La carga máxima de fractura (N) con IC del 95% se produjo entre las carillas oclusales hechas de LD (línea azul) y RNC (línea roja). El parámetro de forma o el módulo de Weibull (m) representa la pendiente de la gráfica, mientras que el parámetro de escala o la resistencia característica (σ) representa el valor de resistencia de los materiales cuando la probabilidad de fallo es del 63,2% (línea verde). Los parámetros y la línea ajustada muestran el análisis de máxima verosimilitud. Abreviaturas: LD = disilicato de litio; RNC = nanocerámica de resina. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67511/67511fig06large.jpg" target="_blank">Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a>
<img alt="Figure 7" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67511/67511fig07.jpg"> 
Figura 7: Carillas oclusales de disilicato de litio bajo microscopio estereoscópico (20x). (A) Vista aérea; (B) vista lateral. Barras de escala = 2 mm (A), 1 mm (B). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67511/67511fig07large.jpg" target="_blank">Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a>
<img alt="Figure 8" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67511/67511fig08.jpg"> 
Figura 8: Carillas oclusales nanocerámicas de resina bajo un microscopio estereoscópico (20x). (A) Vista aérea; (B) vista lateral. Barras de escala = 2 mm (A), 1 mm (B). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67511/67511fig08large.jpg" target="_blank">Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a>
<img alt="Figure 9" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67511/67511fig09.jpg"> 
Figura 9: Características fractográficas representativas de las carillas oclusales. (A) LD y (B) RNC. Las flechas blancas apuntan a la grieta del anillo donde se produjo el origen de la fractura primaria y se propagó a partir de la compresión de la bola, generando grietas típicas del cono hertziano con grietas en el cono externo, grietas en el cono interno y una grieta mediana. El origen de la fractura secundaria causada por el esfuerzo de tracción se encontró cerca de la región marginal. Las flechas punteadas marcan la dirección de propagación de la grieta, donde también se pueden notar otras características, como las líneas de detención, dependiendo de las condiciones de la imagen. Barras de escala = 2 mm (A), 1 mm (B). Abreviaturas: LD = disilicato de litio; RNC = nanocerámica de resina; 1° FO = origen de la fractura primaria; 2° FO = origen de la fractura secundaria; OC = grieta del cono exterior; IC = grietas en el cono interior; MC = grieta mediana; DCP = dirección de propagación de la grieta; AL = líneas de arresto. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67511/67511fig09large.jpg" target="_blank">Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a>
<img alt="Figure 10" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67511/67511fig10.jpg"> 
Figura 10: Características fractográficas representativas de los fragmentos de carilla oclusal. (A) LD y (B) RNC. El origen de la fractura secundaria fue cercano al margen de la carilla oclusal. Las flechas punteadas marcan la dirección de propagación de la grieta con otras características fractográficas como la zona de niebla, el hackle retorcido, la línea de Wallner y la línea de detención. Barras de escala = 1 mm. Abreviaturas: LD = disilicato de litio; RNC = nanocerámica de resina; 2° FO = origen de la fractura secundaria; DCP = dirección de propagación de la grieta; AL = líneas de detención; M = zona de niebla; TH = hackle retorcido; WL = Línea de Wallner. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67511/67511fig10large.jpg" target="_blank">Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a>
<img alt="Figure 11" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67511/67511fig11.jpg"> 
Figura 11: Imágenes SEM representativas de carillas oclusales LD fracturadas. (A) Vista aérea; (B) vista lateral. La flecha blanca representa la impactación inicial de la bola de acero inoxidable. Barras de escala = 1 mm. Abreviaturas: LD = disilicato de litio; SEM = microscopio electrónico de barrido. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67511/67511fig11large.jpg" target="_blank">Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a>
<img alt="Figure 12" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67511/67511fig12.jpg"> 
Figura 12: Imágenes SEM representativas de carillas oclusales RNC fracturadas. (A) Vista aérea; (B) vista lateral. Barras de escala = 1 mm. Abreviaturas: RNC = nanocerámica de resina; SEM = microscopio electrónico de barrido. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67511/67511fig12large.jpg" target="_blank">Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a>
Tabla 1. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67511/67511_Table%201%20(Edited).xlsx" target="_blank">Haga clic aquí para descargar esta tabla.</a>

Ensayos mecánicos cuasiestáticos para el diseño y la fabricación asistidos por ordenador Carillas oclusales cementadas con material análogo de dentina fresado

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