INFLUÊNCIA DO TÉRMINO DO PREPARO NA ADAPTAÇÃO E DISTRIBUIÇÃO DE TENSÃO DE COROAS CERÂMICAS
ANTERIORES
Tese submetida ao Programa de Pós-Graduação em Odontologia da Universidade Federal de Santa Catarina para a obtenção do Grau de Doutor em Odontologia na área de concentração Clínica Odontologica. Orientador: Prof. Dr. Sylvio Monteiro Junior
Coorientador: Profa. Dra. Jussara Karina Bernardon
Florianópolis 2019
Ficha de identificação da obra elaborada pelo autor através do Programa de Geração Automática da Biblioteca Universitária
da UFSC. Taguchi, Carolina Mayumi Cavalcanti
Influência do término do preparo na adaptação e distribuição de tensão de coroas cerâmicas anteriores / Carolina Mayumi Cavalcanti Taguchi ; orientador, Sylvio Monteiro Junior, coorientadora, Jussara Karina Bernardon, 2019.
209 p.
Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências da Saúde, Programa de Pós-Graduação em Odontologia, Florianópolis, 2019.
Inclui referências.
1. Odontologia. 2. Preparo do Dente. 3. Coroas. 4. Cerâmica. I. Monteiro Junior, Sylvio. II. Bernardon, Jussara Karina. III. Universidade Federal de Santa Catarina. Programa de Pós-Graduação em Odontologia. IV. Título.
INFLUÊNCIA DO TÉRMINO DO PREPARO NA ADAPTAÇÃO E DISTRIBUIÇÃO DE TENSÃO DE COROAS CERÂMICAS
ANTERIORES
Esta Tese foi julgada adequada para obtenção do Título de Doutor e aprovada em sua forma final pelo Programa de Pós-Graduação em
Odontologia.
Florianópolis, 13 de Maio de 2019. ________________________ Profa. Dra. Elena Riet Correa Rivero
Coordenadora do Curso Banca Examinadora:
________________________ Prof. Dr. Sylvio Monteiro Junior
Orientador
Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)
________________________ Prof.ª Dr.ª Renata Gondo Machado Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)
________________________ Profa. Dra. Silvana Batalha Silva
Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)
________________________ Prof. Dr. Jan-Fadrerik Guth Ludwig-Maximilians University (LMU)
Este trabalho é dedicado a todos que me apoiaram e me incentivaram durante esses cinco anos de estudos e dedicação, em especial aos meus amigos, aos meus professores, aos meus pacientes e aos meus queridos pais.
Agradeço primeiramente à Deus por permitir que eu chegasse até aqui, por me proteger e me dar saúde, por iluminar e guiar o meu caminho.
Aos meus pais Telma Taguchi e Shinki Taguchi por sempre acreditarem nos meus sonhos, por serem minha base, minha força e meu suporte. Se hoje sou quem eu sou e cheguei onde cheguei devo tudo à vocês. Vocês jamais mediram esforços para nos oferecer o melhor e, com certeza, sem o apoio de vocês esta caminhada não teria se iniciado e muito menos se concluído. Serei eternamente grata por tudo que vocês me proporcionaram e jamais saberei retribuir tanto amor e tanto carinho. Ao meu irmão Felipe Taguchi e sua esposa Annalisa Simoni por todo carinho, suporte e incentivo. Vocês são um espelho para mim e, mesmo que por muitas vezes ausente, os momentos que estamos juntos são únicos. Vocês me mostraram que o mundo vai além da nossa casa, que a vida é desafiadora e que sair da nossa zona de conforto é significado de crescimento. Me ensinaram que não há barreiras que não possam ser ultrapassadas, basta acreditar e trabalhar.
Aos meus padrinhos Amelia e Olavo e à toda família Andrade por serem tão presentes e importantes na minha vida. Vocês são minha segunda família, meu porto seguro e estarão sempre no meu coração.
Aos meus tios Ana Falvia e Hidehiko e à minha prima Cecília por todo carinho e por sempre vibrarem com minhas vitórias e conquistas.
Ao meu orientador professor Sylvio Monteiro Junior por jamais deixar de acreditar no meu potencial. Não tenho palavras para expressar a gratidão por tudo que o senhor fez por mim. As inúmeras conversas, conselhos e risadas sempre fizeram eu me sentir à vontade ao seu lado. Você jamais me disse “não faça isso, você não vai conseguir”, ao contrário você me dizia “você é capaz de mais”. Jamais esquecerei.
À professora Renata Gondo Machado por você ser simplesmente você, por você ser minha maior referência na docência, por você ser minha amiga e confidente de todas as horas. Você sempre esteve por perto e por mais que difícil que fosse, você soube me dar espaço e tempo quando precisei. Você sempre me incentivou e me apoiou,
mesmo que por muitas vezes você não concordasse comigo. Você me fez ser apaixonada pela dentística e pela docência, e por isso você me inspira a ser melhor todos os dias. Você me deixou crescer e não há maior presente do que este, obrigada!
À minha querida “friend” professora Silvana Batalha Silva por ser sempre tão doce e atenciosa. Nossa amizade nasceu devido à odontologia, porém fora dela. Foram inúmeros cafés e conversas, anos atrás, quando você era aluna de doutorado e eu aluna de graduação. Os anos se passaram, vieram o Rodrigo e a Lívia, muita coisa mudou, porém nossa amizade continua igual e sincera. Você se tornou professora e eu doutoranda, porém você jamais deixou de me ajudar e me incentivar. Profissional ou pessoal, nossa amizade é pura e verdadeira e meu carinho por vocês só aumenta.
À professora Sheila Cristina Stolf Cupani por ser minha mãezinha na odontologia. Você me acompanhou desde a graduação, viu minhas primeiras restaurações e os meus primeiros atendimentos. Esteve comigo durante a especialização, mestrado e doutorado, sempre tão preocupada e tão atenciosa. Você me viu decidida a ir morar fora do país e como uma mãe você chorou. Você sempre me incentivou a acreditar e batalhar pelos meus sonhos, mesmo que por muitas vezes nem eu mesmo acreditasse. Agradeço também aos seus pais, ao Pablo, à
Thamara e ao Lucas por sempre estarem presentes.
Ao professor Shizuma Shibata por ser meu chefinho e amigo. Obrigada por ter me proporcionada tanto crescimento e tanto aprendizado. Ao seu lado eu cresci profissionalmente e pessoalmente, eu aprendi e reaprendi todos os dias, e me tornei uma professora. Obrigada pela confiança e amizade. Sem você, Bruna e Pedro nada disso faria sentido.
Aos professores Jan-Frederik Guth, Christine Keul e Daniel
Edelhoff por terem me recebido tão bem durante meu doutorado
sanduíche na Universidade de Munique, na Alemanha. Por participarem e contribuírem tanto para a execução deste trabalho. Os inúmeros ensinamento, o apoio e a confiança foram essenciais para o meu crescimento pessoal e profissional.
poderiam deixar de estar ao meu lado neste momento.
À Universidade Federal de Santa Catarina pelo acolhimento nesses últimos 12 anos, se eu não me sentisse tão bem e tão em casa não teria permanecido. Minha segunda casa, literalmente, aqui eu fiz minha graduação, especialização, mestrado e agora doutorado. A UFSC terá sempre um lugar especial no meu coração e sempre terei orgulhe em dizer que realizei minha formação nessa universidade.
Ao Programa de Pós-graduação em Odontologia e todos os
professores docentes do programa por tanta paixão, amor e incentivo à
pesquisa e ao ensino. Por todo apoio que foi concedido à mim, espero ter retribuído a altura e espero continuar contribuindo para o crescimento do nosso programa.
Aos professores da dentística Beatriz Álvares Cabral, Guilherme
Carpena Lopes, Carolina Baratieri e Jussara Karina Bernardon, Mauro Caldeira de Andrade, Luis Clóvis Vieira (in memoriam), Hamilton Pires Maia (in memoriam) e Luiz Narciso Baratieri por todos os
ensinamentos, conhecimentos e conselhos durante à minha formação. Ao professor Bruno Henriques e doutorando Douglas por me abrirem as portas do Cermat, por serem tão prestativos e por auxiliarem no desenvolvimento deste trabalho.
À Ana Elisa por toda a ajuda, apoio, risadas e conversas nos seis meses que estive na Alemanha. Sua presença, amizade e carinho foram essenciais para superar todas as dificuldades e para matar a saudade do Brasil.
À minha querida dupla Renata Vasconcelos por todos os momentos que rimos e choramos juntas. Por sempre estar ao meu lado, por todas as aventuras, momentos compartilhados, conquistas, dificuldades e obstáculos vencidodos. Obrigada por esses seis anos de parceria e amizade. Vou sempre levar você em meu coração.
Aos meus amigos inseparáveis de UFSC, Paulo e Roberta, por partilharem tantos momentos desta jornada que é a pós-graduação. Por sempre me ajudarem e me motivarem. Fazer aquilo que a gente ama
ainda mais prazeroso ao lado dos amigos. Serei eternamente grata por ter vocês ao meu lado sempre.
À minha querida amiga Ana Clara Padilha pelas inúmeras parceiras. Sua determinação e sua vontade em crescer me motivam. A graduação me deu mais que uma colega, me deu uma amiga para a vida fora e dentro da odontologia. Conviver com você dia a dia é um presente, mesmo com você me filmando toda hora. Agradeço também ao tio Ênio e a tia Áurea por sempre me acolherem tão bem.
Aos meus parceiros Tiago e Gabriel por todo o apio e todos os bons momentos que passamos juntos. Obrigada por todo o carinho e amor que vocês tem por mim. Estar ao lado de vocês me faz tão bem, seja jogando bola, videogame, fazendo algum esporte ou apenas jogando conversa fora. Bons momentos, risadas e descontração fazem essa conexão ser inseparável.
Aos meus amigos e professore da UniAvan, Ludmilla, Larissa e
Fábio por todo apoio e carinho durante nossas inúmeras jornadas
Florianópolis-Balneário. Por serem sempre tão presentes e prestativos. À minha maninha do coração Luiza por sempre estar disposta a escutar todas as minhas histórias, por me aconselhar e por nunca medir esforços para me ajudar.
Às minhas amigas da odontologia Giana, Ana Paula, Martha,
Suhellen, Paula e Luiza por sempre estarem por perto, me incentivarem
e vibrarem com as minhas conquistas.
Às minhas amigas de infância Fernanda, Maira, Luiza e Márcia por serem um pilar na minha vida. Vocês são a versão mais verdadeira e simples de mim. Somos tão diferentes mas tão pareceidas, nos completamos e nos entendemos. Obrigada por sempre estarem ao meu lado em todos os momentos da minha vida.
Às gurias do Fut de segunda Dai, Jé, Rob, Fer, Babi, Leka,
Mônica, Nana, Dadai, Carina, Milena, Luiza, Elen, Luana, Ziza e todas
minha amiga, confidente e incentivadora.
À galerinha do surf Barba, João, Lucas e Bruno por todas as ondas e momentos dentro da água compartilhados.
Aos meus amigos Arley, Karina e Clarinha por todo o carinho e amizade. Mesmo não nos vendo com a frequência que gostaríamos, vocês estão no meu coração.
A todos os meu pacientes que confiaram no meu trabalho, por serem sempre tão pacientes, calmos e receptivos.
À toda minha família que mesmo longe torce pelo meu sucesso. Por fim, a todos os meus queridos alunos e ex-alunos. Vocês são a razão de tanto esforço e dedicação. Sem vocês nada disso teria sentido!
“Paradise has never been about places. It exists in moments. In connections. In flashes across time.” (Victoria Erickson)
O objetivo do trabalho é avaliar a influência do término do preparo na adaptação e distribuição de tensão de coroas cerâmicas de dissilicato de lítio e de zircônia. Dois incisivos centrais humanos hígidos foram utilizados e preparados para coroa total cerâmica. Os preparos foram padronizados apresentando 2 mm de redução incisal, 1,2 mm de redução axial e 6 a 10o de convergência oclusal. Cada dente recebeu um término de preparo diferente: horizontal (chanfro) e vertical (lâmina de faca). Os preparos foram escaneados e exportadas para confecção das malhas para análise de elementos finitos (AEF). Dois materiais cerâmicos foram avaliados: dissilicato de lítio (DL) e zircônia (ZR). Os modelos foram submetidos a uma força de 100 N, com 60 e 125 graus de angulação, em relação ao longo eixo do dente. O primeiro critério principal de tensão foi adotado e os valores de (σmax) foram determinados por meio de gráficos 3D. Para a avaliação da adaptação, quinze modelos foram confeccionados para cada tipo de preparo. Os modelos foram escaneados para confecção das coroas cerâmicas, divididas em três grupos (n=10): 1 – coroas injetáveis em dissilicato de lítio; 2 – coroas fresadas em dissilicato de lítio; 3- coroas fresadas em zircônia. A avaliação da adaptação foi realizada pela técnica da réplica e analisadas em um software específico (Optimas 6.5). As médias de cada secção (vestibular, distal, mesial e palatal) e área de mensuração (abertura marginal, área de término, parede axial e área incisal) foram calculadas e submetidas aos testes estatísticos de U de Mann-Whitney, Kruskal-Wallis e post-hoc de Sidak (α=0,05). A distribuição de tensão no remanescente dental apresentou similaridades para as coroas de dissilicato de lítio e zircônia. Maiores valores de tensão foram observados para o término vertical (78 – 230 MPa) do que para o término horizontal (26 – 66 MPa). No material restaurador, maiores valores de tensão foram observados nas coroas de ZR (62 – 203 MPa) comparado as coroas DL (43 – 161 MPa). Menores valores de tensão forma observados para o término horizontal, sendo recomendada sua realização independente do material. Quando realizado preparo vertical, as coroas ZR são recomendadas, visto que as coroas DL são mais susceptíveis à fratura. O término do preparo influenciou a adaptação interna das coroas injetáveis de DL (p=0,009), com maiores valores observados para o preparo vertical. Para a adaptação marginal (fenda), o término vertical (83,2 µm) apresentou valor significativamente menor do que o término horizontal (124,5 µm) (p<0,001). Para as coroas ZR, o término do preparo teve influência significatva, com maiores valores
para o preparo horizontal (p<0,001). Todos os grupos apresentaram valores dentro no limite aceitável clinicamente, exceto pelas coroas ZR com término horizontal. Para as coroas ZR, o término vertical é preferível. Para as coroas DL, ambos os términos podem ser realizados, sendo preferível as coroas fresadas quando realizado preparo vertical. O término do preparo teve influência significativa na adaptação e distribuição de tensão de coroas cerâmicas anteriores. O preparo vertical apresentou melhores resultados de adaptação marginal, porém maiores valores de tensão. A escolha do material restaurador deve levar em consideração o tipo de preparo realizado. Para o preparo vertical, as coroas de zircônia são recomendadas, enquanto para o preparo horizontal, as coroas de dissilicato de lítio são recomendadas. As coroas de dissilicato de lítio com término de preparo horizontal parecem ainda ser a melhor opção de tratamento paracoroas cerâmicas anteriores.
Palavras-chave: Palavras-chave: Preparo do Dente. Coroas. Cerâmica. Adatação Marginal Dentária. Análise de Elementos Finitos.
The aim of this study was to evaluate the influence of the margin design on the stress distribution and the fit of lihtium disilicate and zirconia all-ceramic crowns. Two natural maxillary central incisors were used as primary model and prepared to all-ceramic crown. The teeth preparation were standardized following: incisal 2 mm reduction, axial 1.2 mm reduction, and 6° to 10° convergence angle. Each tooth was prepared with a different finish line: horizontal (chamfer preparation) and vertical (feather-edge preparation). Both teeth were scanned and the data was imported to create a mesh for the finite element analyses (FEA). Two ceramic materials were evaluated: lithium dissilicate (LD) and zirconia (ZR). The models were submeted a bit force of 100 N with 60 and 125 degres in relation to the long dental axis. The first principal stress criterion was adopted and the values (σmax) were determinate through 3D graphs. For the fit evaluation, fifteen master dies were confecctined for each preparation. The models were scanned to fabricated ceramic crowns, divided in 3 groups (n=5): 1 – pressed lithium disilicate crowns; 2 – milled lithium disilicate; and 3 – milled monolithic zirconia. The fit evauation were performed by the replica-techinique and analyzed in a special software (Optimas 6.5). Means for every measurement location (vestibular, distal, mesial and oral) and area (marginal opening, chamfer area, axial wall and incisal plateau) were calculated and submitted to statistic tests of Mann-Whitney U, Kruskal-Wallis and post-hoc of Sidak (α=0.05). The stress distribution on the tooth showed similar pattern for the lithium disilicate crown and zirconia crown. Higher σmax value was observed for the vertical preparation (78 – 230 MPa) than to the horizontal preparation (26 – 66 MPa). On the crown material, higer values were observed for the ZR (62 – 203 MPa) than the LD (43 – 161 MPa) crowns. Lower stress values were observed for the horizontal preparation, being recommended independente of the material. When vertical preparation is performed, ZR crowns are recommended, since LD crows are more sususceptable to fracture. The finishing line influenced the internal fit of pressed LD crowns (p=0.009),with higher values for the vertical preparation. For marginal fit (gap), the vertical preparation (83.2 µm) showed significantly lower mean values than the horizontal preparation (124.5 µm) (p<0.001). For the ZR crowns, the finishing line influenced the marginal fit, with higher values for the horizontal prepration (p<0.001). All groups showed values in the clinical acceptance range, except for ZR crowns with horizontal preparation. For the ZR crowns, vertical preparation is preferable. For
the LD, both margin desing can be performed, with milled LD being preferable for the vertical preparation.
The margin design had sisnificantly influence on the fit and stress distribution of anterior all-ceramic crowns. The vertical preparation showed better fit results, however higher stress values. The choice of restorative material should take into account the type of preparation performed. For the vertical preparation, zirconia crowns are recommended, while for the horizontal preparation, lithium disilicate are recommended. The lihium disilicate crowns with horizontal preparations still seem to be the best treatment option for anterior ceramic crowns. Keywords: Tooth Preparation. Crowns. Ceramics. Dental Marginal Adaptation. Finite Element Analyses.
Figura 1 – Resumo da classificação dos materiais cerâmicos...34
Figura 2 – Ilustração de paciente com crista óssea alveolar normal...53
Figura 3 – Ilustração de paciente com crista óssea alveolar alta...54
Figura 4 – Ilustração de paciente com crista óssea alveolar baixa...54
Figura 5 – Ilustração das mensurações de adaptação marginal...81
Figura 6 – Dente incisivo central humano hígido...186
Figura 7 – Limpeza do elemento dental com curetas de Gracey...186
Figura 8 – Profilaxia com pasta profilática e pedra-pomes com auxílio de escova de Robinson... 186
Figura 9 – Elemento dental incluído em anel de PVC...186
Figura 10 – Guia de silicone de adição para avaliação da profundidade de desgaste... ...186
Figura 11 – Confecção da canaleta cervical...188
Figura 12 – Confecção do sulco de orientação vertical... 188
Figura 13 – Redução incisal...188
Figura 14 – Visualização do preparo pela técnica da silhueta...188
Figura 15 – Visualização do preparo após desgaste da outra metade do elemento dental...188
Figura 16 – Preparo da face palatal...189
Figura 17 – Definição do término cervical horizontal...189
Figura 18 – Definição do término cervical vertical...189
Figura 19 – Acabamento e polimento do preparo...189
Figura 20 – Visualização do preparo horizontal (chanfro) ...190
Figura 21 – Visualização do preparo vertical (lâmina de faca) ...190
Figura 22 – Escaneamento dos elementos dentais com escâner intra-oral TRIOS 3...192
Figura 23 – Imagem dos dentes escaneados (.stl)...192
Figura 24 – Imagem dos modelos geométricos dos preparos dentais...192
Figura 25 – Imagem dos modelos geométricos das coroas dentais...192
Figura 26 – Imagem das malhas de elementos finitos dos preparos e coroas dentais... ...192
Figura 27 – Dois ângulos de força em relação ao longo eixo dental simulando a posição de intercuspidação (60 graus) e movimento protusivo (125 graus)...193
Figura 28 – Modelos em resina polimerizável...196
Figura 30 – Desenho da restauração utilizando o modo “biocopy”...196 Figura 31 – Definição dos parâmetros no software Ceramil Mind...196 Figura 32 – Processo de confecção das coroas injetáveis em dissilicato de lítio...197 Figura 33 – Processo de confecção das coroas fresadas em dissilicato de lítio... ...197 Figura 34 – Processo de confecção das coroas fresadas em zircônia...197 Figura 35 – Obtenção do espaço entre a coroa e o preparo pela técnica da réplica...199 Figura 36 – Avaliação da secção no microscópio...200 Figura 37 – Fotografia da secção (1 de 5)...200 Figura 38 – Imagens da secção sendo fundidas para obtenção de uma única imagem...200 Figura 39 – Imagem da secção importa para programa Optimas 6.5...200 Figura 40 – Mensuração da adaptação interna e marginal... 200 ARTIGO CIENTÍFICO 1
Figure 1 – Construction of the geometry models...111 Figure 2 – Load conditions applied to the model...113 Figure 3 – First principal stress distribution on tooth, after loaded with 60 degrees of angulation. A and B – Lithium disilicate crown; C and D – Zirconia crown...114 Figure 4 – First principal stress distribution on tooth, after loaded with 125 degrees of angulation. A and B – Lithium disilicate crown; C and D – Zirconia crown...115 Figure 5 – First principal stress distribution on the crown surface, after loaded with 60 and 125 degrees of angulation. A, B, E and F – Lithium disilicate crown; C, D, G and H – Zirconia crown...116 ARTIGO CIENTÍFICO 2
Figure 1 – Flowchart of the study setup...133 Figure 2 – Mean values for each measurement area for all groups...138 Figure 3 – Mean values of all areas of the single measurement locations for vertical and horizontal preparation...140
ARTIGO CIENTÍFICO 1
Table 1 – Mechanical properties of anatomical structures and restorative materials, where (E) refers to the Modulus of Elasticity and (ν) to the Poisson Coefficient... ...112 Table 2 – Maximum principal stress found on the finite elements models. Values in brackets show represents the maximum computed stress to maximum strength ratio (σmax/σ0) of zirconia and lithium disilicate crowns...117 ARTIGO CIENTÍFICO 2
Table 1 – Mean values and standard deviation of internal fit measurements for the different finishing lines and manufacturing process...137 Table 2 – Mean values and p-value of fitting measurements for groups by area and different groups...138 METODOLOGIA EXPANDIDA
Tabela 1 – Propriedades mecânicas das estruturas anatômicas e materiais restauradores, onde (E) refere-se ao módulo de elasticidade, (ν) ao coeficiente de Poisson e (D) à densidade...193 Tabela 2 – Divisão dos grupos de acordo com o término do preparo, material cerâmico e método de fabricação...194
CAD – computer-aided-design (desenho auxiliado por computador) CAM – computer-aided-manufacturing (fabricação auxiliada por computador)
MPa – megapascal mm – milímetro
Y-TZP – zircônia tetragonal estabilizada por ítrio ADA – Associação Dental Americana
PICN – polymer infiltrated ceramic network (rede cerâmica de polímero infiltrado) µm - micrometro nm – nanometro IC – inserçãoo conjuntiva EJ – epitélio juncional min – minuto N – Newton
FEA – finite elemento analysis AEF – análise de elementos finitos 3D – tridimensional
TC – tomografia computadorizada
stl – standard template libary (biblioteca de modelos padrão)
GL – grau de liberdade 2D – dimensional GPa – gigapascal FM – fenda marginal
DMA – discrepância marginal absoluta PVS – polivinilsiloxano
et al. – e outros
CEPSH – Comitê de Ética em Pesquisa com Seres Humanos UFSC – Universidade Federal de Santa Catarina
MO – marginal opening CA – chamfer area AW – axial wall IP – incisal plateau MG – marginal gap MD – marginal discrepancy LD – lithium disilicate ZR – zirconia
% porcentagem oC graus Celsius ZrO2 óxido de zircônia o graus - sinal negativo < menor que > menor que = i gual a X vezes x versus
p p-valor (significância estatística) n população estudada
α significância estatística E módulo de elasticidade ν coeficiente de Poisson σmax first principal stress
σ0 maximum stress to the flexural strength
1 INTRODUÇÃO ... 27 2 OBJETIVOS ... 31
2.1 Objetivo Geral ... 31
2.2 Objetivos Específicos ... 31
3 CONTEXTUALIZAÇÃO ... 33
3.1 Materiais Cerâmicos ... 33 3.2 Métodos de Fabricação ... 42 3.3 Sistemas CAD/CAM ... 46 3.4 Coroas Cerâmicas ... 50 3.5 Análise de Elementos Finitos ... 64 3.6 Adaptação Marginal ...80 4 ARTIGO CIENTÍFICO 1 ... 107
5 ARTIGO CIENTÍTIFO 2 ... 129
6 CONSIDERAÇÕES FINAIS ... 155 REFERÊNCIAS ... 157 APÊNDICE A – Metodologia Expandida ... 185 APÊNDICE B – TCLE ... 203 ANEXO A – Parecer CEPSH/UFSC ... 205
1 INTRODUÇÃO
A evolução dos sistemas computadorizados e dos materiais cerâmicos para produção de restaurações tem causado uma grande mudança no fluxo de trabalho para dentistas e técnicos de laboratório. Apesar das cerâmicas injetáveis serem amplamente utilizadas, uma tendência tem sido observada na utilização de restaurações cerâmicas produzidas por sistemas automatizados ou sistemas CAD/CAM - “Computer-Aided Design / Computer-Aided Manufacturing” (desenho auxiliado por computador/fabricação auxiliada por computador) (LIU et al., 2008; MIYAZAKI et al., 2009; SILVA et al., 2017). As cerâmicas para CAD/CAM são materiais pré-processados e produzidos em ambiente industrial, assegurando maior controle de qualidade e excelentes propriedades ópticas e mecânicas (BELLI et al., 2017).
Dentre a diversidade de materiais disponíveis para CAD/CAM, podemos destacar o dissilicato de lítio e a zircônia. A cerâmica vítrea à base de dissilicato de lítio, apresenta excelente estética e resistência flexural em torno de 360 MPa. Já a cerâmica policristalina à base de zircônia apresenta alto valor de resistência, em torno de 1200 MPa, porém pior estética (GUESSet al., 2011). Inúmeros estudos têm observado resultados clínicos satisfatórios na utilização de coroas cerâmicas confeccionadas por tecnologia CAD/CAM (POGGIO et al., 2012; CORTELLINI et al., 2015; VALENTI & VALENTI, 2015; SCHMITZ & BEANI, 2016; AGUSTÍN-PANADERO et al., 2018). De acordo com Sailer et al. (2015), coroas de dissilicato de lítio e coroas de zircônia apresentaram uma taxa de sobrevivência de 96% em cinco anos de acompanhamento.
No entanto, o sucesso restaurador não depende apenas do material e do método de fabricação, deve levar em consideração os componentes biológicos e mecânicos do preparo dental. O preparo dental deve respeitar as distâncais biológicas (KOIS, 1994; KOSYFAKI et al., 2010; SHENOY et al., 2012) e incorporar formas de retenção e resistência, proporcionando saúde periodontal e durabilidade estrutural (GOODACRE et al., 2001; GOODACRE, 2004; ROUSE, 2013).
Para a reabilitação de dentes anteriores com coroas cerâmicas, durante o preparo dental, uma linha de término é criada no dente para que a restauração repouse sobre ela. O término ou margem do preparo pode ser classificado em dois grupos: término horizontal e término vertical (SHILLINGBURG et al., 2003; PARDO, 1982; SCOBLE & DONOVAN, 1990). O término horizontal, como ombro ou chanfro, proporciona adequade espessura do material na margem gengival e é o mais recomendando para coroas cerâmicas, pois é capaz de transferir tensões mastigatórias mínimas para a estrutura dental (SCHILLINGBURG et al., 1997). Já o preparo vertical têm a vantagem de preservar estutura dental sadia, simplificar as etapas demoldagem e provisório e possibilitar o posicionamento da margem gengival mais coronal remodelando o perfil de emergência. No entanto, não há um consenso na literatura sobre qual término proporciona melhores resultados. Segundo Fages et al. (2017), variações geométricas no desenho do preparo tem influência significativa na distribuição de tensão e na resistência à fratura de coroas cerâmicas.
Além de proporcionar resistência, o preparo dental deve garantir adequada adaptação da restauração à estrutura dental. A adaptação deve ser passiva, proporcionando a formação de uma linha de cimentação
uniforme capaz de transferir as tensões da mastigação e de selar a interface dente/restauração. Uma desadaptação da restauração na região do término do preparo pode levar à dissolução do cimento e ao acúmulo de placa, favorecendo a infiltração de bactérias e a ocorrência de cáries secundárias (DELLA BONA & KELLY, 2008). Estudos sugerem que a margem do preparo tem influência positiva na adaptação marginal de coroas cerâmicas (DEMIR et al., 2014; VIOGOLO et al., 2015). No entanto, não há um consenso na literatura. Re et al. (2014) afirmaram que a decisão do preparo deve ser baseada em outros parâmetros, visto que o término do preparo não teve influência significativa na adaptação marginal de coroas de zircônia. Por sua vez, Comlekoglu et al. (2009) e Nemane et al. (2015) ao compararem a adaptação de coroas cerâmicas com término de preparo vertical e horizontal, observaram melhores resultados para as coroas com término vertical.
Com base no exposto, não há evidências científicas suficientes que comprovem o sucesso a longo prazo de coroas totais cerâmicas com diferentes términos de preparo. A distribuição de tensão e a adaptação marginal desse tipo de restauração deve ser avaliado.
2 OBJETIVOS 2.1 Objetivo Geral
- Avaliar a influência do término do preparo na adaptação e distribuição de tensão de coroas cerâmicas anteriores.
2.2 Objetivos Específicos
- Comparar a distribuição de tensão de coroas cerâmicas de dissilicato de lítio e zircônia com término de preparo horizontal e vertical;
- Comparar a adaptação marginal e interna de coroas cerâmicas de dissilicato de lítio e zircônia com término de preparo horizontal e vertical;
- Comparar a adaptação de coroas cerâmicas confeccionadas por diferentes métodos de fabricação.
3 CONTEXTUALIZAÇÃO 3.1 Materiais cerâmicos
Diversos sistemas cerâmicos estão disponíveis no mercado. Cabe ao clínico decidir o material mais indicado para cada caso. Porém, devido a velocidade com que novos materiais são introduzidos no mercado esta decisão torna-se cada vez mais difícil. A seleção do material é raramente realizada com base no entendimento completo das características dos materiais. Em sua maioria, é baseada em critérios como valor da resistência in vitro, grau de translucidez, técnica de confecção, preferência do técnico de laboratório dental e até mesmo reclames publicitários (GRACIS et al., 2015).
A classificação dos sistemas cerâmicos é uma forma de facilitar o entendimento, a comunicação e o ensino. Diversas classificações foram propostas desde a introdução dos materiais cerâmicos no mercado. Os sistemas cerâmicos podem ser classificados quanto sua indicação clínica, método de fabricação, capacidade de condicionamento, translucidez, resistência à fratura, composição, entre outras (HELVEY, 2014).
Figura 1 – Resumo da classificação dos materiais cerâmicos
FONTE: Adaptado de GRACIS et al., 2015
A forma mais didática de classificação é baseada na presença de atributos específicos na formulação dos materiais (Figura 1). Usualmente, as cerâmicas são formadas por duas ou mais fases distintas: uma matriz vítrea e partículas cristalinas de carga. As cerâmicas altamente estéticas têm o predomínio de matriz vítrea, enquanto o aumento da resistência, é resultado do aumento da fase cristalina e das partículas de carga. Desta forma, com base no nível microestrutural, as cerâmicas podem ser classificadas quanto à composição e à proporção matriz-partícula em três classes: cerâmicas de matriz vítrea, cerâmicas policristalinas e cerâmicas de matriz resinosa (GIORDANO & McLAREN, 2010; GRACIS et al., 2015).
Materiais cerâmicos não metálicos inorgânicos que contém uma fase vítrea. As cerâmicas vítreas podem ainda ser divididas em três subgrupos: cerâmicas feldspáticas, cerâmicas sintéticas, cerâmicas infiltradas e, recentemente, cerâmicas reforçadas.
3.1.1.1 Cerâmica feldspática
Este tradicional sistema cerâmico originou-se de minerais de feldspato que contém, principalmente, dióxido de sílica (sílica e quartzo) e quantidades variáveis de alumina (óxido de alumínio). A cerâmica feldspática contém sódio e potássio que são capazes de modificar propriedades importantes da cerâmica, como redução das temperaturas de queima ou aumento dos comportamentos de expansão e contração térmica (KELLY & BENETTI, 2011).
A cerâmica feldspática é a que melhor mimetiza as propriedades ópticas do esmalte e da dentina. No entanto, apresenta baixas propriedades mecânicas, com resistência flexural variando entre 60 a 70 MPa (GIORDANO & McLAREN, 2010). Este material continua sendo utilizado como cobertura sobre ligas metálicas e substratos cerâmicos. São exemplos de marcas comerciais: IPS Empress Esthetic, IPS Empress CAD, IPS Classic – Ivoclar Vivadent; Vitadur, Vita VMK 68, Vitablocs – Vident.
3.1.1.2 Cerâmicas vítreas sintéticas
Apesar da composição similar às cerâmicas vítreas descritas previamente, esta categoria de cerâmica sintética apresenta quantidades
variáveis de diferentes tipos de cristais adicionados à matriz vítrea. Partículas de carga são acrescidas com intuito de melhorar suas propriedades mecânicas e controlar os efeitos ópticos. Dentre a grande variedade de tamanhos e tipos de cristais que podem ser adicionados, as principais partículas utilizadas são leucita e dissilicato de lítio (DONG et al., 1992).
A leucita foi a primeira partícula utilizada na cerâmica dental enriquecida, com o objetivo de aumentar o coeficiente de expansão térmica permitindo sua queima sobre infraestruturas metálicas. A partícula presente na concentração de 35 a 55% do volume, é utilizada como reforço, agindo como uma barreira contra trincas. A resistência flexural da cerâmica sintética de leucita é de aproximadamente 130 MPa (PEUTZFELDT, 2001).
A cerâmica vítrea enriquecida com cristal de dissilicato de lítio foi desenvolvida pela Ivoclar Vivadent. O conteúdo cristalino de 70% do volume é considerado alto comparado com a cerâmica à base de leucita. A microestrutura cerâmica consiste em cristais de dissilicato de lítio altamente interligados, com 5 mm de comprimento e 0,8 mm de diâmetro, o qual aumenta a resistência flexural da cerâmica em 360 MPa (OH et al., 2000; GIORDANO & McLAREN, 2010).
Em 2005, a Ivoclar introduziu uma cerâmica também a base de dissilicato de lítio, porém com cristal de tamanho refinado. Esta, apresenta aperfeiçoamento das propriedades físicas e de translucidez do material, adquiridos durante o processo de queima (GUESS et al., 2011).
São exemplos de marcas comerciais: leucita (IPS d.Sing – Ivoclar Vivadent; Vita VM7, VM9, VM13 – Vident; Noritake EX-3,
Cerabien, Cerabien ZR – Noritake) e dissilicato de lítio ( 3G HS – Pentron Ceramics; IPS e.max CAD, IPS e.max Press – Ivoclar Vivadent; Obsidian – Glidewell Laboratories; Suprinity – Vita; Celtra Duo – Dentsply).
3.1.1.3 Cerâmicas vítreas infiltradas
As cerâmicas infiltradas, introduzidas em 1989, são limitadas a uma série de produtos comercialmente conhecidas como In-Ceram, da Vita Zahnfabrik. A cerâmica In-Ceram consiste em um composto de alta resistência baseada em partículas de alumina (70 a 80% em peso de óxido de alumínio) e um vidro de lantânio-alumínio-silicato, geralmente fabricado pela técnica de fundição por estratificação ou “slip-casting”. O lantânio diminui a viscosidade da cerâmica para facilitar a infiltração e aumentar o índice de refração do material (PROBSTER & DIEHL, 1992; GIORDANO & McLAREN, 2010).
Introduzido em 1994, a In-Ceram Spinell é processada de maneira similar, porém, a cerâmica é infiltrada em um núcleo de aluminato de magnésio poroso produzido sinteticamente. In-Ceram Zirconia é uma modificação da In-Ceram Alumina, onde o óxido de zircônia parcialmente estabilizado é adicionado à composição da alumina para aumentar a resistência da cerâmica. A resistência flexural varia de 350 MPa para Spinell, 450 MPa para Alumina e mais de 650 MPa para a Zirconia (GIORDANO & McLAREN, 2010; GRACIS et al., 2015).
Visto a alta opacidade, a baixa translucidez e o aumento da popularidade do dissilicato de lítio e da zircônia, a utilização das
cerâmicas infiltradas têm diminuído. São exemplos de marcas comerciais: alumina (In-Ceram Alumina – Vita); alumina e magnésio (In-Ceram Spinell – Vita); alumina e zircônia (In-Ceram Zirconia – Vita).
3.1.1.4 Cerâmicas vítreas reforçadas
As cerâmicas vítreas reforçadas foram introduzidas recentemente no mercado odontológico. Essa nova categoria apresenta uma fase vítrea principal, composta por partículas de silicato de lítio, dispersa em uma matriz vítrea reforçada por cristais de óxido de zircônia (10%). Devido a sua composição similar as cerâmicas sintéticas, as propriedades mecânicas e ópticas foram mantidas. No entanto, as partículas de carga incorporadas são seis vezes menores que as partículas do dissilicato de lítio, resultando em menor tempo de fresagem e melhor polimento de superfície (SILVA et al., 2017). Dois exemplos de cerâmicas vítreas de silicato de lítio reforçadas por zircônia estão disponíveis no mercado: Suprinity (Vita Zahnfabrik) e CELTRA Duo (Dentisply-Sirona).
3.1.2 Cerâmicas policristalinas
As cerâmicas policristalinas são estruturas cristalinas de grão fino, desenvolvidas pelo acréscimo de material cristalino e, consequentemente, decréscimo da fase vítrea. Essas cerâmicas apresentam alta resistência e dureza, no entanto, são relativamente opacas e difíceis de serem condicionadas com ácido fluorídrico.
Usualmente são indicadas como infraestruturas, sobre as quais as cerâmicas vítreas são aplicadas para alcançar maior estética (GUAZZATO et al., 2002).
3.1.2.1 Alumina
A cerâmica alumina contém 99,5 a 99,9% de óxido de alumínio de alta pureza em sua composição. Este material foi introduzido inicialmente pela Nobel Biocare em 1983 para fabricação em CAD/CAM. Apresenta alta dureza (17 a 20 GPa) e resistência de aproximadamente 600 MPa (ANDERSSON & ODEN, 1993).
A tendência à fratura da infraestrutura, devido ao alto módulo de elasticidade, associada a introdução de materiais com melhores propriedades mecânicas, como a zircônia, levaram ao desuso deste material (KIM et al., 2007; SCHERRER et al., 2008). São exemplos de marcas comerciais: Procera AllCeram – Nobel Biocare e In-Ceram AL – Vita.
3.1.2.2 Zircônia
Na sua forma pura o óxido de zircônia (ZrO2) é um material polimérico que ocorre em três formas cristalinas, dependo da temperatura em que se encontra: monoclínica (temperatura ambiente à 1170oC), tetragonal (1170oC a 2370oC) e cúbica (2370oC ao ponto de fusão). Na temperatura de queima, a zircônia é tetragonal e na temperatura ambiente é monoclínica. A transformação da fase tetragonal em monoclínica é acompanhada por 3 a 5% de expansão volumétrica, o
qual causa tensão compressiva gerando propagação de trincas e, consequentemente, fratura (DENRY & KELLY, 2008).
Uma forma encontrada para estabilizar a fase tetragonal à temperatura ambiente foi por meio da adição de pequenas quantidades de óxido de ítrio à zircônia pura. Conhecida como Y-TZP (zircônia tetragonal estabilizada por ítrio), as zircônias dentais são todas encontradas nesta forma e apresentam alta dureza e resistência à fratura após usinagem e sinterização. Comparada com a alumina, a zircônia tem duas vezes mais resistência, variando entre 900 a 1200 MPa (GUESS et al., 2011).
Introduzida como infraestrutura para coroas e próteses parciais fixas, a zircônia também pode ser utilizada para fabricar restaurações monolíticas. É disponibilizada como material monocromático uniforme que pode ser maquiado ou infiltrado, caso necessário (GRACIS et al., 2015). São exemplos de marcas comerciais: NobelProcera Zirconia – Nobel Biocare; Lava– 3M ESPE; In-Ceram YZ – Vita; Zirkon – DCS; Katana Zirconia ML – Noritake; Prettau Zirconia – Zirkonzahn; IPS e.max ZirCAD, Ivoclar Vivadent; Zenostar – Wieland). Além disto, esses materiais têm sido fabricados com aumento de translucidez, como por exemplo Lava Plus, 3M ESPE; Ceron ht, Dentsply; Zenostar Full Contour Zirconia, Wieland e Zirlux FC2.
3.1.3 Cerâmicas de matriz resinosa
Em 2013, a Associação Dental Americana definiu, na versão do Código de Procedimento e Nomenclaturas Dentárias (ADA, 2015), o termo porcelana/cerâmica como um “material prensado, queimado,
polido ou fresado contendo predominantemente componentes refratários inorgânicos, incluindo porcelanas, vidros, cerâmicas e vidros-cerâmicos”. Desta forma, as cerâmicas de matriz resinosa ou também denominadas rede cerâmica de polímero infiltrado (PICN – polymer
infiltrated ceramic network) foram incluídas nesta classificação. A
composição das cerâmicas resinosas varia substancialmente, mas são especificamente formuladas para CAD/CAM (GRACIS et al., 2015).
Em 2000, a 3M ESPE introduziu a primeira cerâmica resinosa – Paradigm MZ100, um bloco de resina polimérica baseada na composição química da resina Z100 (RUSIN, 2001). A Paradigm MZ100 apresenta partículas de sílica-zircônia (85% do peso) com tamanho médio de 0,6 µm (FASBINDER, 2010).
A cerâmica Paradigm MZ100 foi substituída pela Lava Ultimate (3M ESPE), uma nanocerâmica que consiste em uma matriz resinosa altamente polimerizada reforçada por aproximadamente 80% em peso de partículas nanocerâmicas. A Lava Ultimate contém três partículas cerâmicas: sílica (20 nm de diâmetro), zircônia (4 a 10 nm de diâmetro) e aglomerado de sílica e zircônia. O fabricante reporta uma resistência flexural de 200 MPa, similar aos valores obtidos pela cerâmica feldspática e bloco de leucita (FASBINDER, 2012).
Outra cerâmica de matriz resinosa disponível no mercado é a Enamic (Vita). Esta cerâmica foi obtida pela infiltração de uma rede cerâmica pré-sinterizada em uma mistura monomérica. Por este processo, um alto volume de partículas de cerâmica feldspática é alcançado (aproximadamente 75% do volume) e, consequentemente, melhores propriedades mecânicas são obtidas comparadas com as propriedades da Lava Ultimate (RUSE, 2014; GRACIS et al., 2015).
Hoje, diversas marcas comerciais estão disponíveis no mercado, como: Cerasmart – GC; Katana Avencia – Kuraray Noritake Dental; Shofu Block HC – Shofu.
3.2 Método de fabricação
Uma outra forma de classificação dos materiais cerâmicos é quanto a seu método de fabricação. As restaurações totais cerâmicas podem ser fabricadas por diferentes métodos, como: condensação de pó (cerâmicas de pó convencionais), injetável por calor (cerâmicas injetáveis), fundição por estratificação (cerâmicas infiltradas) e usinagem (cerâmicas usinadas ou cerâmicas CAD/CAM).
3.2.1 Cerâmicas de pó convencional
A condensação de pó é o método tradicional utilizado na fabricação de restaurações feldspáticas. O método envolve a produção de uma pasta na qual é aplicada sobre o modelo refratário ou infraestrutura (coping). A pasta é formada pela mistura de pós, com diferentes cores e translucidez, e água deionizada, a qual deve ser vibrada e compactada para remover o excesso de umidade. Esta técnica requer habilidade manual e resulta em uma grande quantidade de poros residuais que podem afetar a resistência final da restauração (GIORDANO & McLAREN, 2010; KELLY & BENETTI 2011).
As cerâmicas condensáveis apresentam boa translucidez e são, geralmente, utilizadas na fabricação de facetas, inlays e onlays, ou
aplicadas sobre infraestruturas metálicas ou cerâmicas (CHEUNG & DARVELL, 2002).
3.2.2 Cerâmicas injetáveis
As cerâmicas injetáveis são comercializadas na forma de lingotes
monocromáticos com composição similar às cerâmicas de pó convencional, porém apresentam maior conteúdo cristalino e menor porosidade. As restaurações são confeccionadas pelo método da técnica de cera perdida em associação com a aplicação de calor e pressão. O lingote é aquecido a uma temperatura que se transforma em um líquido altamente viscoso, permitindo que o material escoe sob pressão para o molde de cera perdida. A restauração final é, posteriormente, caracterizada (pintura) e queimada, obtendo brilho e estética (GRIGGS, 2007; GIORDANO & McLAREN, 2010; GUESS et al., 2011).
A primeiras cerâmicas injetáveis eram à base de leucita, como por exemplo a IPS Empress (Ivoclar Vivadent). Enquanto a segunda geração, consistia em cerâmica à base de dissilicato de lítio (IPS Empress 2). Esses materiais têm sido utilizados para fabricação de inlays, onlays, facetas, coroas unitárias e alguns casos de próteses parciais fixas. Uma vantagem do método de injeção por calor e pressão é o fato dos técnicos já terem experiência de trabalho com a técnica de cera perdida para confecção de infraestruturas com ligas metálicas (GRIGGS, 2007; GUESS et al., 2011).
As cerâmicas infiltradas são fabricadas pela produção de uma
suspensão que irá formar uma camada sólida na superfície de um molde poroso que absorve a fase líquida por capilaridade. A infraestrutura final é sinterizada para obtenção de um coping altamente resistente e denso, previamente a aplicação da cerâmica de cobertura (GIORDANO & McLAREN, 2010; GUESS et al., 2011)
Este método é muito utilizado na fabricação de restaurações com materiais In-Ceram (Vita). Apesar de apresentarem alta resistência à fratura, a confecção das restaurações envolve um número de etapas complexas que resultam em defeitos internos capazes de fragilizar a restauração (GRIGGS, 2007; GIORDANO & McLAREN, 2010).
3.2.4 Cerâmicas usinadas
As cerâmicas usinadas são materiais pré-processados que se encontram prontos para uso, seja na forma geométrica de cubo (bloco) ou de disco (placa). A maioria desses materiais são produzidos completamente em ambiente industrial, assegurando padrões de qualidade dificilmente alcançados nas condições clínicas/laboratoriais (BELLI et al., 2017).
A primeira restauração usinada, foi do tipo inlay, produzida em 1985, utilizando um bloco cerâmico composto de finos grãos de cerâmica feldspática (VITA MARK I, VITA Zahnfabrik). Hoje, há uma variedade de materiais na forma de bloco para usinagem, como cerâmicas feldspáticas, cerâmicas reforçadas por leucita, cerâmicas à base de dissilicato de lítio, cerâmicas policristalinas e cerâmicas de matriz resinosa. Mais de 20 blocos para a usinagem em consultório
(chairside) estão disponíveis no mercado, com diferentes tamanhos, cores e translucidez, podendo necessitar ou não de um tratamento pós-usinagem (cristalização) (SANTOS et al., 2015; LAMBERT et al., 2017).
A diversidade de materiais permite a produção de diferentes tipos de restaurações protéticas, como a confecção de inlays, onlays, facetas, coroas, próteses parciais fixas e pilares de implantes (SANTOS et al., 2015). No entanto, nenhum desses materiais apresentam propriedades clínicas ideais para utilização universal. Avanços no ramo das pesquisas têm sido realizados para obter resultados mais precisos quanto a resistência, estética, precisão, a adesão aos substratos dentais e a confiabilidade desses materiais restauradores (BELLI et al., 2017; WENDLER et al., 2017; LAMBERT et al., 2017; WENDLER et al., 2018).
Lawson et al. (2016) mensuraram as propriedades ópticas de diferentes materiais para CAD/CAM, incluindo dissilicato de lítio (e.max CAD), silicato de lítio reforçado por zircônia (Celtra Duo), três resinas compostas (Cerasmart, Lava Ultimate, Paradigm M100) e um polímero infiltrado por cerâmica (Enamic). Os autores concluíram que os materiais quando classificados quanto a sua composição apresentam comportamentos distintos. Os materiais resinosos (Cerasmart, Lava Ultimate, Paradigm M100) apresentaram menores valores de módulo de elasticidade e dureza comparado com as cerâmicas infiltrados (Enamic) que, por sua vez, obtiveram menores valores comparadas com as cerâmicas vítreas (e.max CAD e Celtra Duo). As resinas compostas causaram menor desgaste do esmalte dental antagonista comparada com as cerâmicas infiltrada e vítreas.
Sen & Us (2018) buscaram avaliar e comparar in vitro a translucidez e a resistência flexural biaxial de cinco materiais restauradores monolíticos para CAD/CAM. Os autores observaram que a resistência flexural e a translucidez são afetadas pelo tipo de material. A cerâmica vítrea reforçada por zircônia (Vita Suprinity, Vita Zahnfabrik) demonstrou os maiores valores de translucidez e de resistência flexural biaxial comparado com os outros materiais avaliados (Lava Ultimate, Vita Enamic, Vitablocks Mark II e IPS e.max CAD).
3.3 Sistema CAD/CAM
Atualmente, a odontologia restauradora vem sendo transformada pela utilização de sistemas automatizados. O número crescente de restaurações produzidas por CAD/CAM é uma realidade. O termo CAD é a abreviação para “computer-aided design” ou desenho auxiliado por computador e CAM para “computer-aided manufacturing” ou fabricação auxiliada por computador. Este sistema utiliza computadores para coletar informação, realizar o planejamento e produzir as restaurações (BEUER et al., 2008).
O sistema CAD/CAM é utilizado pela indústria há muitos anos. Na odontologia, os principais desenvolvimentos ocorreram nos anos de 1980. Três pioneiros, em particular, contribuíram para o desenvolvimento dos sistemas CAD/CAM: Dr. Duret, Dr. Mörmann e Dr. Brandestini (LIU et al., 2008; MIYAZAKI et al., 2009).
Em 1984, o doutor Francois Duret desenvolveu o Duret, primeiro sistema para uso na odontologia. Este foi mais tarde comercializado como sistema Sopha Bioconcept (Sopha Bioconcept
Inc), porém não obteve sucesso devido à complexidade de uso e ao alto custo. Em seguida, o primeiro sistema comercialmente viável, o sistema CEREC (Sirona Dental Systems) foi desenvolvido por Mörmann e Brandestini. O doutor Werner Mörmann atentou o desenvolvimento da tecnologia para uso no consultório, permitindo a confecção das restaurações cerâmicas em um único dia (LIU et al., 2008; MIYAZAKI et al., 2009).
Durante as últimas duas décadas, os sistemas CAD/CAM ganharam força e se desenvolveram no que se diz respeito a obtenção de imagem, softwares, materiais e método de usinagem. Hoje, diversos sistemas estão disponíveis no mercado. Independentemente, todos os sistemas consistem de três componentes principais: escâner, software e dispositivo de produção (BEUER et al., 2008).
O escâner é uma ferramenta utilizada para obtenção e digitalização do preparo protético em dados digitais que podem ser processados no computador. O preparo pode ser digitalizado de forma direta ou indireta. Na forma direta, ou impressão óptica, o escâner é utilizado intra-oral. Este é capaz de capturar as imagens do preparo e transformá-las em modelos tridimensionais, sem a necessidade de uma etapa de moldagem. Já na digitalização indireta, o protocolo de moldagem é realizado e as imagens são obtidas por escâneres específico a partir do modelo de gesso. A digitalização indireta é a mais utilizada, uma vez que não requer o alto investimentos por parte do cirurgião-dentista (BEUER et al., 2008; HILGERT et al., 2015).
Os softwares são fornecidos pelos fabricantes para processar os dados e permitir o planejamento virtual da restauração (fase CAD). A maioria dos softwares apresentam interfaces de uso amigáveis e
intuitivas com extenso banco de dados que contêm diversas informações dos materiais restauradores e anatomia dental. Os softwares são capazes de replicar virtualmente as fases empregadas no processo tradicionais de confecção de próteses, como: troquelamento, identificação das margens e eixo de inserção, aplicação de espaçadores, definição dos contornos da restauração, etapas de ajuste do “enceramento” e visualização prévia da restauração final (BEUER et al., 2008; HILGERT et al., 2015).
Os dispositivos de produção transformam os dados obtidos na fase CAD na restauração física. A maioria dos sistemas de CAD/CAM disponíveis no mercado realiza a fase CAM por meio de técnicas subtrativas, ou seja, pela usinagem automatizada de blocos de cerâmicos (HILGERT et al., 2015). Os dispositivos são distinguidos pelo número de eixos de usinagem, podendo ser de 3 eixos, 4 eixos e 5 eixos. A possibilidade de usinar geometrias mais complexas aumenta com o número de eixos, porém a qualidade da restauração não necessariamente aumenta desta forma. A qualidade resulta principalmente da digitalização e do processamento dos dados (BEUER et al., 2008).
Dependendo do local onde os componentes do sistema CAD/CAM se encontram, três categorias ou conceitos de produção estão disponíveis: em consultório, em laboratório e em centro de fabricação (LIU et al., 2008).
Na produção em consultório, todos os componentes do sistema CAD/CAM são adquiridos pelo dentista e estão localizados no consultório. A partir de uma impressão óptica, as fases CAD e CAM são realizadas no próprio consultório, sem a necessidade de envolvimento do laboratório, economizando tempo e oferecendo ao paciente a
restauração finalizada em uma consulta (LIU et al., 2008; BEUER et al., 2008).
Hoje, ter todo o processo de produção da restauração em consultório requer um alto investimento. Neste caso, a digitalização pode ser realizada no próprio consultório e os dados da impressão podem ser enviados a um laboratório de prótese ou centro de produção para realização das fases CAD e CAM. Alguns laboratórios realizam apenas a fase CAD e enviam os dados do planejamento virtual para um centro de produção que executa a fase CAM (outsourcing) (LIU et al., 2008; BEUER et al., 2008; HILGERT et al., 2015).
A produção em laboratório é equivalente ao fluxo de trabalho tradicional entre dentista e laboratório, onde o dentista envia a moldagem para o laboratório e este confecciona modelos de trabalho. As demais etapas do processo, as etapas CAD e CAM, são realizados pelo laboratório. Alguns laboratórios têm sua própria unidade de usinagem, realizando, assim, todo o processo. Porém, podem apresentar conter apenas escâner e software, terceirizando o processo de usinagem (outsourcing). Há ainda empresas que recebem em seus centros de produção os moldes realizados pelo dentista e executam todas as etapas do processo (LIU et al., 2008; BEUER et al., 2008; HILGERT et al., 2015).
A tecnologia CAD/CAM oferece diversas vantagens para a odontologia restauradora, como: automatização dos processos de fabricação; redução do tempo necessário para a produção; eliminação de etapas e, consequentemente, de custos; redução de erros e infecção cruzada associadas à fabricação convencional; aumentando da previsibilidade e, consequentemente, do sucesso clínico; aumento da
gama e qualidade dos materiais e, finalmente, possiblidade de transmitir informações digitais do trabalho protético entre consultórios, laboratório e centro de produção, o que acelera a produção e reduz os custos do trabalho (LIU et al., 2008; HILGERT et al., 2015).
3.4 Coroas cerâmicas
A utilização de restaurações indiretas na região anterior aumentou consideravelmente nos últimos anos. Dos tratamentos indiretos realizados no consultório odontológico, cerca de 45% são coroas totais (DENTAL ADVISOR, 2001). Quando se trata de cerâmica dental, o padrão ouro entre os materiais restaurados é a coroa metalo-cerâmica. Porém, essa vem sendo substituída pelas coroas totais cerâmicas (VALENTI & VALENTI, 2015). A ausência de uma infraestrutura metálica, minimiza a alta reflexão de luz e favorece a adesão ao remanescente dental, conferindo às restaurações maior resistência de união e melhor estética (RAPTIS et al., 2006). No entanto, a reabilitação de dentes anteriores com coroas totais ainda é um desafio. O sucesso a longo termo dessas restaurações deve levar em consideração os componentes biológicos e mecânicos do preparo dental.
3.4.1 Princípios biológicos do preparo dental
A relação entre saúde periodontal e reabilitação com coroas totais é íntima e inseparável. O fator crítico para manutenção da saúde periodontal é a relação entre a localização da margem da restauração e a inserção das fibras supra-ósseas. O posicionamento inadequado da
margem restauradora pode levar à danos do tecido periodontal a curto, médio e longo prazo. Desta forma, é primordial ter uma completa compreensão do complexo dento-gengival (KOSYFAKI et al., 2010; SHENOY et al., 2012; ROUSE, 2013).
Sicher, em 1959, cunhou o termo “junção dento-gengival” que consistia em um tecido conjuntivo fibroso e um epitélio juncional. Em 1961, Gargiulo et al. descreveram que a dimensão vertical da junção dento-gengival é composta por sulco gengival, epitélio juncional e inserção de fibras conjuntiva. As dimensões da junção foram posteriormente refinadas por Vacek et al. em 1994 (SICHER, 1959; GARGIULO et al., 1961; VACEK et al., 1994).
A inserção conjuntiva (IC) inclui 10 diferentes feixes de fibras gengivais, ligamento periodontal, cemento e fibras colágenas ligadas à superfície da raiz (fibras de Sharpey). A IC ainda contém nervos e vasos sanguíneos que suprem o tecido gengival. Esta é a região mais forte da junção dento-gengival, capaz de prevenir infecção e penetração de corpos estranhos. Em média, a mensuração vertical da inserção conjuntiva é de 0,71 mm, podendo variar entre 0,35 a 1,74 mm (KOIS, 1996; ROUSE, 2013).
Prover de uma zona de inserção conjuntiva já foi considerado primordial na saúde periodontal. No conceito atual, não há evidências que suportem se determina largura de gengiva inserida trará ou não consequências para a saúde periodontal, desde que uma boa higiene oral seja mantida (BENNANI et al., 2017). A presença da inserção conjuntiva é importante para minimizar os riscos de recessão gengival durante os tratamentos restauradores e aumentar o conforto do paciente durante a higienização (GOLDBERG et al., 2001).
Coronal a inserção conjuntiva está o epitélio juncional (EJ). O EJ tem uma dimensão vertical de 1,03 mm, variando entre 0,38 a 2,48 mm. A inserção de hemidesmossomos do epitélio promove uma justaposição do tecido gengival ao elemento dental que pode ser facilmente penetrada. O tecido epitelial é capaz de aderir-se ao esmalte, ao cemento, à dentina e até mesmo à cerâmica (KOIS, 1996; ROUSE, 2013).
O termo “espaço biológico” foi dado a zona de tecido conjuntivo e epitélio juncional que está presente entorno de todos os dentes. O espaço biológico tem a mensuração vertical média de 1,74 mm e a invasão deste espaço pode resultar em inflamação gengival substancial. Desta forma, preconiza-se a manutenção de uma distância mínima de 2 mm do término do preparo à crista óssea alveolar (KOIS, 1996).
A última estrutura da junção dento-gengival é o sulco gengival (SG), com mensuração vertical de aproximadamente 1,19 mm. O resultado do conjunto, espaço biológico mais sulco gengival, terá uma largura média de 3 mm. Porém, nem todos os dentes tem uma média de 2 mm de espaço biológico e 1 mm de sulco. Clinicamente, essa dimensão pode variar de 0,43 a 6,03 mm, por isto, cada dente deve ser mensurado previamente ao procedimento restaurador. A mensuração gengival dos elementos dentais anteriores pode ser categorizada, de acordo com a relação entre a margem gengival e a crista alveolar, em três biotipos: normal, baixa e alta (KOIS, 1996; SHENOY et al., 2012; ROUSE, 2013).
Na crista óssea normal, a mensuração da margem gengival à crista óssea alveolar é de 3,0 mm na região vestibular e de 3,0 a 4,5 mm na região proximal (Figura 2). Este tipo de relação ocorre em 85% dos
pacientes. O término do preparo pode ser posicionado 0,5 a 1,0 mm dentro do sulco na vestibular e 0,5 a 2,5 mm na proximal. Tipicamente, os pacientes com crista óssea normal tendem a ser tolerantes e não apresentam recessão ou perda de papila, apresentando boa estabilidade a longo prazo (KOIS, 1994; ROBBINS, 2007).
Os pacientes com crista óssea alta são os menos comuns de se encontrar (2%) e representam o maior risco de violação do espaço biológico. A mensuração vestibular e proximal é menor do que 3,0 mm (Figura 3). Normalmente não é possível posicionar a margem intrasulcular, pois a margem ficará muito próxima da crista óssea alveolar, resultando em invasão do espaço biológico e inflamação crônica (KOIS, 1994; ROBBINS, 2007).
Figura 2 – Ilustração de paciente com crista óssea alveolar normal
FONTE: ROBBINS, 2007
FONTE: ROBBINS, 2007
Figura 4 – Ilustração de paciente com crista óssea alveolar baixa
A crista óssea baixa é a mais difícil de manusear e ocorre em 13% dos pacientes. A mensuração é maior do que 3,0 mm na vestibular e maior que 4,5 mm na proximal (Figura 4). Os pacientes com crista baixa são mais susceptíveis a apresentarem recessão secundária e perda de papila devido ao aumento da distância da crista alveolar à margem gengival. A recessão secundária ocorre devido a traumas rotineiros ao tecido gengival que, ao cicatrizar, tende a posicionar-se em relação normal à crista óssea alveolar. A recessão pode ser minimizada evitando-se possíveis danos à junção durante os procedimentos de preparo e moldagem. Outra opção é a realização de uma cirurgia gengival corretiva previamente ao procedimento restaurador, modificando a relação da crista óssea de baixa para normal (KOIS, 1994; ROBBINS, 2007).
A mensuração gengival é sem dúvida um fator que pode influenciar o resultado estético e funcional do tratamento restaurador. Uma correta compreensão periodontal envolve a avaliação dos parâmetros gengivais, tecidos moles e duros, ou o que se refere à unidade dentoalveolar (BENNANI et al., 2017). No entanto, a relação entre o contorno coronal, ou perfil de emergência, de uma coroa artificial e o tecido gengival também deve ser levado em consideração. Dois aspectos são fundamentais para uma boa integração dos tecidos: o contorno cervical e o contorno proximal (KOIS, 1994).
O contorno cervical das coroas deve assemelhar-se ao contorno do dente natural. Este contorno normalmente é determinado pela anatomia dental, condição periodontal, posicionamento da margem e acesso à higiene oral (GOLDBERG et al., 2001). O erro mais comum ao reestabelecer o perfil de emergência com coroas totais é a criação de um
sobre-contorno nas regiões vestibular e palatal (PEREL, 1971). Recomenda-se que as coroas anteriores tenham um ângulo de emergência de 15º e um perfil reto de 5 mm para manutenção da saúde periodontal (DU et al., 2011). Quando o contorno da restauração impossibilita a higiene oral e/ou comprimi os tecidos moles adjacentes, a saúde pode estar prejudicada, favorecendo o acúmulo de placa e levando à inflamação do tecido gengival (PEREL, 1971; KOIS, 1994).
O contorno proximal, por sua vez, torna-se extremamente importante no que se diz respeito à manutenção da papila interdental (KOIS, 1996). A sobrextensão da restauração no espaço interdental, pode resultar em dificuldade de higiene e, consequentemente, inflamação e hipertrofia da papila interdental. O inverso por sua vez, quando o espaço não é corretamente reestabelecido, pode levar à perda do contato proximal, ocasionando impactação alimentar e a formação de espaços negros esteticamente e foneticamente desfavoráveis (FERENCZ, 1991; PADBURY et al., 2003).
Segundo Kosyfaki et al. (2010), apesar dos conceitos periodontais presentes na literatura serem antigos, em essência nada mudou. A localização do término marginal supragengival é o mais vantajoso no ponto de vista periodontal. O posicionamento intrasulcular está indicado em casos estéticos na região anterior. Um contorno normal da coroa contribui significativamente para estabelecer e manter as condições periodontais favoráveis.
