Name: Essais mécaniques quasi-statiques pour la conception assistée par ordinateur et la fabrication de facettes occlusales cimentées sur un matériau analogue à la dentine fraisée (Vidéo) | JoVE Journal
Uploaded: 2024-12-20T14:50:00.000+00:00
Duration: 7 min 42 s
Description: Découvrez les essais mécaniques quasi-statiques pour évaluer la résistance à la fracture des restaurations dentaires minimalement invasives cimentées sur des analogues de dentine. Cette méthode simple et reproductible utilise la technologie CAD/CAM.

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<meta charset="utf8"></head><body>Test de charge quasi-statique à la rupture de facettes occlusales CAD/CAM sur des analogues de la dentine

<table><tbody><tr><td>Impression 3D (SLA)</td><td>&nbsp ; Formlabs, Somerville, MA, États-Unis</td><td></td><td>Form3+</td></tr><tr><td>3Shape Dental Designer Logiciel de CAO&nbsp ;</td><td>3Shape A/S, Copenhague, Danemark</td><td></td><td>Logiciel de CAO pour l’analogue dentaire et les facettes d’acide</td></tr><tr><td>fluorhydrique à 5 %.</td><td>Ivoclar Vivadent, Schaan, Liechtenstein</td><td></td><td>IPS Céramique Gravure Gel Poudre</td></tr><tr><td>d’alumine</td><td>Ronvig Dental Mfg. A/S, Daugaard, Danemark</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Logiciel d’essai des matériaux Bluehill Universal&nbsp ;</td><td>Instron Mechanical Testing Systems, Norwood, MA, États-Unis</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Logiciel CamLabLite&nbsp ;</td><td>Bresser UK Ltd, Kent, Royaume-Uni</td><td></td><td>Logiciel de stéréomicroscopie</td></tr><tr><td>Résine époxy à faible viscosité durcissable à froid&nbsp ;</td><td>Struers SAS, Champigny-sur-Marne, France</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Ciment résine à double polymérisation</td><td>3M, Saint Paul, MN, États-Unis</td><td></td><td>Rely X Ultimate Adhesive Resin Cement</td></tr><tr><td>Eyepiece camera&nbsp ;</td><td>ToupTek Photonics Co., Ltd., Hangzhou, Chine</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Disques stratifiés en fibre de verre haute pression&nbsp ; (G10)</td><td>PAR Group Ltd, Lancashire, Royaume-Uni</td><td></td><td></td></tr><tr><td>IPS e.max CAD</td><td>Ivoclar Vivadent, Schaan, Liechtenstein</td><td>YB54G9/605330</td><td>Faible translucidité, A3, C14</td></tr><tr><td>Scanner de laboratoire&nbsp ;</td><td>3Shape A/S, Copenhague, Danemark</td><td></td><td>D900L</td></tr><tr><td>Lava Ultimate</td><td>3M ESPE, Saint Paul, MN,</td><td>États-Unis 9541467/3314A3-LT</td><td>Faible translucidité, A3, 14L</td></tr><tr><td>Lampe à polymériser à diodes électroluminescentes (LED)&nbsp ;</td><td>Woodpecker Medical Instrument, Guilin, Chine</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Fraiseuse&nbsp ;</td><td>VHF camfacture AG, Amnnerbuch, Allemagne</td><td></td><td>VHF S2</td></tr><tr><td>Minitab 18&nbsp ;</td><td>Minitab Inc, State College, Pennsylvanie, États-Unis</td><td></td><td></td></tr><tr><td>nQuery Advisor version 9.2.10&nbsp ;</td><td>Statistical Solutions Ltd., CA, États-Unis</td><td></td><td>Statistical Software</td></tr><tr><td>Capuchon d’extrémité en polychlorure de vinyle&nbsp ;</td><td>Plastic Pipe Shop Ltd, Stirling, Royaume-Uni</td><td></td><td>25 mm X 21,5 mm ;</td></tr><tr><td>Microscope électronique à balayage&nbsp ;</td><td>Tescan, Brno, République</td><td></td> tchèque <td>Tescan Vega</td></tr><tr><td>Silane agent de couplage&nbsp ;</td><td>3M, Saint Paul, MN, États-Unis</td><td></td><td>RelyX Ceramic Primer</td></tr><tr><td>Autodesk Inventor Professional 2024</td><td>Autodesk, San Francisco, CA, États-Unis Logiciel de</td><td></td><td>CAO pour gabarit</td></tr><tr><td>Pulvérisateur sous vide&nbsp ; &nbsp ;</td><td>Quorum, East Sussex, Royaume-Uni</td><td></td><td>MiniQS Sputter Coater</td></tr><tr><td>Stata18&nbsp ;</td><td>StataCorp LLC, College Station, TX, États-Unis</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Stéréomicroscope&nbsp ;</td><td>Carl Zeiss AG, Oberkoche, Allemagne</td><td></td><td>Zeiss Stemi 508</td></tr><tr><td>Typodonte mandibulaire première molaire&nbsp ;</td><td>Frasaco GmbH, Tettnang, Allemagne</td><td></td><td>ANA-4 Z3RN-36</td></tr><tr><td>Agent de liaison dentaire universel&nbsp ;</td><td>&nbsp ; 3M, Saint Paul, MN, États-Unis</td><td></td><td>Adhésif universel Scotch Bond Machine</td></tr><tr><td>d’essai universelle</td><td>Instron Mechanical Testing Systems, Norwood, MA, États-Unis</td><td></td><td>Intron 5900-84&nbsp ;</td></tr></tbody></table>

essais mécaniques quasi-statiques pour la conception assistée par ordinateur et la fabrication de facettes occlusales cimentées sur un matériau analogue à la dentine fraisée

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

Le calcul de la taille de l’échantillon a été effectué à l’aide du logiciel référencé, qui a généré une taille d’effet de 0,39 et suggéré une taille d’échantillon minimale de n = 13 par groupe. Cependant, une taille d’échantillon de n = 15 a été choisie dans cette étude pour détecter la différence de 5 %. L’hypothèse nulle a été rejetée. Malgré une plus grande résistance à la flexion, les valeurs moyennes de la force de charge maximale des facettes occlusales de 1 mm d’épaisseur (n = 15 par groupe) fabriquées à partir du groupe LD (disilicate de lithium : 2 727,10 ± 472,41 N) étaient significativement inférieures à celles du groupe RNC (résine nanocéramique : 3 212,80 ± 558,67 N) (p &lt; 0,05). Le paramètre d’échelle ou résistance caractéristique (σ) de LD lorsque la probabilité de défaillance est de 63,2 % est légèrement inférieur à celui du groupe RNC. Cependant, le paramètre de forme ou module de Weibull (m) représenté par la pente du graphique de probabilité (IC à 95 %) de la LD était similaire à celui du groupe RNC, comme le montre la figure 6, ce qui montre que les deux matériaux peuvent posséder une distribution similaire de défauts ou de défauts internes. Toutes les données sont présentées dans le tableau 1.
Des images stéréoscopiques de facettes occlusales de LD et de RNC fracturées en vues aériennes et latérales sont présentées à la figure 7 et à la figure 8, respectivement. Les deux groupes d’essai ont représenté les fissures de surface en forme d’anneau à l’intersection des lignes de référence centrales au niveau de la fosse centrale. La fissure était, en fait, une partie du système de fissures coniques hertziennes qui s’étend largement dans la couche profonde des restaurations. Il s’agissait généralement d’une fissure externe (OC), d’une fissure interne (IC) et d’une fissure médiane (MC), comme le montre la figure 9. La fissure radiale qui prenait naissance et se propageait à partir de la surface de scellement opposée au site d’impaction était difficile à identifier en raison de la minceur des restaurations et de la nature de l’essai de craquement de la couronne. Cependant, l’origine secondaire de la rupture causée par la contrainte de traction se présentant sous forme de fissures radiales a pu être observée au niveau de la zone marginale de la restauration restante attachée aux matrices maîtresses. La figure 10 présente des fragments montrant les caractéristiques fractographiques de la direction de propagation radiale de la fissure à partir de l’origine secondaire de la rupture. Les fractures globales complètes étaient systématiquement localisées à l’aspect distolingual des deux groupes de restauration, à l’exception d’un échantillon dans le groupe RNC où la fracture s’est produite de manière buccolinguale à l’aspect distal.
Les figures 11 et 12 montrent des images représentatives à fort grossissement au microscope électronique à balayage dans les vues aériennes et latérales des deux groupes d’essai. En raison de l’imprégnation de charges nanocéramiques à 80 % en poids dans la matrice polymère hautement réticulée à 20 % en poids, les surfaces de rupture des facettes en RNC présentaient des aspects rugueux et fibreux, caractéristiques de la déformation plastique dans les fractures ductiles. En revanche, les restaurations réalisées à partir de LD se sont brisées en plusieurs morceaux, les fissures se propageant des origines de la fracture (FO) aux couches plus profondes de manière directe, avec peu de perturbations ou de dérivations de fissures. De plus, la zone d’impact d’origine d’une bille en acier inoxydable a pu être repérée dans la partie supérieure droite à environ 1 mm d’une ligne fracturée chez certains échantillons, quel que soit le type de matériau. Cela montre que la bille pouvait glisser dans sa position finale lorsqu’elle n’était pas parfaitement alignée sur la fosse centrale lors de la charge compressive.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67511/67511fig01.jpg"> 
Figure 1 : Images numériques du logiciel de conception assistée par ordinateur dentaire montrant la racine bifurquée fusionnée d’une première molaire mandibulaire typodonte. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67511/67511fig01large.jpg" target="_blank">Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67511/67511fig02.jpg"> 
Figure 2 : Matrice maîtresse usinée à partir d’un disque stratifié en fibre de verre haute pression à l’aide d’une fraiseuse dentaire à 5 axes. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67511/67511fig02large.jpg" target="_blank">Veuillez cliquer ici pour voir une version plus grande de cette figure.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67511/67511fig03.jpg"> 
Figure 3 : Montage des matrices maîtresses. (A) Les gabarits sont fabriqués à partir de filament PMMA imprimé. (B) Ils sont solidement placés dans un embout en PVC pour normaliser l’orientation et la position de l’analogue de la dent. (C) La résine époxy à faible viscosité durcissable à froid est versée jusqu’à la jonction cémento-émail de l’analogue de la dent et laissée à température ambiante pendant au moins 24 h pour durcir. Abréviations : PMMA = polyméthacrylate de méthyle ; PVC = chlorure de polyvinyle. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67511/67511fig03large.jpg" target="_blank">Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.</a>
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67511/67511fig04.jpg"> 
Figure 4 : Blocs CAD/CAM après fraisage et finition selon les instructions du fabricant. (A) Disilicate de lithium, (B) Résine nanocéramique. Abréviations : CAD = conception assistée par ordinateur ; FAO = fabrication assistée par ordinateur. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67511/67511fig04large.jpg" target="_blank">Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.</a>
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67511/67511fig05.jpg"> 
Figure 5 : Essais mécaniques quasi-statiques. (A) Une bille en acier inoxydable de 5,5 mm est placée sur la fosse centrale de la restauration. (B) L’échantillon est placé au centre de la machine d’essai universelle à l’aide d’un capteur de charge de 5 kN et comprimé à l’aide d’une plaque de compression à 1 mm/min protégée par l’anneau acrylique et le bouclier anti-débris. L’extension (mm) et la force de charge maximale (N) seront enregistrées dans le logiciel. (C) Les morceaux en vrac des échantillons fracturés sont soigneusement collectés et remis dans leur position d’origine en suivant les lignes colorées du marqueur permanent. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67511/67511fig05large.jpg" target="_blank">Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.</a>
<img alt="Figure 6" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67511/67511fig06.jpg"> 
Figure 6 : Diagramme de probabilité de Weibull de la charge de fracture maximale à IC à 95 % entre les facettes occlusales fabriquées à partir de LD et de RNC. La charge de fracture maximale (N) à IC à 95 % se situait entre les facettes occlusales en LD (ligne bleue) et RNC (ligne rouge). Le paramètre de forme ou module de Weibull (m) représente la pente du graphique, tandis que le paramètre d’échelle ou la résistance caractéristique (σ) représente la valeur de résistance des matériaux lorsque la probabilité de défaillance est de 63,2 % (ligne verte). Les paramètres et la ligne ajustée montrent l’analyse du maximum de vraisemblance. Abréviations : LD = disilicate de lithium ; RNC = résine nanocéramique. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67511/67511fig06large.jpg" target="_blank">Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.</a>
<img alt="Figure 7" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67511/67511fig07.jpg"> 
Figure 7 : Facettes occlusales en disilicate de lithium sous stéréomicroscope (20x). (A) Vue aérienne ; (B) vue latérale. Barres d’échelle = 2 mm (A), 1 mm (B). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67511/67511fig07large.jpg" target="_blank">Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.</a>
<img alt="Figure 8" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67511/67511fig08.jpg"> 
Figure 8 : Facettes occlusales en nanocéramique de résine sous stéréomicroscope (20x). (A) Vue aérienne ; (B) vue latérale. Barres d’échelle = 2 mm (A), 1 mm (B). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67511/67511fig08large.jpg" target="_blank">Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.</a>
<img alt="Figure 9" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67511/67511fig09.jpg"> 
Figure 9 : Caractéristiques fractographiques représentatives des facettes occlusales. (A) LD et (B) RNC. Les flèches blanches pointent vers la fissure annulaire où l’origine primaire de la fracture s’est produite et s’est propagée à partir de la compression de la bille, générant des fissures de cône hertziennes typiques avec des fissures de cône externe, des fissures de cône interne et une fissure médiane. L’origine secondaire de la rupture causée par la contrainte de traction a été trouvée près de la région marginale. Les flèches pointillées marquent la direction de propagation de la fissure où d’autres caractéristiques, telles que les lignes d’arrêt, peuvent également être remarquées en fonction des conditions d’imagerie. Barres d’échelle = 2 mm (A), 1 mm (B). Abréviations : LD = disilicate de lithium ; RNC = résine nanocéramique ; 1° FO = origine primaire de la fracture ; 2° FO = origine secondaire de la fracture ; OC = fissure du cône externe ; IC = fissures du cône intérieur ; MC = fissure médiane ; DCP = direction de propagation de la fissure ; AL = lignes d’arrêt. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67511/67511fig09large.jpg" target="_blank">Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.</a>
<img alt="Figure 10" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67511/67511fig10.jpg"> 
Figure 10 : Caractéristiques fractographiques représentatives de fragments de facettes occlusales. (A) LD et (B) RNC. L’origine secondaire de la fracture était proche du bord de la facette occlusale. Les flèches pointillées marquent la direction de la propagation de la fissure avec d’autres caractéristiques fractographiques telles que la zone de brouillard, le hackle tordu, la ligne de Wallner et la ligne d’arrêt. Barres d’échelle = 1 mm. Abréviations : LD = disilicate de lithium ; RNC = résine nanocéramique ; 2° FO = origine secondaire de la fracture ; DCP = direction de propagation de la fissure ; AL = lignes d’arrêt ; M = zone de brouillard ; TH = hackle tordu ; WL = ligne de Wallner. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67511/67511fig10large.jpg" target="_blank">Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.</a>
<img alt="Figure 11" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67511/67511fig11.jpg"> 
Figure 11 : Images MEB représentatives de facettes occlusales LD fracturées. (A) Vue aérienne ; (B) vue de côté. La flèche blanche représente l’impact initial de la bille en acier inoxydable. Barres d’échelle = 1 mm. Abréviations : LD = disilicate de lithium ; MEB = microscope électronique à balayage. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67511/67511fig11large.jpg" target="_blank">Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.</a>
<img alt="Figure 12" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67511/67511fig12.jpg"> 
Figure 12 : Images MEB représentatives de facettes occlusales fracturées du RNC. (A) Vue aérienne ; (B) vue de côté. Barres d’échelle = 1 mm. Abréviations : RNC = résine nanocéramique ; MEB = microscope électronique à balayage. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67511/67511fig12large.jpg" target="_blank">Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.</a>
Tableau 1. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67511/67511_Table%201%20(Edited).xlsx" target="_blank">Veuillez cliquer ici pour télécharger ce tableau.</a>

Essais mécaniques quasi-statiques pour la conception assistée par ordinateur et la fabrication de facettes occlusales cimentées sur un matériau analogue à la dentine fraisée

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