Pipo Bezemeli Sütun Başlığı

Pesquisas in vitro, apesar de não serem capazes de reproduzir todas as variáveis observadas clinicamente, apresentam um grande valor quando fatores específicos são estudados e comparados em um meio controlado (Larsson et al., 2012).

O envelhecimento laboratorial das restaurações por meio de ciclagem mecânica e termociclagem aproximam os resultados laboratoriais dos resultados encontrados clinicamente (Rosentritt et al., 2009b), sendo viável a comparação entre as falhas laboratoriais e clínicas bem como a estimativa do tempo de vida de novos materiais (Rosentritt et al., 2009a).

De acordo com Kelly (1999) para que um teste laboratorial de resistência à fratura de coroas cerâmicas seja relevante clinicamente é preciso que algumas recomendações sejam seguidas, a saber: caso não seja utilizado o dente preparado para cimentar as coroas, deve-se utilizar um material com módulo elástico similar à dentina; o dente ou o material de suporte deve ser preparado de acordo com os parâmetros clínicos; as coroas totalmente cerâmicas devem apresentar dimensões clinicamente relevantes; e um cimento resinoso confiável deve ser utilizado.

Nesta pesquisa foram utilizados preparos em G10 compatíveis com um preparo clínico para reabilitação com coroa total cerâmica. Este material foi testado e caracterizado por Kelly et al. (2010) e apresenta propriedades similares a dentina, pode ser condicionado com ácido fluorídrico e possui adesão aos cimentos resinosos.

Para simular laboratorialmente a influência da mastigação sobre a resistência à fratura de coroas totalmente cerâmicas, foi realizada uma ciclagem mecânica com 2 milhões de ciclos e carga de 200 N, uma vez que a ciclagem mecânica pode ter influência significativa nos materiais cerâmicos (Studart et al., 2007). Optou-se por simular um tempo maior (cerca de 8,5 anos) de uso clínico das restaurações do que os 5 anos (cerca de 1,2 milhões de ciclos) sugeridos por DeLong e Douglas (1983), Zhang et al. (2004), Rosentritt et al. (2006) e Att et al. (2007) porque períodos mais longos de ciclagem podem resultar em uma maior propagação de falhas no material cerâmico e, com isso, a resistência a longo prazo pode ser determinada de forma mais precisa. Uma carga maior do que a sugerida por Rosentritt et al. (2006) também foi aplicada para simular uma situação mais próxima da realidade clínica, na qual a força máxima mensurada durante a mastigação na região posterior pode atingir até 900 N segundo Varga et al. (2011) e variar de 246,9 a 2091,9 N, com uma média de 776,7 N de acordo com Hattori et al. (2009). Outros estudos (Chen et al., 1999; Aboushelib et al.,2009), também realizaram ciclagem mecânica com 200 N.

Zhang et al. (2005), Rekow et al. (2011) e Zhang et al. (2013b) afirmam que a ciclagem mecânica, ao ser realizada com as amostras imersas em água durante todo o experimento, pode provocar danos que se acumulam e levam a degradação mecânica devido ao crescimento lento de trincas, resultando na redução da resistência à fratura do material ao longo do tempo (Jung et al., 2000).

Clinicamente, o crescimento lento de trincas nas restaurações cerâmicas resultantes da fadiga causada pelo ciclo

mastigatório pode levar a falhas (Zahran et al., 2008). Laboratorialmente, a fadiga cíclica com carga, que simula o contato oclusal repetitivo durante a mastigação (Zarone et al., 2011) e resulta no crescimento subcrítico de trincas (Kelly, 1999; Zhang et al., 2005, 2013b), pode reduzir significativamente a resistência dos materiais ao longo do tempo, levando à fratura com cargas tão pequenas quanto a resistência original do material (Jung et al., 2000).

Muitas pesquisas realizam fadiga mecânica até a fratura das restaurações cerâmicas (Deng et al., 2002; Kohorst et al., 2008; Lorenzoni et al., 2010; Kassem et al., 2012) por acreditarem que este cenário se aproxima mais da realidade clínica do que os testes monotônicos porque ocorre o crescimento lento das trincas no material cerâmico à semelhança do que ocorre na cavidade bucal durante a mastigação (Kelly, 1999; Zhang et al., 2005) e devido ao tipo de fratura que é mais semelhante ao que se observa clinicamente (Coelho et al., 2009).

No entanto, a fratura também pode ocorrer quando uma carga excessiva é aplicada sobre uma coroa devido a uma parafunção do tipo apertamento e/ou bruxismo (Nishigawa et al., 2001; Ferrario et al., 2004; Aboushelib et al., 2007; Scherrer et al., 2007; Aboushelib et al., 2009; Koenig et al., 2013), na qual as forças aplicadas são de grande magnitude, podendo chegar a 1000 N, apresentam pouca duração e ocorrem geralmente à noite (Nishigawa et al., 2001; Ferrario et al., 2004). De acordo com Koenig et al. (2013) o fator de risco clínico mais importante para o surgimento de fraturas é a presença de parafunção. Por isso, apesar do teste monotônico in vitro ser considerado pouco relevante clinicamente (Kelly et al., 2012), ele se aproxima de um cenário clínico de parafunção e pode produzir dados que ajudam a comparar espécimes testados, possibilitando a determinação do ponto mais fraco da restauração e a comparação do comportamento do material testado com

materiais cujo comportamento já é bem conhecido in vivo para estimar o desempenho clínico do novo material (Rosentritt et al., 2009a).

É importante ressaltar que no presente estudo foi realizada uma ciclagem mecânica com 2 milhões de ciclos, após a qual não se observou nenhuma falha nas coroas cerâmicas, o que nos levou a realizar o teste de fratura monotônico. Os resultados deste tipo de teste monotônico conhecido como “crunch-the-crown” devem ser interpretados com cautela quando se deseja extrapolá-los para a situação clínica (Kelly, 1999). No presente estudo, assim como em outros estudos (Attia, Kern, 2004; Sundh, Sjogren, 2004; Attia et al., 2006; Aboushelib et al., 2007; Tsalouchou et al., 2008; Zahran et al., 2008; Rosentritt et al., 2009a; Shirakura et al., 2009; Preis et al., 2013) a carga foi aplicada verticalmente no centro da face oclusal da restauração, o que difere da realidade clínica. A incidência de forças laterais pode ser mais prejudicial para o conjunto testado (Sasaki et al., 1989), mas é difícil de ser simulada laboratorialmente devido às limitações das máquinas de ciclagem e de teste.

À semelhança de outros estudos (Sundh, Sjogren, 2004; Örtorp et al., 2009; Rosentritt et al., 2009b; Larsson et al., 2012; Belli et al., 2012; Guess et al., 2013) neste trabalho coroas com anatomia clinicamente relevante foram consideradas, variando-se a espessura da cerâmica de cobertura, procurando mantê-las idênticas entre os grupos correspondentes a cada espessura e técnica de aplicação, a fim de possibilitar comparações entre os resultados encontrados. A uniformidade dos espécimes nas pesquisas in vitro é importante para que a comparação entre os diferentes grupos possa ser realizada e que o fator de risco possa ser identificado (Preis et al., 2013).

Coroas com infraestrutura anatômica apresentam maior resistência à fratura e menor incidência de fraturas da cerâmica de cobertura (Sundh, Sjogren, 2004; Örtorp et al., 2009; Rosentritt et al., 2009b; Choi YS et al., 2012), devido ao melhor suporte desta cerâmica.

Com isso, muitas vezes as falhas são de fácil reparo e sem comprometimento funcional e estético (Guess et al., 2013). O volume do material que está sob estresse afeta o material cerâmico, havendo uma relação diretamente proporcional entre o volume da cerâmica de cobertura e a quantidade, a prevalência e o tamanho das falhas observadas (Rosentritt et al., 2009b; Swain, 2009).

Ao comparar a resistência à fratura de coroas anatômicas com coroas não anatômicas, Larsson et al. (2012) observaram que os efeitos negativos da elevada friabilidade da cerâmica de cobertura foram reduzidos nas coroas anatômicas. Além disso, nas coroas não anatômicas, as fraturas da cerâmica de cobertura foram maiores em extensão. Baseando-se na teoria de Swain (2009), estes autores acreditam que um suporte adequado para a cerâmica friável, observado nas coroas anatômicas, cria condições favoráveis para o surgimento de forças compressivas durante a função mastigatória, aumentando a resistência à fratura. Além disso, espessuras maiores de cerâmica sobre a zircônia – material de baixa condutividade térmica – observadas nas coroas não anatômicas geram mais estresse de tração residual, resultando na maior incidência de fraturas (Larsson et al., 2012).

6.2 Espessura x técnicas de aplicação da cerâmica de cobertura

Ao comparar as duas espessuras de cerâmica de cobertura para a técnica CAD/CAM/Rapid Layer, a hipótese testada foi aceita, uma vez que houve diferença estatística entre as coroas, onde se observou maior resistência nas coroas com 2 mm de espessura.

Alguns estudos afirmam que quanto maior a espessura da cerâmica de cobertura, menor a resistência e maior a propensão a fraturas (Hsueh et al., 2008; Rosentritt et al., 2009a; Swain, 2009;

Guazzato et al., 2010; Benetti et al., 2011; Lima et al., 2013). Isto ocorre, principalmente, quando a técnica estratificada é utilizada, uma vez que apresenta maior suscetibilidade ao surgimento de falhas internas após fadiga mecânica (Guess et al., 2010). Por outro lado, blocos cerâmicos fabricados industrialmente, tendem a ser mais resistentes à fratura devido às poucas falhas internas observadas (Christensen, Ploeger et al., 2010; Guess et al., 2010; Schmitter et al., 2012a) e, consequentemente, espessuras maiores podem apresentar maior resistência.

Quando restaurações são fabricadas pelas técnicas estratificada e prensada, diversos ciclos de queima são realizados e a resistência à fratura pode ser influenciada pelos estresses térmicos residuais e pela diferença de CET existente entre os materiais que compõem a restauração. De acordo com Mainjot et al. (2012a), quando a espessura da cerâmica diminui, a superfície da infraestrutura de zircônia sofre menos a ação negativa dos estresses gerados pela contração da cerâmica durante o processo de solidificação. Isto pode explicar porque alguns estudos observaram uma relação entre a diminuição da espessura e o aumento da resistência à fratura. Por outro lado, as coroas confeccionadas totalmente pela técnica CAD/CAM são fabricadas separadamente e unidas com cerâmica vítrea (Beuer et al., 2009b; Choi YS et al., 2012; Schmitter et al., 2012a; Preis et al., 2013) ou cimento resinoso (Schmitter et al., 2013), não apresentando problemas de incompatibilidade de CET e resultando na redução dos estresses gerados.

Ao comparar os resultados de resistência dos grupos de coroas confeccionadas pela técnica CAD/CAM/Rapid Layer com as coroas confeccionadas pelas técnicas estratificada e prensada, observou- se que esta técnica apresentou resultados inferiores e diferentes estatisticamente das outras técnicas independente da espessura. Desta forma, a hipótese de que esta técnica apresenta melhores resultados de resistência à fratura foi rejeitada.Schmitter et al. (2013) também

observaram baixos valores para as coroas obtidas pela técnica CAD/CAM ao comparar com coroas obtidas pela técnica estratificada. Estes autores acreditam que estes resultados podem estar relacionados com o material interposto (cimento resinoso) entre as duas estruturas cerâmicas. Por meio da AEF, eles observaram que uma tensão igual à resistência do material cerâmico atingiu a superfície interna do cimento resinoso provocando sua fratura com baixa carga (Schmitter et al., 2013). Na AEF realizada no presente estudo, uma elevada concentração de estresse na interface entre cerâmica de cobertura e o cimento resinoso também foi encontrada, justificando também a origem da fratura nesta região.

Já Beuer et al. (2009b), Choi YS et al. (2012), Schmitter et al. (2012a) e Preis et al. (2013) encontraram valores maiores de resistência à fratura para coroas confeccionadas pela técnica CAD/CAM do que para as coroas confeccionadas pelas técnicas estratificada e prensada. Nos estudos de Preis et al. (2013) e Choi YS et al. (2012), nos quais o Sistema CAD/CAM Lava TM DVS Digital Veneering (3M ESPE, Seefeld, Alemanha) foi testado, estes valores chegaram a mais de 2300 N e a mais de 6000 N, respectivamente.

Dentre os diversos fatores que podem influenciar a resistência à fratura das coroas, o uso de diferentes materiais como cerâmica de cobertura e de diferentes materiais de união entre as duas estruturas cerâmicas podem explicar a diferença entre os resultados encontrados. No presente estudo foi utilizada uma cerâmica feldspática e cimento resinoso enquanto nos estudos de Beuer et al. (2009b) e Schmitter et al. (2012a) foi utilizado o dissilicato de lítio e uma cerâmica de baixa fusão para unir as duas estruturas. O dissilicato de lítio apresenta uma resistência flexural (360 MPa) maior do que as cerâmicas feldspáticas testadas (90 MPa) (Beuer et al., 2009b). Nos estudos de Choi YS et al. (2012) e Preis et al. (2013) a cerâmica de cobertura utilizada foi uma cerâmica experimental do tipo vítrea e também foi utilizada uma cerâmica de baixa fusão para unir as duas estruturas cerâmicas.

Schmitter et al. (2012a) realizaram um estudo comparando coroas obtidas pela técnica estratificada com coroas obtidas pela técnica CAD-on (Ivoclar Vivadent, Schaan, Liechtenstein), na qual a cerâmica de cobertura de dissilicato de lítio é unida à infraestrutura de zircônia por meio de uma cerâmica vítrea de baixa fusão, o Crystal Connect (Ivoclar Vivadent, Schaan, Liechtenstein). Os resultados mostraram que 87,5% das coroas obtidas com a técnica convencional de estratificação apresentaram fraturas durante a ciclagem mecânica enquanto nenhuma das coroas obtidas pela técnica CAD-on fraturaram durante a ciclagem e resistiram a cargas em torno de 1600 N, superiores às cargas suportadas pelas coroas confeccionadas com a técnica estratificada.

Apesar de ser difícil comparar os estudos citados acima, uma vez que os materiais e os parâmetros das coroas utilizadas em cada estudo são diferentes, pode-se observar que, numericamente, os resultados das diferentes técnicas CAD/CAM testadas foram superiores em relação aos obtidos para as coroas confeccionadas pela técnica CAD/CAM/Rapid Layer, testadas no presente estudo.

É interessante observar que os dois estudos - o presente estudo e o de Schmitter et al. (2013) que utilizaram cimento resinoso como agente de união entre a infraestrutura e a cerâmica de cobertura encontraram valores de carga máxima de fratura menores para a técnica CAD/CAM, enquanto que nos estudos que utilizaram material cerâmico de baixa fusão para unir estas duas estruturas (Beuer et al., 2009b; Choi YS et al., 2012; Schmitter et al., 2012a; Preis et al., 2013), a técnica CAD/CAM mostrou-se superior em relação às outras técnicas às quais foi comparada. Portanto, um fator importante a ser considerado é a técnica de cimentação e o tipo de agente de união que cada técnica CAD/CAM utiliza.

Nas técnicas que utilizam uma cerâmica vítrea de baixa fusão como agente de união, a cerâmica de cobertura pré-sinterizada é

levada ao forno e sua cristalização ocorre junto com a sinterização do material de união. O módulo de elasticidade desta cerâmica vítrea é em torno de 70 GPa, de acordo com o fabricante, e o módulo de elasticidade do cimento resinoso Panavia, proposto como agente de união entre as cerâmicas na técnica CAD/CAM/Rapid Layer, é em torno de 9,2 GPa (Bindl et al., 2006). Acredita-se que o baixo módulo de elasticidade do cimento favoreça o surgimento das fraturas nesta região. A camada de cimento interposta entre os dois materiais cerâmicos parece ser um dos pontos fracos deste sistema porque, de acordo com as imagens de MEV e com a AEF do presente estudo, a origem das fraturas encontra-se na interface entre o cimento e a cerâmica de cobertura.

Quando em função clínica, as restaurações cerâmicas estão sujeitas a um ambiente extremamente adverso no qual ocorrem, ao mesmo tempo, mudanças de pH, de temperatura, a ação de enzimas e de cargas em várias direções. Por ser um estudo laboratorial, é difícil simular a ação de todos estes fatores isoladamente e/ou ao mesmo tempo, por isso, é necessário cuidado ao analisar estes resultados e é importante que mais estudos simulando diferentes situações clínicas sejam realizados para verificar como as coroas confeccionadas pela técnica CAD/CAM/Rapid Layer reagem em diferentes condições. Além disso, propõe-se que outros materiais para união da cerâmica de cobertura e da infraestrutura devem ser estudados para que melhorias na resistência à fratura de fato ocorram quando esta técnica for utilizada.

6.3 Técnica estratificada x técnica prensada

Apesar da ciclagem mecânica ter sido realizada em todas as amostras, o teste monotônico resultou em valores elevados de carga máxima de fratura nas coroas obtidas pelas técnicas estratificada e

prensada. Embora os valores de carga máxima encontrados sejam suficientes para resistir às forças mastigatórias posteriores in vivo (Rosentritt et al., 2009a), uma vez que forças elevadas ocorrem, principalmente, na região posterior (Varga et al., 2011; Larsson et al., 2012), os valores estão acima do limite mínimo de resistência considerado como ideal (Hidaka et al., 1999).

Os resultados desta pesquisa foram superiores a outras pesquisas semelhantes (Zahran et al., 2008; Rosentritt et al., 2009a; Larsson et al., 2012; Guess et al., 2013), principalmente no grupo das coroas confeccionadas pela técnica prensada e resfriadas com o protocolo lento. A diversidade de valores encontrados para a resistência à fratura nos estudos pode ser devido aos diferentes desenhos dos espécimes, espessuras, agentes de cimentação e materiais usados para simular o preparo do dente (Sundh, Sjogren, 2004). Também pode ser devido às características inerentes ao teste monotônico de resistência à fatura em compressão, no qual uma carga é aplicada de forma pontual e vertical, ignorando as outras forças que incidem sobre a restauração durante a mastigação (Zahran et al., 2008), e ao fato de a técnica de aplicação e o protocolo de resfriamento terem sido estatisticamente significantes, aumentando a carga máxima de fratura.

Choi YS et al. (2012) também encontraram valores elevados de carga máxima de fratura para coroas confeccionadas pela técnica estratificada (4263,8 ± 1110,8 N) e prensada (5070,8 ± 1016,4 N) com cerâmica feldspática e vítrea, respectivamente. Estes resultados foram maiores do que os encontrados no presente estudo, mas eles não foram diferentes estatisticamente entre si. Os autores acreditam que o material utilizado para simular o preparo dentário, que apresentava um módulo de elasticidade 15 vezes maior do que o da dentina humana, teve influência nos valores de carga máxima de fratura causando um aumento considerável nos mesmos. Quando o dente natural é utilizado como suporte para as coroas nos testes de resistência, estes valores tendem a

ser mais baixos (Choi YS et al., 2012). No entanto, como no presente estudo o material utilizado para simular a dentina humana apresenta módulo de elasticidade semelhante à mesma e, ainda assim, os resultados de carga máxima de fratura foram elevados, o comportamento clínico dessas coroas deve ser considerado com cuidado e dentro das limitações deste estudo, sendo necessárias mais pesquisas clínicas controladas e com longos períodos para avaliar o comportamento desses materiais sob estas condições de resfriamento.

Em relação à espessura, observa-se que quanto maior o volume da cerâmica de cobertura, maior o tamanho e a prevalência de trincas, diminuindo a resistência da restauração, uma vez que a cerâmica fica mais susceptível ao desenvolvimento de estresses residuais de tração na subsuperfície (Hsueh et al., 2008; Swain, 2009; Rosentritt et al., 2009a; Guazzato et al., 2010; Benetti et al., 2011; Lima et al., 2013). Contrariamente a estes autores, Lawn et al. (2004) afirmam que coroas com espessura de cerâmica reduzida estão mais susceptíveis ao surgimento de trincas radiais que são responsáveis pelas fraturas. No entanto, a espessura depende do dente antagonista, do espaço oclusal e da escultura realizada pelo técnico em prótese (Guess et al., 2013).

Com a finalidade de não comprometer a resistência e a aparência da restauração bem como a vitalidade e as estruturas dentais remanescentes, recomenda-se que a espessura oclusal de uma restauração totalmente cerâmica seja de aproximadamente 2 mm (Heffernan et al., 2002), apesar de ser aceitável uma espessura de até 3 mm (Swain, 2009). A espessura recomendada para a infraestrutura de zircônia deve variar de 0,3 a 1 mm para garantir uma adequada resistência à fratura na área oclusal (Swain, 2009). Apesar desses parâmetros, uma proporção de 1:1 de espessura entre infraestrutura e cerâmica de cobertura pode melhorar a resistência e a estética das restaurações (Lawn et al., 2004).

De acordo com Mainjot et al. (2012a), quanto menor a espessura da cerâmica menor o estresse gerado em virtude da contração durante o processo de resfriamento. Com isto, seria de se esperar que a resistência seria maior com menores espessuras. No entanto, no presente estudo, quando as técnicas estratificada e prensada foram comparadas, a espessura não exerceu influência sobre a carga máxima de fratura, sendo a hipótese testada rejeitada.

A técnica de aplicação da cerâmica de cobertura também é outro fator que pode influenciar as propriedades mecânicas das restaurações quando se consideram as características inerentes aos materiais (Rosentritt et al., 2009a; Guess et al., 2013). Como as propriedades mecânicas das duas cerâmicas utilizadas são semelhantes (PM9: 100 MPa, 9.0-9.5 x 10-6 _K-1_{; VM9: 100 MPa, 8.0-9.2 x 10}-6 _K-1₎ (Guess et al., 2013) e houve diferença estatística da técnica de aplicação da cerâmica, acredita-se que a técnica é um fator mais relevante que as propriedades do material.

A hipótese de que a técnica estratificada influencia negativamente a carga máxima de fratura foi aceita quando se considerou o protocolo de resfriamento. Os menores valores de carga máxima de fratura na técnica estratificada (convencional) podem ser explicados pelos inúmeros ciclos de sinterização, aos quais as coroas são submetidas quando confeccionadas por esta técnica, e que resultam em um elevado estresse de tração residual principalmente nas áreas sem suporte (Guess et al., 2013), além de ser uma técnica mais sensível e crítica (Guess et al., 2010; Choi YS et al., 2012). Os melhores resultados encontrados nas coroas confeccionadas pela técnica prensada podem ser explicados pela maior densidade e menor incorporação de falhas (porosidades) por ser uma técnica mais controlada do que a técnica estratificada (Tsalouchou et al., 2008).

Tanto para o resfriamento lento quanto para o rápido a técnica prensada apresentou melhores resultados de carga máxima de

fratura, exceto para as coroas com 2 mm de ambas as técnicas no resfriamento rápido, na qual não houve diferença estatisticamente significativa.

Um estudo recente, também com coroas anatômicas comparando as duas técnicas de aplicação, encontrou resultados inferiores de resistência à fratura para a técnica prensada. Os autores