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UNIVERSIDADE ESTADUAL DE PONTA GROSSA
PRÓ-REITORIA DE PESQUISA E PÓS-GRADUAÇÃO
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ODONTOLOGIA – MESTRADO
ÁREA DE CONCENTRAÇÃO: CLÍNICA INTEGRADA
JOÃO LUIZ NEVES PEREIRA
AVALIAÇÃO DA DISTRIBUIÇÃO DE TENSÕES NAS FACETAS ESTÉTICAS DE
PORCELANA PELO MÉTODO DE ELEMENTOS FINITOS
PONTA GROSSA
2005
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0
JOÃO LUIZ NEVES PEREIRA
AVALIAÇÃO DA DISTRIBUIÇÃO DE TENSÕES NAS FACETAS ESTÉTICAS DE
PORCELANA PELO MÉTODO DE ELEMENTOS FINITOS
Dissertação apresentada como pré-requisito para
obtenção do título de mestre na Universidade
Estadual de Ponta Grossa, no curso de Mestrado
em Odontologia – Área de concentração em
Clínica Integrada.
Orientador Prof. Dr. Abraham Lincoln Calixto
PONTA GROSSA
2005
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Pereira, João Luiz Neves
P436a Avaliação da distribuição de tensões nas facetas estéticas de
porcelana pelo método de elementos finitos / João Luiz Neves
Pereira. Ponta Grossa, 2005.
148 f.; il.
Dissertação ( mestrado ) - Universidade Estadual de
Ponta Grossa, curso de Mestrado em Odontologia – área
de
concentração em Clinica Integrada.
Orientador Prof. Dr. Abraham Lincoln Calixto
1-Facetas laminadas de porcelana. 2-Cerâmicas. 3-
Elementos finitos-análise. I.T.
CDD: 617.675
2
3
DADOS CURRICULARES
João Luiz Neves Pereira
NASCIMENTO 18. 02. 1964. Diamantina – Minas Gerais
FILIAÇÃO Olympio Cássio de Miranda Pereira
Margarida Maria Neves Pereira
1983 - 1986 Curso de Graduação - Faculdade
Federal de Odontologia de
Diamantina – FAFEOD – Diamantina
- MG
1987 - 1994 Professor de Dentística e Clínica
Integrada do Curso de Graduação -
Faculdade Federal de Odontologia de
Diamantina – FAFEOD – Diamantina
- MG
1987 - 1987 Curso de Pós- Graduação ao nível de
Aperfeiçoamento em Cirurgia
Bucomaxilofacial e Patologia Geral -
Faculdade Federal de Odontologia de
Diamantina – FAFEOD – Diamantina
- MG
1988 - 1988 Curso de Pós- Graduação ao nível de
Aperfeiçoamento em Dentística -
Escola de Aperfeiçoamento
Profissional da Associação Brasileira
de Odontologia - Regional Sete
Lagoas - MG
1990 - 1990 Curso de Pós- Graduação ao nível de
Aperfeiçoamento em Capacitação
Docente - GPPD – Grupo Brasileiro
de Professores de Dentística –
Diamantina - MG
1991 - 1991 Curso de Pós- Graduação ao nível de
Aperfeiçoamento em Inovações
Tecnológicas e Política de
Treinamento - Faculdade Federal de
4
Odontologia de Diamantina –
FAFEOD – Diamantina - MG
1991-1992 Curso de Pós-Graduação ao nível de
Especialização em Dentística
Restauradora – UFSC - Universidade
Federal de Santa Catarina – SC -
EAP-ABO - Regional Santa Catarina
- SC
1992 - Membro do GCED - Grupo
Catarinense de Especialistas em
Dentística Restauradora
1994 - Professor de Materiais Dentários,
Dentística e Clínica Integrada do
Curso de Graduação – Universidade
Federal do Paraná – UFPR – Curitiba
- PR
1995 - Professor de Dentística Restauradora
do Curso de Pós- Graduação ao nível
de Especialização – Universidade
Federal do Paraná – UFPR – Curitiba
- PR
1996 - 2003 Coordenador e Professor do Curso
de Aperfeiçoamento em Dentística
Restauradora Estética da Sociedade
Paranaense de Ensino Odontológico
– SPEO – Curitiba - PR
1996 - Professor do Curso de
Aperfeiçoamento em Dentística
Restauradora Estética da EAP-ABO -
Regional Curitiba - PR
1999 - 1999 Curso de Pós-Graduação ao nível de
Aperfeiçoamento em Prótese sobre
Implantes – EAP-ABO - Regional
Curitiba - PR
2004/2006 Curso de Pós-graduação - Ao Nível
de Mestrado em Odontologia - Área
de Concentração em Clínica
Integrada - Universidade Estadual de
Ponta Grossa – UEPG
5
A Deus, por tudo!
Ao meu querido e amado filho João Gabriel Neiva Pereira
que no momento mais difícil da minha vida me fez renascer e
acreditar que vale a pena viver.
A meus pais
Olimpio e Margarida,
pelo imenso carinho que me deram, por terem me guiado e me
ensinado o valor das coisas mais simples da vida, por ter feito
parte de cada um dos meus sonhos e metas, e pelo apoio
incondicional, sem o qual não teria chegado tão longe, muito
obrigado.
Aos meus irmãos
Marcelo, Felipe e Cássio,
pelos momentos que temos passado juntos e pelas lembranças
que guardo das nossas convivências.
À minhas cunhadas Cíntia, Cris e Astélia,
por suportarem meus irmãos e tornarem mais fraterna e feliz a
nossa grande família. Um beijão
Em especial a você Mylene,
que nestes últimos anos demonstrou o valor do verdadeiro
Amor e Companheirismo. Obrigado por você existir. Te Amo!
6
AGRADECIMENTOS
Ao Professor Doutor Abraham Lincoln Calixto pela sua amizade e orientações a
mim conferido, sem as quais, dificilmente teria me conduzido ao trabalho final desta
dissertação.
Um agradecimento em especial ao Professor Doutor João Carlos Gomes, por ter
me permitido esta oportunidade de poder aumentar os meus conhecimentos e
compartilhar os seus, fazendo-me crescer como profissional.
Agradeço também à Professora Doutora Osnara Maria Mongruel Gomes, pelas
suas orientações, colaborações, compreensões, e acima de tudo pelo
profissionalismo e respeito durante todo o curso e durante este trabalho. Quero
dizer-lhe com todo o respeito e admiração especial que continue a ser esta Mulher
fantástica, e que jamais, jamais permita que esta energia se apague, muitos ainda
irão precisar dela. Um grande e fraterno abraço.
Um agradecimento também especial, ao Professor Joel Bley Sobrinho pela sua
amizade, respeito e confiança a mim depositado, e sem o qual não poderia estar
aqui, e concluir este trabalho. Meu muito obrigado, Mestre, e receba o mais profundo
respeito e admiração. Um grande abraço.
Um agradecimento, ao grande Mestre Professor Meister pela sua amizade,
aprendizado e pelas horas de convivência feliz durante o estágio da disciplina de
Materiais Dentários. Meu muito obrigado, Mestre, e receba a minha admiração e
gratificação. Um feliz abraço.
Agradeço especialmente à professora, Dra. Leide Schimidt por um dos maiores
aprendizados durante o Mestrado e porque não dizer durante a vida. Meu muito
obrigado, Mestra, e receba a minha admiração e gratificação. Um feliz abraço.
Aos caríssimos professores Doutores Joane, Gibson, Vitoldo, Benjamin, Jorim,
Edgard, Berger, Elizabeth, Stella, Denise, Gislaine, Ulisses, Fábio do curso de
Odontologia da UEPG, pelo ensino, aprendizado, orientações, e apoio durante o
curso e a convivência do mestrado.
Á(o)s minha(eu)s querida(o)s amiga(o)s e Colegas do Mestrado (José David,
Patrícia, José Laufer, Sandra, Ricardo, Priscila, Carolina, Juliana, Fernanda,
Rafael, Márcia, Marissol e Veridiana), por todo o tempo, amizade, carinho, respeito
e experiências compartilhadas ao longo desta jornada de convivência e aprendizado,
um beijão e um forte abraço. Sentirei saudades!
Agradeço especialmente à amiga e colega, Ana Paula Gebert pela sua ajuda,
devoção, e amizade, e sem a qual não poderia concluir este trabalho de dissertação.
Muitíssimo obrigado e que Deus lhe pague e lhe dê em vida tudo o que não pude ou
possa recompensá-la nesta vida, e que você possa conseguir atingir todo o teu
intento profissional e pessoal. Um grande beijo!
7
Agradeço ao amigo e colega doutorando, João Paulo Ribeiro pela sua ajuda,
fornecendo as referências do seu trabalho que puderam contribuir para o início e
como uma luz e orientação desta dissertação. Muitíssimo obrigado e que Deus lhe
dê em dobro tudo o que não possa recompensá-lo, e que você consiga atingir o teu
objetivo profissional e pessoal. Um grande abraço!
Agradeço especialmente à amiga, Celita Zambonato Carniel pela sua ajuda, e
amizade, fornecendo as referências do seu trabalho que puderam contribuir para a
conclusão deste trabalho de dissertação. Muitíssimo obrigado e que você tenha
muita vida e tudo o que de melhor puder alcançar, e que possa atingir todos os teus
objetivos profissionais. Você realmente merece! Um grande beijo!
Agradeço ao colega e amigo, Fabrício Fameli pela sua ajuda, e amizade, e pelas
referências do seu trabalho permitindo-me concluir este trabalho de dissertação.
Obrigado, e sucesso profissional e pessoal. Um grande abraço e beijo na Renatinha!
Um agradecimento especial, à amiga e funcionária, Morgana pela sua amizade,
respeito e ajudas durante todo o curso de Mestrado. Meu respeito e admiração. Um
grande abraço.
Um agradecimento também à bibliotecária, Maria Luzia F. Bertholino dos Santos
pela sua ajuda nas correções e nos trabalhos de pesquisa e orientações das
referências, sem as quais não poderia concluir este trabalho. Meu muito obrigado, e
muitas felicidades com o Baby. Um beijo carinhoso.
Agradeço ao, Professor Dr. Moyses Meza Pariona pela ajuda e colaboração neste
trabalho de dissertação, engrandecendo o saber e a metodologia aplicada. Muito
Obrigado, e um Abraço Professor!
Agradeço ao, Professor Éderson Betiol pela ajuda e colaboração neste trabalho de
dissertação, fornecendo as referências do seu trabalho que puderam contribuir para
a minha orientação nesta dissertação, engrandecendo o saber. Muito Obrigado, e
um grande Abraço!
Agradeço a,o Professor Dr. Dalberto Dias da Costa pela ajuda e colaboração na
confecção do trabalho para publicação da disciplina de bioestatística,
engrandecendo o aprendizado. Muito Obrigado, e um Abraço!
Agradeço ao, Professor Dr. Sandro Amico pela paciência e colaboração na
confecção do trabalho para publicação da disciplina de bioestatística,
engrandecendo o aprendizado. Muito Obrigado, e um Abraço!
Agradeço à amiga e aluna, Priscílla Laís Soares Gonçalves pela sua ajuda,
devoção, e amizade nos trabalhos de pesquisa e apresentações do SBPQO.
Muitíssimo obrigado e que Deus lhe pague e que você possa conseguir atingir todo
o teu intento profissional e pessoal. Um grande beijo!
Agradeço também à colega, Regina Tsubouchi pela sua ajuda, amizade, no
trabalho de pesquisa, sobre clareamento a Laser. Continue sempre buscando a
excelência. Parabéns Um grande beijo!
8
Agradeço aos colegas e amigos, Professora Maria da Graça Kfouri Lopes e ao
Professor Ricardo Yutaka Massaki, pelo apoio durante toda nossa convivência
não só no curso de especialização, mas por todo o tempo em Curitiba. Meu muito
obrigado, amigos e um grande beijo e abraço!
Agradeço ainda à(o)s amiga(o)s, Silvana, Edgard, Chico, Harue, Ângela pelo
coleguismo e apoio durante toda nossa convivência. Meu muito Obrigado, amigos e
um grande abraço!
À Universidade Estadual de Ponta Grossa pela oportunidade a mim oferecida de
crescer profissionalmente.
À Universidade Federal do Paraná na pessoa do Chefe de Departamento de
Odontologia Restauradora Professor Aguinaldo Coelho Farias, e a todos os
colegas do departamento que de forma direta ou indireta, possibilitaram esta
portunidade a mim oferecida de crescer profissionalmente.
Agradeço em especial aos Professores Drs. Nerildo Luiz Ulbrich, Paulo D`Alpino
e Paulo César Gonçalves, pela ajuda e colaboração na avaliação do trabalho de
dissertação, e no engrandecendo do meu saber. Muito Obrigado!
9
LISTA DE ILUSTRAÇÕES
Figura 1 - Faceta de porcelana apresentando a face vestibular sem desgaste
dental e sem recobrimento da borda incisal............................................. 91
Figura 2 - Faceta de porcelana apresentando a face vestibular sem desgaste
dental e com recobrimento da borda incisal............................................. 91
Figura 3 - Faceta de porcelana apresentando a face vestibular com desgaste
dental em forma de ombro e com recobrimento da borda incisal............. 92
Figura 4 - Malha dos modelos em aumento.............................................................. 94
Figura 5 - Angulação de 45
0
com o longo eixo do modelo........................................ 95
Figura 6 - Angulação de 90
0
com o longo eixo do modelo....................................... 95
Figura 7 - Desenho do modelo do incisivo central superior...................................... 98
Figura 8 - Áreas de interesse no estudo determinadas pelas áreas de maior
concentração de tensões........................................................................ 106
Figura 9 a e b - Comparação das forças aplicadas sobre a borda incisal
em 45
0
e 90
0
, respectivamente, do modelo representativo
do grupo em forma de ombro, restaurado com a
porcelana feldspática..........................................................................107
Figura 10 - Grupo 1. Avaliação comparativa dos modelos representativos
dos incisivos centrais superiores sem preparo e sem recobrimento
da borda incisal, restaurados com facetas de
porcelana feldspática......................................................................... 108
Figura 11 - Grupo 2. Avaliação comparativa dos modelos representativos
dos incisivos centrais superiores sem preparo e sem recobrimento
da borda incisal, restaurados com facetas de porcelana de
dissilicato de lítio................................................................................ 108
Figura 12 - Grupo 3. Avaliação comparativa dos modelos representativos
dos incisivos centrais superiores sem preparo e com recobrimento
da borda incisal (sobreposta), restaurados com facetas de
porcelana feldspática........................................................................ 109
Figura 13 - Grupo 4. Avaliação comparativa dos modelos representativos
dos incisivos centrais superiores sem preparo e com recobrimento
da borda incisal (sobreposta), restaurados com facetas de
porcelana de dissilicato de lítio.......................................................... 109
10
Figura 14 - Grupo 5. Avaliação comparativa dos modelos representativos dos
incisivos centrais superiores com preparo (ombro) e com recobrimento
da borda incisal, restaurados com facetas de porcelana
feldspática.......................................................................................... 110
Figura 15 - Grupo 6. Avaliação comparativa dos modelos representativos dos
incisivos centrais superiores com preparo (ombro) e com recobrimento
da borda incisal, restaurados com facetas de porcelana de dissilicato
de lítio................................................................................................ 110
Figura 16 - Áreas de interesse no estudo, determinadas pelas áreas de
concentração de tensões .................................................................. 111
Figura 17a, 17b e 17c - Áreas de concentração de tensões, nos modelos
representativos das facetas de porcelana......................................... 112
Figura 18a e 18b - Visão ampliada das áreas de concentração de tensões, nos
modelos representativos das facetas de porcelana sem preparo e sem
recobrimento da borda incisal............................................................ 113
Figura 19 a e b - Comparação das forças aplicadas sobre a borda incisal em 90
0
e
45
0
, respectivamente, do modelo representativo do grupo sem preparo,
sob cargas de 100N........................................................................... 124
Figura 20 a e b - Comparação das forças aplicadas sobre a borda incisal em 90
0
e
45
0
, respectivamente, do modelo representativo do grupo sem preparo,
sob cargas de 350N........................................................................... 125
Figura 21 a, b e c - Comparação das forças aplicadas sobre a borda incisal em 45
0
,
dos modelos representativos das facetas de porcelana feldspática, sob
cargas de 100N.................................................................................. 126
Figura 22 a, b, e c - Comparação das forças aplicadas sobre a borda incisal em 45
0
,
dos modelos representativos das facetas de porcelana de dissilicato de
Lítio, sob cargas de 100N.................................................................. 126
Figura 23 a, b e c - Comparação das forças aplicadas sobre a borda incisal em 45
0
,
dos modelos representativos das facetas de porcelana feldspática, sob
cargas de 350N.................................................................................. 128
Figura 24 a, b e c - Comparação das forças aplicadas sobre a borda incisal em 45
0
,
dos modelos representativos das facetas de dissilicato de lítio, sob
cargas de 350N................................................................................. 128
Figura 25 a, b e c - Comparação das forças aplicadas sobre a borda incisal em 90
0
,
dos modelos representativos das facetas de porcelana feldspática, sob
cargas de 350N.................................................................................. 129
Figura 26 - Modelo representativo da faceta de porcelana de dissilicato de lítio,
11
sob carga de 100N, numa angulação de 90
0
, sem preparo e com
recobrimento da borda incisal............................................................ 130
Figura 27 - Modelo representativo da faceta de porcelana feldspática,
sob carga de 350N, numa angulação de 45
0
, sem preparo e sem
recobrimento da borda incisal............................................................ 130
Esquema. 1 – Representação esquemática das etapas que compõem o MEF........ 87
Esquema. 2 – Representação esquemática do estado triaxial de tensões............. 103
12
LISTA DE TABELAS E QUADROS
TABELA 1 - Propriedades mecânicas das estruturas anatômicas
que compõem o modelo ..................................................................... 97
TABELA 2 - Propriedades mecânicas dos materiais que compõem
o modelo ............................................................................................. 97
TABELA 3 - Valores dos modelos representativos das facetas de
porcelana, nos pontos incisais e cervicais
vestibulares em MPa..........................................................................114
QUADRO 1 - Tensões de Von Mises para os modelos representativos
dos incisivos centrais superiores recoberto com facetas
de porcelana sem preparo, e sem recobrimento da borda
incisal, restaurados com porcelana feldspática ................................ 144
QUADRO 2 - Tensões de Von Mises para os modelos representativos
dos incisivos centrais superiores recoberto com facetas
de porcelana sem preparo, e sem recobrimento da borda
incisal, restaurados com porcelana de dissilicato de lítio ................. 144
QUADRO 3 - Tensões de Von Mises para os modelos representativos
dos incisivos centrais superiores recoberto com facetas
de porcelana sem preparo, e com recobrimento da borda
incisal, restaurados com porcelana feldspática ................................ 144
QUADRO 4 - Tensões de Von Mises para os modelos representativos
dos incisivos centrais superiores recoberto com facetas
de porcelana sem preparo, e com recobrimento da borda
incisal, restaurados com porcelana de dissilicato de lítio ................. 144
QUADRO 5 - Tensões de Von Mises para os modelos representativos
dos incisivos centrais superiores recoberto com facetas
de porcelana com preparo, e com recobrimento da borda
incisal, restaurados com porcelana feldspática ................................ 145
QUADRO 6 - Tensões de Von Mises para os modelos representativos
dos incisivos centrais superiores recoberto com facetas
de porcelana com preparo, e com recobrimento da borda
incisal, restaurados com porcelana de dissilicato de lítio ................. 145
13
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS
aC Antes de Cristo
ABF Amonio bifluorídrico
Al Aluminio
ANSYS Swanson Analysis Systems
APF Acidulate Phosphate Fluoride
AlO
3
Óxido de Alumínio
Al
2
O
3
Alumina
AUTOCAD Auto Computer Aided Design
Bt Bytes
c Comprimento
Ca Cálcio
CAD/CAM Computer Aided Design/Computer Aided Manufacturing
CEJ Cement Enamel Junction
Corp. Corporation
cm Centímetro
cm/min Centímetro por minuto
Cr Cromo
dC Depois de Cristo
EDS Energy Disperse Spectrum
E
-06
Elevado a –10 (
-06
)
Er Érbio
et al. E outros
FEA Finite Element Analysis
FE-SEM Field Emission Scanning Electronic Microscopic
FESS Finite Element Solution Swansea
Ga Gálio
GB Gig Bite
GPa Gig Pascal
HD Hard Disk
HF Hidrofluorídrico Acid
g Gramas
h Hora
Inc. Incorporation
Inlays Preparos internos
ISO Organization International of Standardization
K Potássio
KCSMD King’s College School of Medicine & Dentistry
Kg Quilograma
Kg/cm² Quilograma por centímetro quadrado
Kgf Quilograma força
K
2
O.Al
2
O
3
.6SiO
2
Feldspato de Potássio
l Largura
lb Libra
m Módulo Weibul
mm Milímetros
mm/min Milímetros por minuto
Mass. Massachusetts
14
MEF Método de Elementos Finitos
MHz Mega Hertz
MPa Megapascal
mW/cm² miliWatts por centímetro quadrado
n número amostras
N Newton
Na
2
O. Al
2
O
3
. 6SiO
2
Feldspato de Sódio
Na Sódio
nº Número
NY New York
Onlays Preparos externos
Overlap Encaixar, sobrepor, recobrir, trespassar
Overlays Preparos extra coronários
p Probabilidade ou Nível de Significância
PLV Porcelain Laminate Veneers
pH Potencial de hidrogênio iônico
RAM Roentgen Automatic Memory
SEM Microscópio eletrônico de varredura
s segundos
Se Tensão de Von Misses
Sc Escândio
Si Silício
SiO
2
Sílica
Slice Fatia
UCMSD University College & Middlesex School of Dentistry
USA United State of America
Y Ítrio
Window Janela ou intra-esmalte
2D Bidimensional
3D Tridimensional
µm Micrômetro
º Grau
°C grau Celsius
% Porcentagem
& e
® Registrado
α Nível de Significância
ε Módulo de Elasticidade
ν Coeficiente de Poisson
15
RESUMO
PEREIRA, J L N. Avaliação da distribuição de tensões nas facetas estéticas de porcelana pelo
método de elementos finitos. Ponta Grossa, 2005. 149p. Dissertação – (Mestrado em Clínica
Integrada) – Faculdade de Odontologia, Universidade Estadual de Ponta Grossa.
O presente trabalho teve por objetivo avaliar a distribuição de tensões nos dentes restaurados
com facetas estéticas de porcelana pelo método de elementos finitos, em modelos
representativos de incisivos centrais superiores onde foram utilizadas três tipos de simulações:
dentes que não apresentavam preparos dentários com e sem recobrimento da borda incisal, e
dentes com preparo em forma de ombro e com recobrimento da borda incisal. Estes modelos
foram submetidos a cargas de 100N e 350 N na borda incisal, sob angulações de 45
0
e 90
0
,
simulando condições clínicas de pacientes portadores de classe I de Angle e pacientes com
mordida de topo e/ou bruxomanos. Foi observado que o aumento de carga, bem como a
diminuição da angulação, promoveu um aumento das tensões nos modelos representativos das
facetas de porcelana, e que os modelos representados pela porcelana à base de dissilicato de
lítio, apresentou um comportamento melhor em relação à distribuição das tensões sobre os
dentes restaurados com facetas de porcelana feldspática.
Palavras-chaves: Elemento finito; Facetas Laminadas de Porcelana; Cerâmicas.
16
ABSTRACT
PEREIRA, J L N., Evaluation of the distribution of tensions in the laminates aesthetic of
porcelain by the method of finite elements. Ponta Grossa, 2005. 149p. Dissertation – (Master of the
Integrated Clinic) – School of Dentistry, University of the State of Ponta Grossa.
The present work had the objective to evaluate the distribution of tensions in teeth restored
with aesthetic porcelain laminates by the finites elements method, in representative models of
upper incisors central, where three types of simulation had been used: teeth that did not
present dental preparations with and without covering of the incisal edge, and teeth that had
preparation in shoulder form and layering of the incisal edge. These models had been
submitted to the loads of 100N and 350 N in the incisal edge, under angles of 45
0
and 90
0
,
simulating clinical conditions of carrying patients of class I of the Angle and patients with
direct bite of the incisors and/or bruxomanos. We observed that the increase of the load, as
well as the reduction of the angulations, had promoted an increase to the tensions in the
representative models of porcelain laminate, and that the models represented by the lithium
dissilicato porcelain, presented a better behavior in relation to the distribution of the tensions
on teeth restored with feldspática porcelain laminate.
Key Words: Finite element; Laminate veneers porcelain; Ceramics
17
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO .............................................................................................. 19
2 REVISÃO DE LITERATURA ......................................................................... 26
2.1 PREPARO DENTAL PARA FACETAS DE PORCELANA............................. 26
2.2 EVOLUÇÃO DOS SISTEMAS DE ADESÃO ÀS PORCELANAS.................. 37
2.3 MÉTODOS PARA ANÁLISE DE RESISTÊNCIA MECÂNICA........................ 56
2.4 MÉTODOS PARA ANÁLISE DE TENSÕES.................................................. 67
3 PROPOSIÇÃO .............................................................................................. 85
4 MATERIAL E MÉTODOS .............................................................................. 84
4.1 ANÁLISE DE TENSÕES PELO MÉTODO DE ELEMENTOS
FINITOS (MEF).............................................................................................. 84
4.2 ETAPAS DA ANÁLISE NO MÉTODO DE ELEMETOS FINITOS
(MEF).............................................................................................................. 88
4.3 PRÉ – PROCESSAMENTO .......................................................................... 89
4.3.1 Definição da Geometria, Seleção do Modelo e Obtenção da
Imagem........................................................................................................... 90
4.3.2 Carregamento e Condições de Contorno....................................................... 95
4.3.3 Definição das Propriedades Mecânicas.......................................................…95
4.4 PROCESSAMENTO...................................................................................… 99
4.5 PÓS – PROCESSAMENTO ........................................................................ 104
5 RESULTADOS .............................................................................................105
6 DISCUSSÃO.................................................................................................115
6.1 DISCUSSÃO DA METODOLOGIA EMPREGADA....................................... 115
6.2 DISCUSSÃO DOS RESULTADOS OBTIDOS............................................. 123
7 CONCLUSÕES............................................................................................ 131
REFERÊNCIAS ...................................................................................................... 133
18
APÊNDICE - Resultados originais e valores quantitativos das tensões (MPa)
nos diferentes sistemas de recobrimento e preparo dos modelos
representativo do incisivo central superior e das facetas de
porcelana para os seis grupos
estudados..........................................................................................143
ANEXO - Autorização do uso do Modelo representativo do Incisivo Central
Superior da Tese de Doutorado (Ulbrich, N. L., 2005) da
Universidade Federal do Paraná..................................................... 146
19
1 INTRODUÇÃO
Se tudo na vida é relativo,
porque só o isolamento é absoluto?
João Luiz Neves Pereira
As facetas de porcelana são restaurações que podem proporcionar
ou devolver a harmonia do sorriso de forma excepcional. O aumento da expectativa
de vida juntamente com a diminuição do índice de cáries fez surgir uma demanda
para restaurações funcionais e estéticas a longo prazo.
As primeiras peças de porcelana surgiram na China durante a
Dinastia Han (202 aC a 220 dC). Entretanto só foram desenvolvidas no século X,
quando da incorporação do Quartzo, Feldspato e Caulim, conferindo grande
brancura e translucidez às peças. Em 1708, Böttger desenvolveu uma porcelana de
alta qualidade, ao acrescentar cristais de Mulita (argila) as peças cerâmicas,
conferindo-as plasticidade, resistência mecânica verde (antes da queima), e cor.
Atualmente, a alumina tem sido utilizada em substituição ao quartzo, levando a um
aumento da resistência da porcelana.
Entretanto, as porcelanas são materiais frágeis, apresentando alto
módulo de elasticidade, baixa tenacidade, sendo portanto, susceptíveis à fratura
devido a tensões de tração e em áreas de concentrações de tensões, principalmente
quando apresentam fraturas intrínsecas imperceptíveis. No entanto, sob tensões de
compressão as cerâmicas apresentam excelente resistência, principalmente quando
suportadas por materiais resilientes como a dentina e os cimentos resinosos.
As facetas estéticas de porcelana tornaram-se estáveis nas últimas
décadas e as técnicas de confecção tornaram-nas populares para muitos dentistas e
pacientes (GOLDSTEIN, 1980). As facetas de porcelana podem ser usadas para
promover o alinhamento dos dentes, alterar a forma e o comprimento dental, mudar
20
a cor, ou mascarar manchas de fluorose e de medicamentos como a tetraciclina, e
outras opacidades, bem como defeitos de esmalte como as hipoplasias e
descolorações causadas por alterações dentárias e tratamentos endodôntico mal
realizados. Estas restaurações adesivas e estéticas têm alterado o sorriso destes
pacientes (DUNNE; MILLAR, 1993).
A técnica foi descrita pela primeira vez por Pincus (1938), na
qual laminados cerâmicos eram retidos por pós, utilizados para fixar dentaduras,
durante os sets das filmagens cinematográficas em Hollywood. Contudo, este tipo de
trabalho era altamente temporário, durando quando muito o tempo necessário para a
filmagem (GOLDSTEIN, 2000). Rochette, em 1975, descreveu uma variação da
técnica de cimentação pela fixação da porcelana silanizada não condicionada a
dentes incisivos usando uma resina acrílica. Nos anos seguintes, Faunce e Faunce
(1975); Faunce e Myers (1976), descreveram o uso de facetas pré-fabricadas de
resina acrílica (Sistema Mastique), integrando os princípios de adesão de Buonocore
(1955) e Bowen (1955,1963), como uma forma alternativa ao uso do laminado de
cerâmica. Entretanto, logo deixaram de serem usadas devido à fraca união dos
sistemas adesivos da época à faceta de resina. A separação da faceta ocorria
freqüentemente na interface faceta/resina de fixação apresentando também baixa
resistência à abrasão e instabilidade de cor, inerentes a composição da resina
composta.
Atualmente, a técnica de cimentação adesiva recomendada segue
as indicações dos trabalhos de Simonsen e Calamia (1983), que descreveram um
aumento na retenção produzido pelo condicionamento interno da porcelana com
ácido hidrofluorídrico a 10%, em conjunto com a aplicação do silano (silanização), o
21
mesmo recomendado por Horn em 1983, sendo depois fixados ao tecido dental
através de agentes de cimentação adesiva.
Com a evolução das resinas compostas, os cimentos resinosos
também acompanharam esta tendência, melhorando ainda mais as propriedades
físicas e mecânicas destes materiais e das peças indiretas, sendo que para as
facetas indiretas, pode-se indicar os cimentos fotopolimerizáveis, ou mais
recentemente, os cimentos de dupla polimerização, chamados duais, aliados aos
sistemas adesivos de esmalte e dentina. Peumans et al, em 1999, esclarecem que o
sucesso da faceta de porcelana é determinado pela força e durabilidade da união
formada entre três componentes do complexo adesivo: superfície do dente,
porcelana e o agente de cimentação.
Assim, as facetas de porcelana demonstram uma naturalidade
estética, cor, estabilidade morfológica e aceitabilidade dos tecidos biológicos
periodontais, e têm substituído amplamente facetas de resina acrílicas indiretas
(ROBERTS, 1980), e oferecido uma alternativa às facetas de resina composta.
A técnica da faceta de porcelana consiste na “substituição” da
porção visível do esmalte por uma cerâmica, a qual é unida à superfície dental,
oferecendo propriedades semelhantes ao dente natural (BARATIERI et al., 2001). O
principal objetivo protético da faceta cerâmica é substituir o esmalte defeituoso por
um esmalte artificial.
O primeiro passo antes da confecção do preparo dentário deve ser o
diagnostico do elemento dental, ou seja, se o dente apresenta-se vital ou tratado
endodonticamente e qual a extensão da perda dental coronária. Outro aspecto a ser
avaliado é se existem restaurações de compósito, em que quantidade e extensão e
se elas estão satisfatórias. Esse tipo de situação pode ocorrer mais comumente
22
quando há presença de restaurações do tipo classe III, apresentando assim uma
interface cerâmica/compósito em alguns pontos do laminado de porcelana.
Além disso, os preparos dentais para facetas indiretas quando
comparados aos preparos para coroas totais (EDELHOFF; SORENSEN, 2002) são
conservadores e os contatos proximais e oclusais permanecem amplamente
inalterados. O dente é, portanto, menos propício a fraturar ou alterar a sua posição e
o potencial para envolvimento pulpar é reduzido em comparação com as técnicas de
preparo para coroas totais. A superfície palatina dos incisivos superiores permanece
na maior parte das vezes intocada, reduzindo o potencial para inadvertida alteração
da guia anterior (DUNNE; MILLAR, 1993).
Sempre que possível, o preparo para laminado em porcelana deve
ficar limitado ao esmalte, mas com muita freqüência ocorre envolvimento da dentina.
(CONCEIÇÃO et al., 2005).
Contudo, segundo Putter e Ibsen (1990), existem situações onde os
dentes apresentam-se relativamente achatados ou um leve desalinhamento cujo uso
de preparos para facetas de porcelana são dispensados.
Assim, as propriedades mecânicas dos materiais restauradores
dentários devem ser capazes de suportar as tensões causadas pelas forças
repetitivas da mastigação (Taskonak; Anusavice e Mecholsky Jr et al., 2004). O
planejamento das restaurações dentárias é particularmente importante, para garantir
a sobrevida da restauração e a sua indicação apropriada, caso seja desejável o
melhor desempenho do material. Os planejamentos adequados são aqueles que não
resultam em tensões ou deformações que excedam as propriedades de resistência
de um material sob condições clínicas (MAGNE, VERSLUIS e DOUGLAS, 1999;
MORI et al., 1997).
23
Assim, com o intuito de avaliar as tensões geradas em estruturas
dentárias, várias metodologias foram desenvolvidas, tais como; análises de
coberturas friáveis por medidores ou sensores de deformação (strain gauges),
holografias, fotoelasticidade em duas ou três dimensões (HOOD, FARAH e CRAIG,
1975), análise do elemento finito, e outros métodos numéricos (CRAIG; POWERS,
2004).
O método do elemento finito foi desenvolvido pela primeira vez, em
1969, por Huang e Ledley e no Brasil por Correa e Matson que, em 1977, avaliaram
as tensões desenvolvidas em uma restauração de amálgama de prata. É um método
que oferece, através da utilização de um software específico, a simulação mecânica
em modelos matemáticos bi ou tridimensionais, permitindo a discretização
(distinção) de todas as estruturas anatômicas. Tal metodologia baseia-se na
confecção de um modelo matemático que representa geometricamente o objeto a
ser analisado. Este modelo é subdividido em um determinado número de células
denominado elementos, que podem se apresentar em formato triangular linear ou
quadrático, dependendo da geometria do modelo e do tipo de análise que será
realizada. Cada elemento é definido por um número determinado de pontos
denominado nós. Em um modelo bidimensional, os nós são localizados através de
um sistema de coordenadas cartesianas ortogonais, nos eixos X e Y, interligando os
respectivos elementos. O conjunto resultante é chamado de malha. Atribui-se aos
elementos da malha propriedades iguais às dos materiais que esses representam
para, posteriormente, conferir as mesmas condições de vínculo e carregamento
encontrados clinicamente (pré-processamento). Em seguida, após o processo de
análise, as tensões geradas nas estruturas serão observadas e quantificadas (pós-
processamento).
24
Vários estudos têm sido suportados por tal metodologia
(ALBUQUERQUE, 1999; BELOTI, 2004; BETIOL, 2002, 2005; GENG et al., 2001;
KAMPOSIORA, et al., 1994; LANG et al., 2001; LEE et al., 2002; LEWGOY et al.,
2003; MAGNE, VERSLUIS e DOUGLAS, 1999; POPPE, BOURAUEL e JAGER
2002; RIBEIRO, 2004; ROUSE, 1997; SCABELL, 2000; ULBRICH, 2005),
correlacionando a reabilitação realizada com as inúmeras alterações na distribuição
de tensões, tanto na estrutura de suporte quanto no próprio material restaurador.
Além disso, testes de distribuição de stress induzido como resultado
de uma carga experimental clínica são complexos, e são difíceis de determinar a
força compressiva, de tração ou cisalhamento pura. Ainda, devido ao alto custo,
longo tempo requerido para o estudo e problemas associados com o
estabelecimento da amostra experimental randomizada e sob controles aceitáveis,
limitam as investigações clínicas dos testes mecânicos (KELLY; TESK; SORENSEN,
1995; SORENSEN et al., 1999).
A análise pelo MEF proporciona dados valiosos a um custo
operacional relativamente baixo e em tempo reduzido, além de oferecer informações
desconhecidas nos estudos clínicos como distribuição de tensão, campo de
deformação e aquecimento. Apresenta ainda, grande versatilidade que permite a
variação de situações como: geometria, propriedades mecânicas e forças aplicadas.
Na odontologia, a potencialidade do MEF é comprovada nos estudos conduzidos
nesta área, onde os resultados obtidos via análise numérica/computacional, estão de
acordo com as diversas observações obtidas em estudos clínicos e experimentais.
Desta forma, embasados na literatura atual, e diante das
controvérsias sobre os preparos dentais para facetas de porcelana, procuramos
avaliar a distribuição de tensões nas facetas estéticas de porcelana, pelo método de
25
elementos finitos (MEF), empregando modelos representativos de incisivo central
superior restaurados com facetas laminadas de porcelana, relacionando com o
comportamento de incisivo central superior hígido.
26
2 REVISÃO DE LITERATURA
“É preciso reviver o sonho e a
certeza de que tudo vai mudar”
Autor desconhecido
2.1 PREPARO DENTAL PARA FACETAS DE PORCELANA
Para McCulloch (1968), na maioria dos casos, o preparo dental para
facetas de porcelana deveria remover pelo menos 0,5 mm de esmalte, para que não
houvesse sobre-contorno, pois dentes pequenos quando transformados em dentes
maiores causam um efeito antiestético. Mesmo quando espaços dentários precisam
ser fechados ou são necessárias alterações no contorno dental, algum preparo é
desejável. Embora este trabalho sobre as cerâmicas de vidro não tenha alcançado
um estágio de comercialização, existem muitas razões para acreditar que as
cerâmicas de vidro são superiores as porcelanas feldspáticas e as resinas plásticas
para dentes artificiais. Uma considerável melhoria nas propriedades mecânicas das
porcelanas é oferecida pela porcelana aluminizada. A invenção da porcelana
aluminizada e da cerâmica de vidro para uso dental mostrou que estes materiais
podem combinar as qualidades estéticas da porcelana dental com características
mecânicas superiores. Porcelanas aluminizadas são adequadas para coroas e
pontes e as cerâmicas de vidro são ideais para a manufatura de dentes artificiais e
laminados.
Com o desenvolvimento de técnicas restauradoras, para o
mascaramento de manchas, fraturas e fechamento de diastemas, Horn (1983),
descreveu que o preparo do esmalte vestibular para os laminados de porcelana,
pode ser modificado, caso seja necessário, saliências podem ser reduzidas e a
eficiência de fixação é aumentada se uma camada superficial do esmalte é
27
removida. As vantagens do laminado de porcelana comparado à faceta de resina
são: estabilidade de cor, brilho duradouro, resistência à abrasão, compatibilidade
biológica com os tecidos, maior efetividade de adesão ao esmalte, menor
manchamento, adesão química e mecânica ao elemento dental, resistência aos
efeitos deletérios do álcool, medicações e solventes.
Quinn, McConnell e Byrne (1986), descreveram, num artigo de
revisão sobre os laminados de porcelana, que o tratamento dos dentes hipoplásicos
ou que apresentam alterações de cor, devido a traumas dentários e infecções, ou
fatores gerais, incluindo causas hereditárias, congênitas ou adquiridas, podem ser
realizados, associando-se as propriedades das resinas compostas (cimentos) e das
cerâmicas, através do uso de técnicas de facetas laminadas com mínimo ou sem
preparos dentários onde o objetivo seria combinar as melhores propriedades de
ambos, pela técnica do ataque ácido. Através do uso de agentes silanos duplos
ocorre uma adsorção e alteração da superfície da porcelana, facilitando ou um
processo químico ou mecânico. O modo de ação ocorre através da adesão química
da sílica presente em ambos componentes da porcelana e matriz dos cimentos
resinosos (ou acrílicos), potencializando a adesão. Neste trabalho o autor descreve
dois casos clínicos, de pacientes jovens (18 e 15 anos) que apresentavam
amelogênese imperfeita e mancha hipoplásica e de tetraciclina associadas,
respectivamente, os quais tiveram os dentes anteriores recobertos com lâminas de
porcelana com mínimo desgaste dental. Estes pacientes apresentavam-se sobre
controle após um período de dois anos, e não apresentaram qualquer problema pós-
operatório. Os autores concluem que para casos selecionados em pacientes jovens,
o uso de laminados de porcelana é uma nova modalidade de tratamento para
descolorações de manchamento de dentes hipoplásicos.
28
Já para Clyde e Gilmour (1988), a extensão do preparo é
determinada pelo tipo de restauração proposta. As facetas de porcelana com
recobrimento vestibular, utilizam áreas de esmalte para sua cimentação. Dizem
também que não é essencial que o dente seja reduzido para receber uma faceta de
cerâmica. Em pacientes jovens, ou em situações onde os dentes encontram-se em
linguo-versão, inclinado para palatino ou lingual, ou em dentes hígidos, como
incisivos laterais conóides, a redução de esmalte pode ser evitada. No entanto, onde
existe a necessidade de mascarar descoloração ou evitar um contorno exagerado,
freqüentemente é necessária uma redução da superfície de esmalte de
aproximadamente 0,5 mm. O método preferido seria a redução da borda incisal
numa profundidade de 0,5 a 1 mm. O término finalizado na borda incisal pode
proporcionar uma faceta frágil, enquanto o preparo tipo janela (sem desgaste da
borda incisal) proporciona maior resistência. Em algumas circunstâncias em que é
necessário modificar o comprimento do dente ou proteger parte da superfície
palatina, o overlap (cobertura palatina em forma de chanfro) incisal é indicado.
Segundo McLean (1988), deve-se executar um preparo de pelo
menos 0,5 mm, com exceção da cervical onde o esmalte pode estar muito fino.
Sempre que possível, o preparo deve ficar apenas em esmalte. Onde a dentina for
envolvida recomenda o uso de ionômero de vidro, principalmente na margem
gengival onde a estabilidade dos adesivos dentinários é duvidosa.
Segundo Garber et al, em 1988, a redução do esmalte dental para o
uso de facetas de porcelana, é fundamental para uma adequada relação com o
periodonto marginal. Os autores chamam a atenção para algumas características
durante o preparo dental, para se evitar um desgaste excessivo, como; a extensão
do preparo vestibular deve apresentar 0,5 mm para a maior parte das situações
29
clínicas e no máximo 0,3 mm para dentes como os incisivos inferiores; a extensão
dos preparos interproximais não deve levar ao rompimento da área de contato; a
extensão dentro do sulco gengival deve atingir no máximo 0,2 mm; a redução
cervical deve ser de 0,25 mm em forma de chanfrado; e uma redução de 1,0 mm na
face incisal unida a uma redução lingual em forma de chanfrado (overlap), pode
evitar possíveis fraturas na porcelana. Ainda, segundo o autor “onde for possível a
colocação de laminados sem nenhum preparo e ainda assim desenvolver uma boa
estética sem modificações periodontais, então isto é o ideal”.
Segundo Putter e Ibsen (1990), em dentes relativamente achatados
ou levemente desalinhados não são necessários nenhum tipo de preparo para a
confecção de facetas de porcelana. Neste trabalho, o autor descreve o método de
cimentação simultânea dos laminados de porcelana, em pacientes que
apresentavam dentes manchados, e uma vez que os dentes se apresentavam
relativamente achatados e planos, não foram executados qualquer tipo de preparo.
Inicialmente foi feita uma moldagem com polivinilsiloxana (silicona de adição), e a
impressão enviada ao laboratório onde os laminados de porcelanas foram
confeccionados (Cerinate Porcelain, Den-Mat Corp., Santa Maria, CA), para os
incisivos centrais e laterais. Posteriormente à prova dos laminados de porcelana
através de uma pasta de prova e ao tratamento dos laminados com ácido cítrico a
25% por 25 segundos (Porcelain Conditioner, Den-Mat), um agente silano foi
aplicado (Cerinate Prime, Den-Mat) e cimentado aos elementos dentais através do
uso de um agente de cimentação dual (Ultra Bond, Den-Mat), em uma consistência
fluida. Após a remoção dos excessos na margem gengival, foi aplicada uma fonte de
luz do aparelho fotopolimerizados usando um diâmetro largo por 40 segundos por
vestibular e lingual de cada dente. Uma ponta multilaminada de acabamento (ET6F,
30
Brasseler, Savannah, GA) foi então usada para o acabamento inicial das áreas
gengivais proximais. Um acabamento final foi obtido utilizando-se um instrumento
interproximal em forma de lâmina (Den-Mat). O paciente foi então recomendado a
evitar alimentação nas próximas horas. Sete dias depois o paciente foi chamado
para retorno e cunhas interproximais foram colocadas e uma serra de separação
interproximal (Cerisaw, Den-Mat) foi utilizada para estabelecer a separação entre os
dentes anteriores. As áreas interproximais foram então finalmente acabadas usando
tiras finas de polimento epitex (Coe Manufacturing, England) seguido de cuidadoso
ajuste oclusal e polimento final.
Garber (1990), comenta sobre preparar ou não o esmalte para
receber uma faceta. Relata que é muito difícil conseguir um bom resultado
principalmente na margem gengival, sem o preparo do dente. O preparo melhora a
retenção física, torna o contorno imperceptível, facilita o acerto da cor, o
posicionamento adequado e a intimidade de ajuste. O acabamento com preparo é
mais rápido e mais limitado. O preparo facilita esconder a descoloração dental tanto
na cervical como no espaço interproximal.
Em 1990, Milosevic apresentou casos clínicos de recobrimento das
faces palatina dos dentes superiores, causados por perda de estrutura dental nas
quais facetas de cerâmica foram usadas. À resistência apresentada pelas facetas de
porcelana em áreas de pequena espessura, indicam estas restaurações e
apresentam vantagens em relação a outros materiais restauradores principalmente
em relação à preservação do tecido dental, resistência ao desgaste, compatibilidade
periodontal e estética do paciente.
Garber (1991), diz que o preparo do dente para faceta de porcelana,
de preferência, deve ser intra-esmalte. Porém, com o advento de novos adesivos
31
dentinários este fator não é tão crítico quanto se achava há alguns anos atrás. No
que se refere ao bordo incisal, o autor recomenda um chanfrado lingual para evitar a
junção porcelana/esmalte diretamente na borda incisal, o que poderá provocar,
pelos movimentos protusivos da mandíbula, uma força sobre a porcelana, resultando
na fratura da junção dos planos incisal e vestibular.
Reid, Simpson e Taylor (1991), apresentaram casos nos quais
facetas de cerâmica foram usadas em áreas de erosão palatinas dos dentes
anteriores superiores em pacientes que apresentavam sensibilidade devido a
estímulos térmicos de alimentos e ao frio. Em pacientes mais jovens, a perda de
tecido dentário, durante preparos mais radicais, pode pôr em risco a vitalidade
pulpar, de modo que um processo não invasivo que solucione o problema é bem
vindo. As facetas apresentam vantagens com relação a outros materiais
principalmente em relação à estética, resistência ao desgaste e conforto do paciente.
Ferrari, Patroni e Balleri (1992), fizeram um estudo sobre a
espessura do esmalte em 114 dentes extraídos (incisivos, caninos e pré-molares)
que foram medidos nos terços gengival, médio e incisal. Chegaram às seguintes
conclusões:
• A espessura do terço gengival variou de 0,3 a 0,5 mm;
• No terço médio todos os dentes tiveram uma espessura média de
0,6 a 1,0 mm;
• A medida incisal esteve na média de 1,0 a 2,0 mm.
Assim, baseados nos achados acima concluem que:
1. A extensão e espessura do esmalte na área gengival dos dentes
anteriores não permitem adequada redução para facetas de
porcelana sem que haja exposição de dentina;
32
2. A redução mínima do esmalte na área vestibular é de 0,5 mm;
3. Os dados relatados podem servir como guia para a determinação
da profundidade de redução do esmalte;
4. Um preparo supragengival é defendido para facilitar as técnicas
de higiene oral.
Para a confecção de facetas laminadas, Mainieri, Walber e Rivaldo,
em 1992, relataram que o preparo dentário deve ser feito em esmalte, salvo em
dentes desvitalizados e escurecidos, onde é possível aprofundar até a dentina,
variando-se o preparo em profundidade de 0,4 mm a 0,6 mm no terço médio e
incisal. O término é em chanfrado e localizado a 0,2 mm subgengivalmente.
Em um estudo longitudinal de cinco anos, Dunne e Millar, em 1993,
analisaram as facetas laminadas de porcelana realizadas nas University College &
Middlesex School of Dentistry (UCMSD – de julho de 1986 a dezembro de 1989) e
King`s College School of Medicine & Dentistry (KCSMD – de novembro de 1986 a
Outubro de 1991). Como critério de exclusão, o esmalte dentário deveria apresentar
com 50% integro para a adesão, bem como, deveria restar pelo menos 50% de
estrutura dental. Ainda, os pacientes foram excluídos deste tratamento se havia
inadequado suporte posterior, higiene oral inadequada, atrição excessiva, ou
evidências de prévia atividade parafuncional. Os dentes preparados receberam um
desgaste mínimo de 0,5 mm na face vestibular, com um chanfrado marginal
incluindo a região cervical mesial e distal, sem romper a área de contato. A região
incisal foi deixada intacta por um preparo do tipo janela ou reduzida de 1,0 mm a 2,0
mm para a cobertura total com a faceta de porcelana (overlap). Foram
confeccionadas nos incisivos superiores 81% dos laminados, 16% nos caninos e 2%
nos pré-molares. Laminados de porcelana foram raramente confeccionados nos
33
dentes inferiores. De um total de 550 facetas que foram confeccionadas para 170
pacientes, 79% apresentaram-se satisfatórias após três anos e 73% após quatro
anos, quando avaliadas em relação à infiltração marginal, adaptação, integridade de
cor e ausência de trincas ou fraturas. Os autores concluíram que facetas de
porcelana devem ser consideradas como restaurações conservativas, embora os
pacientes devam ser alertados sobre as incidências de problemas diversos,
principalmente quando existirem restaurações prévias, ou onde a superfície dental
encontre-se perdida. Agentes de cimentação comprovados devem ser utilizados, e a
despeito que o uso do isolamento absoluto não aumentou o percentual de sucesso,
os autores consideraram que o controle cuidadoso da umidade é importante.
Nordbo, Rygh-Torensen e Henaug (1994), num estudo longitudinal
de 3 anos avaliando facetas laminadas de porcelana em dentes anteriores com
preparos conservativos, sem redução incisal (janela), observaram que o máximo de
estrutura dentária é preservado. Foram colocados 135 laminados em dentes
anteriores sem qualquer preparo da borda incisal, apenas apresentavam leve
redução do esmalte vestibular de 0,3 mm a 0,5 mm através do desgaste com uma
ponta diamantada tronco-cônica de extremo arredondado, com término em
chanfrado ao nível gengival. As facetas de porcelana feldspática sinterizadas
(Ceramco, Inc., Bulington, NY, USA), foram condicionadas, silanizadas e depois
cimentadas à estrutura dental através de um cimento resinoso fotopolimerizável,
sendo que as facetas foram realizadas pelo mesmo técnico dental. Os pacientes
foram avaliados anualmente, quanto ao deslocamento, desgaste, fratura, integridade
marginal incluindo cárie, coloração do cimento e sobrecontorno. Os autores
concluíram, ainda que os preparos conservativos não produzem sobrecontorno,
sendo assim uma técnica de tratamento previsível, eficaz e de sucesso.
34
Pippin et al (1995), compararam a saúde periodontal e a
aceitabilidade clínica de incisivos superiores restaurados com facetas de porcelana
versus coroas metalo-cerâmicas. Os autores avaliaram 60 pacientes, num total de
120 restaurações, em grupos, de acordo com a idade das restaurações (de 0 a 60
meses). As margens das facetas eram geralmente supragengivais e apresentaram
menos inflamação gengival. Todas as facetas foram clinicamente aceitas enquanto
que 5% das coroas metálicas fundidas fracassaram por causa de cáries
secundárias.
Pacientes que apresentam dentes com diastemas, unitários ou
múltiplos, e que não apresentam alterações de cor, dispensam o uso de laminados
cerâmicos totais. Em 1996, Nixon, observou que quando as restaurações estéticas
não necessitam mascarar a cor de fundo do dente, praticamente não se necessita
de qualquer tipo de preparo dental. O efeito da cobertura do laminado parcial, em
conjunto com a alta força adesiva da porcelana condicionada e o mínimo stress da
oclusão sobre a mesma, tornam o laminado parcial de cerâmica uma excelente
opção para se obter estética com máxima preservação dentária.
Beloti, Segala e Guimarães, (2000), realizaram uma revisão de
literatura, sobre as características do preparo dentário para confecção de facetas
laminadas. Quanto à classificação os preparos dentários podem se apresentar com:
leve redução; redução vestibular, proximal e cervical; redução vestibular, proximal
cervical e incisal; e sem nenhum tipo de redução (ausência de preparo). Dos tipos de
preparo encontrados, citaram o preparo tipo slice, preparo com overlap ou incisal e
preparo tipo janela. Para a seqüência de preparo, os passos mais acordados entre
os autores são: a confecção de canaleta cervical; a confecção de canaletas
horizontais ou verticais seguida da união das mesmas; o preparo ou redução incisal,
35
seguido do acabamento e polimento. Os autores, que defendem a execução de
algum tipo de preparo dental, apresentam como vantagens o controle do
sobrecontorno, o aumento da força de união entre a resina de cimentação e o dente,
o mascaramento de manchas, a facilitação do assentamento da faceta durante a
cimentação e a diminuição do índice de fratura por uma maior espessura do
laminado. A revisão da literatura indicou ainda, autores que contra-indicam o preparo
dentário, seguido por outros que variam a redução vestibular de 0,3 mm a 1,5 mm,
envolvendo ou não o ponto de contato, reduzindo ou não a incisal, com e sem
preparo de overlap ou trespasse palatino.
Beloti (2001), analisou a resistência mecânica de dentes restaurados
com facetas cerâmicas sobre diferentes preparos dentais. Foram utilizados 40
incisivos centrais artificiais em resina, Cymell 1077(Columbia Dentoform Corp., Long
Island City, NY, USA) divididos em quatro grupos: G1: desgaste 1,0 mm na face
vestibular, 1,5 mm de redução incisal, sem overlap; G2: desgaste de 1,0 mm na face
vestibular, 1,5 mm de redução incisal, com overlap de 1,0 mm; G3: desgaste de 0,7
mm na face vestibular, 1,5 mm de redução incisal, sem overlap; G4: desgaste
vestibular de 0,7 mm, redução incisal de 1,5 mm com overlap de 1,0 mm. As facetas
foram confeccionadas em IPS Empress (Ivoclar) e fixadas com cimento resinoso
Opal (3M do Brasil). Após o ensaio mecânico, empregando a máquina de ensaios
MTS 810 a uma velocidade de 1,0 mm/min., verificou-se uma homogeneidade entre
os grupos, sendo encontrada diferença estatística apenas entre o grupo G2 e G3.
Assim sendo, embora o preparo com maior desgaste vestibular e presença de
overlap (G2) tenha apresentado maiores valores de resistência à fratura das facetas
cerâmicas, os autores relataram a necessidade de outros estudos, uma vez que não
36
foi possível definir qual o fator do preparo (desgaste vestibular ou sobrepasse
palatino), seria responsável pela maior resistência do conjunto dente/faceta.
Em outro estudo, descrito por Edelhoff e Sorensen (2002), os
autores verificaram a remoção de estrutura dental associados com diversos tipos de
preparos (desenhos) para dentes anteriores. A conservação da estrutura dental sã
ajuda a preservar a vitalidade dental e reduz a sensibilidade pós-operatória.
Desenhos de preparos inovadores como estes para facetas de porcelana, são
menos invasivos do que preparos convencionais para coroas totais. A finalidade
deste estudo foi quantificar e comparar a quantidade de estrutura dental removida
quando vários preparos dentais inovadores e convencionais foram completados em
diferentes dentes. Foi introduzido um novo sistema de classificação compreensiva
de desenho de preparo dental. Dentes de resina Typodont representando o incisivo
central superior esquerdo, canino superior esquerdo, e incisivo central inferior
esquerdo foram preparados com os seguintes desenhos: parcial (V1), tradicional
(V2), estendido (V3), e preparo total (V4) para faceta de porcelana; preparos retidos
com sulcos para adesão de resina (A1), e com asa/sulcos (A2), preparos para coroa
total cerâmica com 1.0 mm de redução axial e linha de preparo com ombro
arredondado (F2), e coroa metalocerâmica com 1.4 mm de redução axial e término
de preparo ombro vestibular (F3). Após os términos dos preparos (10 por grupo), a
coroa era separada da raiz ao nível da junção cemento esmalte (CEJ). A estrutura
dental coronária removida era medida com análise gravimétrica (por peso).
Significância (valores) e desvios padrões para os diferentes desgastes de estruturas
dentais dos desenhos de preparos foram calculados e analisados com análise de
variância ao nível de significância de p<0.5. Diferenças significativas na quantidade
de estrutura dental removida foram notadas entre os desenhos de preparos. Facetas
37
de Cerâmicas e próteses adesivas retidas por cimentos resinosos, foram os
desenhos de preparos menos invasivos, removendo aproximadamente 3 a 30% de
estrutura coronária por peso. Aproximadamente, 63 a 72% de estrutura dental
coronária foi removida quando foram feitos preparos para coroas totais cerâmicas e
metalo-cerâmicas. Para uma única coroa dental, a remoção de estrutura dental para
um preparo F3 (coroa metalocerâmica) foi 4.3 vezes maior do que para um preparo
V2 (faceta laminada cerâmica, somente a superfície vestibular) e 2.4 vezes maior do
que um preparo V4 (laminado veneer de porcelana mais extensivo). Dentro das
limitações deste estudo, preparos dentais para laminados de porcelana e próteses
adesivas requerem aproximadamente ¼ a ½ da quantia de redução da estrutura
dental de uma coroa total convencional. Os autores ainda concluem que quando
dentes de resina typodont forem usados, preparos para coroas totais requerem 63%
a 72% (por peso) do peso total de dentes hígidos. Os preparos para coroas
cerâmicas puras, foram aproximadamente 11% menos invasivas do que para coroas
metalo-cerâmicas.
2.2 EVOLUÇÃO DOS SISTEMAS DAS PORCELANAS
Devido à abundante matriz vítrea circundando a fase cristalina, as
porcelanas oferecem uma estrutura ideal para o condicionamento com ácido
fluorídrico, criando túneis e orifícios retentivos entre os cristais ácido-resistentes. A
utilização do ácido fluorídrico na porcelana varia de acordo com a sua concentração
e tempo de condicionamento: 7,5% durante 20 minutos (ARAÚJO, ODA e SANTOS,
1990); 7,5% e 10 minutos (KENEDY, 1991); 9,5% e 5 minutos (WOLF, POWERS e
O'KEEFE, 1992); 2% e 2,5 minutos (LU et al., 1992); 9,5% e 4 minutos (LACY et
al.,1992); 10% e 15 minutos com ultra-som (BRASIL et al., 1993); 10 a 20% e 3
38
minutos (SOUZA JUNIOR, et al., 1995); 40% por 3 minutos (DIETSCHI, MAGNE e
HOLZ, 1995); 8 a 10% e 2,5 minutos (GOMES et al., 1996); 9% e 3 a 5 minutos
(GUSMAN, 1997).
Segundo Hayakawa et al (1992), apesar de produzir a maior força de
adesão, o uso do ácido fluorídrico não se faz necessário quando agentes silanos
forem utilizados, e o uso do ácido fosfórico em gel por sessenta segundos sobre a
porcelana provocou forças adesivas muito pequenas.
Wolf, Powers e O'Keefe (1992), reportaram que a porcelana
condicionada com ácido fluorídrico em gel 9,5% por 5 minutos, tratada com adesivo
e cimentada com compósito, apresentava uma força de união de 17 MPa, e
sugeriram que a força adesiva e o módulo de falha adesiva podem ser melhorados
se o tempo de ataque ácido for reduzido. O tempo e a concentração desse ácido são
fundamentais, pois o excesso de um desses pode remover parte do opaco da
porcelana, comprometendo sua estética.
Segundo Anusavice (1993), as cerâmicas odontológicas podem ser
classificadas pelo tipo, uso ou pelo método de processamento. Assim segundo os
tipos, podem dividir as cerâmicas em dois grandes grupos: as cerâmicas feldspáticas
e as cerâmicas reforçadas. A feldspática foi a primeira a ser empregada na
odontologia e também é conhecida como cerâmica convencional ou tradicional, e é
essencialmente uma mistura de feldspato de potássio (K
2
O.Al
2
O
3
.6SiO
2
) ou
feldspato de sódio (Na
2
O. Al
2
O
3
.6SiO
2
) e quartzo. Esses componentes são
aquecidos a altas temperaturas (1200-1250
0
C) e a fusão incongruente do feldspato
leva à formação de um vidro líquido e de cristais de leucita (K
2
O.Al
2
O
3
.4SiO
2
). A
massa fundida é resfriada bruscamente para manutenção do estado vítreo, que é
constituído basicamente por uma rede de sílica (SiO
2
) e, após o resfriamento, a
39
massa é moída a pó, conhecido como frit. Portanto, existem duas fases: uma vítrea
responsável pela translucidez do material, e uma cristalina, que confere resistência.
A Alumina (Al
2
O
3
) também é acrescentada à composição, além de outros óxidos
metálicos, para obtenção de pigmentos que fornecem as cores para a simulação dos
dentes naturais, tais como o óxido de ferro ou níquel (marrom), óxido de manganês
(lavanda), óxido de titânio (marron-amarelado), óxido de cobalto (azul) e óxido de
zircônio ou estanho (opacidade). As cerâmicas feldspáticas ainda apresentam um
conteúdo de leucita, sendo que um alto conteúdo parece levar a um maior desgaste
do dente e da restauração antagonista. Cerâmicas com menor conteúdo de leucita
e/ou cristais mais finos, como Finesse® e All-Ceram® reduzem o potencial de
desgaste e abrasão do dente antagônico, e podem ser utilizadas para confeccionar
laminados, inlays e onlays cerâmicos.
Segundo Conceição et al (2005), as cerâmicas reforçadas, se
caracterizam basicamente, por apresentar maior quantidade de fase cristalina em
relação à cerâmica feldspática convencional. Diversos cristais têm sido
acrescentados, como a alumina, a leucita, o dissilicato de lítio e a zircônia, os quais
atuam como bloqueadores da propagação de fendas quando a cerâmica é
submetida a tensões de tração, aumentando a resistência do material. O aumento
também é, em parte, explicado pelas tensões compressivas residuais que se formam
pela diferença de coeficiente de expansão térmica entre a fase cristalina e a fase
vítrea. De uma maneira geral, quanto maior a quantidade de fase cristalina, maior
tende a ser a resistência da cerâmica.
Um dos fatores clínicos e laboratoriais importante e determinantes
na longevidade das restaurações em cerâmica é a cimentação, a qual pode ser
realizada pela técnica convencional ou adesiva, dependendo do material cerâmico
40
empregado. A cimentação adesiva aumenta a resistência à fratura de elementos
protéticos confeccionados com a cerâmica feldspática em comparação aos cimentos
de ionômero de vidro e fosfato de zinco. Em um trabalho longitudinal descrito por
Dunne e Millar (1993), os autores observaram que após um período superior a 63
meses do controle da colocação de 315 laminados de porcelana em 96 pacientes,
53 (17%) das restaurações em 31 (32%) dos pacientes presentes, apresentaram
problemas ao retornarem. Deste, 25 (8%) foram simples e os laminados
permaneceram em uso enquanto 34 (11%) desprenderam ou foram removidos. Os
aumentos dos problemas e das falhas foram associados com laminados colocados
sobre restaurações existentes, onde a perda da estrutura dentária havia ocorrido
anteriormente ao tratamento, e onde inapropriados agentes de cimentação foram
empregados. Idade, sexo, técnica de fabricação (folha de platina ou revestimento
refratário), uso de isolamento absoluto e ano da cimentação não foram fatores
significantes.
Em outro estudo in vivo, Wolf et al (1993), observaram a resistência
adesiva do cimento resinoso após o condicionamento e asperização da superfície
da porcelana com jato de óxido de alumínio. Foi aplicado um gel de 9,5% de HF por
30, 60, 150 e 300 segundos e aplicados jatos de partículas de ALO
3
em diferentes
granulações e tempos. A aspereza média era medida através de um profilômetro
antes e após cada tratamento. Tempos mais longos do uso do jato de ALO
3
com
tamanhos de partículas maiores (78 μm), produziu uma maior aspereza da superfície
da porcelana. O ataque com o ácido HF a 9,5% produziu forças mais elevadas do
que o jateamento com óxido de alumínio. Ataques da porcelana (IPS – Empress)
com ácido HF a 9,5% por tempos superiores há 60 segundos produziram falhas
coesivas maiores na porcelana, visto que a maioria de falhas observadas com
41
asperizações de jato de ALO
3
eram adesivas. Forças adesivas de 32 MPa foram
observadas após o jateamento com ALO
3
e condicionamento do gel de HF a 9,5 %.
Nathanson e Share (1994), relataram que a cerâmica é um material
friável pela baixa capacidade de apresentar deformações plásticas sob tensão. As
restaurações de cerâmica são confeccionadas com materiais cerâmicos delgados e,
quando trazidas do laboratório para a clínica e testadas na cavidade oral,
apresentam risco à fratura. Porém, a união adesiva dessas restaurações aos dentes,
produz uma resistência adequada para sustentar a função e as tensões da cavidade
oral. Sem essa união, mesmo a mais leve tensão oclusal dos dentes opostos induz à
fratura. A resistência à fratura pelo processo adesivo está baseada em mecanismos
como o apoio proporcionado pela estrutura dental, a fim de prevenir a flexão da
restauração cerâmica, estando esta protegida contra deslocamentos e flexões e
resistindo a forças oclusais. Um outro aspecto é o mecanismo de apoio provido pelo
cimento resinoso polimerizado sob a restauração de cerâmica adesiva,
proporcionando uma zona adequada de alívio potencial de tensões entre a cerâmica
e a estrutura dentária subjacente.
Segundo Agra et al (1995), o tipo de porcelana encontrada na face
interna da restauração influi no tempo de ação necessária do ácido. Quanto mais
opaca for essa camada de porcelana maior o tempo exigido para que se consiga um
adequado condicionamento. As porcelanas opacas apresentam alumina em sua
composição, o que diminui o silício presente em sua superfície, dificultando o
condicionamento com ácido fluorídrico. O condicionamento com ácido
hidrofluorídrico é incapaz de gerar uma superfície retentiva sobre cerâmicas
altamente cristalinas com conteúdo vítreo insuficiente (materiais de corpo In-Ceram
ou Procera). Passos adicionais são necessários para alguns desses produtos
42
gerarem um intertravamento mecânico positivo, por exemplo, a sinterização das
partículas de sílica. Vidros ceramizados prensados com calor a base de lítio, como
por exemplo, o IPS Empress II, pode ser condicionado com ácido fluorídrico e
silanizados. Já os vidros ceramizados a base de leucita, como a Optec HSP,
precisam apenas da união química causada pelo silano e podem ser enfraquecidos
pela aplicação do ácido.
A silanização da porcelana é um procedimento delicado e sensível.
Os silanos devem ser comprados em estado inativo, pois em um ambiente aquoso
os silanos ativados reagem entre si e se precipitam fora da solução. Após a
secagem, a superfície cerâmica condicionada deve ser coberta por duas a três
camadas de solução ativa de silano e permitida a evaporação de solvente entre as
camadas, aguardando aproximadamente 40 segundos para sua evaporação. A
superfície não deve se apresentar brilhante; se isto ocorrer é indício de que existe
excesso de substância e deve-se aguardar a evaporação por mais tempo. Estes
agentes tornam a ligação entre a porcelana e o cimento resinoso tão forte quanto à
ligação entre resina composta direta e o esmalte condicionado (SOUZA JUNIOR. et
al., 1995).
Segundo Garber e Goldstein (1996), a superfície da porcelana
tratada com agentes silanos propicia uma resistência adesiva que supera a própria
resistência coesiva da cerâmica. Isto permite o uso da porcelana em preparos tipo
classe IV, onde as faces incisal e proximal poderão ser substituídas por uma faceta
que será unida á estrutura dental, sendo consideravelmente mais forte do que uma
restauração de resina compota. O preparo envolve a remoção de qualquer lesão
remanescente, e o alisamento da linha de fratura em ângulos retos às superfícies
vestibular e palatal do dente. A linha de acabamento do esmalte da superfície
43
vestibular do dente é então desenvolvida num bisel ou, caso o esmalte seja
suficientemente espesso, num chanfrado côncavo. A superfície palatina é preparada
como um término de topo, ou minichanfrado.
Rosenblum e Schulmam (1997), comentaram, em um artigo de
revisão, que muito se tem escrito sobre as propriedades da cerâmica dental como
material restaurador: suas propriedades ópticas, durabilidade e possibilidade de ser
condicionada. Todavia, dois grandes problemas originam-se do emprego da
cerâmica em odontologia: seu potencial para friabilidade e fratura e poder de causar
abrasão no dente antagonista. A friabilidade traz geralmente a propagação de
trincas pela massa do material cerâmico, iniciando uma fenda. A fenda pode ser uma
micro trinca na superfície (por exemplo, criada durante um ajuste oclusal com ponta
diamantada) ou pode ser uma porosidade interna (por exemplo, originada de uma
falha no processo de confecção e queima da cerâmica). Em geral, as cerâmicas
apresentam-se com baixa resistência à tração devido à presença de fendas. Para
uma resistência adicional, cristais pequenos podem ser dispersos dentro da
estrutura da cerâmica para impedir a propagação das trincas.
As propriedades físicas sofrem influência do grau de conversão dos
monômeros em polímeros. A incompleta polimerização dos cimentos resinosos
causa a diminuição da resistência à fratura da restauração em 50%, além da
redução da resistência adesiva e toxicidade do cimento não polimerizado (GOES,
1998). Ainda, segundo o autor a espessura da linha de cimento alcançada nos mais
variados tipos de cimentos resinosos deveria ficar por volta de 25 µm; que também
está relacionada com o tamanho médio das partículas usadas. A grande espessura
de película dos cimentos é considerada um fator crítico, principalmente em
cerâmicas puras. Além da desadaptação da restauração à estrutura dentária, uma
44
maior espessura também dificulta a distribuição de tensões de forma homogênea
sobre a restauração e a torna mais susceptível à fratura.
Segundo Anusavice (1998)
o tratamento da superfície interna das
peças protéticas varia de acordo com a classificação do material. Usualmente, os
laboratórios empregam o jateamento com óxido de alumínio para remover o material
refratário ou como procedimento de limpeza da superfície. Para as cerâmicas
feldspática e os vidros ceramizados, esse procedimento promove uma alteração
morfológica da superfície da cerâmica, criando irregularidades em forma de cunha, o
que favorece a futura união micromecânica com o material resinoso. Nas cerâmicas
reforçadas, há a formação de poucas ou raras irregularidades na superfície jateada,
não possuindo assim grande necessidade de jatear com óxido de alumínio
porcelanas do tipo In-Ceram ou Procera, devido ao seu alto teor de alumina
presente na cerâmica de infra-estrutura.
A técnica de adesão dos laminados de porcelana, permite a união de
camadas finas de porcelana a dentes minimamente preparados, pelo uso de
cimentos resinosos em combinação aos sistemas adesivos. Segundo Peumans et al
(1999), a limpeza ultra-sônica é essencial para alargar e aumentar o acesso às
reentrâncias causadas pelo ácido fluorídrico às porcelanas. O objetivo deste trabalho
in vitro, foi analisar a ultra-estrutura na interface dos sistemas de adesão e assim
conseguir explicar a o fenômeno clínico e/ou falha da adesão dos laminados de
porcelana. Os autores utilizaram discos de porcelana, tratados sucessivamente com:
jateamento com óxido de alumínio; condicionamento com ácido fluorídrico; limpeza
ultra-sônica; e silanização. O efeito de cada tratamento na superfície da porcelana
foi avaliado pelo microscópio eletrônico de varredura por emissão de campo (FE-
SEM). Em adição, o efeito do condicionamento ácido na superfície dos dentes
45
preparados para os laminados de porcelana, também foi determinado. Finalmente,
os laminados de porcelana pré-tratados foram cimentados a doze dentes anteriores
superiores pelo uso de adesivos na técnica de condicionamento total, e um agente
de cimentação fotopolimerizável. A interface dente/cimento resinoso e cimento
resinoso/porcelana foram avaliados ultramorfologicamente pelo FE-SEM, após os
espécimes terem sido condicionados com um íon de argon para aumentar o alívio da
superfície da porcelana. Imagens ao FE-SEM da interface dente/cimento resinoso e
cimento resinoso/porcelana, mostraram uniões micro-mecânicas do cimento
resinoso nas micro retenções de ambas superfícies condicionadas, dente e
porcelana. Da perspectiva desta microscopia eletrônica, foi possível afirmar que a
retenção da superfície da porcelana condicionada, foi maior do que a do dente
condicionado. Da superfície dental, pode-se perceber que o esmalte cervical
aprismático e a dentina exposta mostraram a pior textura de superfície receptiva ao
cimento resinoso. Entretanto nestas áreas, não ocorreram separações na interface
quando o sistema adesivo multiuso foi utilizado. Desta maneira os autores
concluíram que estes sistemas adesivos contribuem para uma forte adesão dos
laminados de porcelana, mesmo em regiões de esmalte cervical aprismático ou onde
a dentina encontrava-se exposta.
Segundo, Pires e Conceição (2000), IPS Empress 2 é um novo tipo
de material fabricado a partir de uma pastilha de cerâmica vítrea injetada (material
para estruturas) e um pó de cerâmica vítrea sinterizada (cerâmica de recobrimento)
permitindo com a combinação das duas cerâmicas suporte e propriedades ópticas
de translucidez, brilho, opalescência e fluorescência. Os cristais de dissilicato de lítio
evitam a propagação de microtrincas e contribuem para uma translucidez muito
próxima do dente natural. A estrutura microcristalina de fluorapatita, utilizada na
46
cerâmica vítrea sinterizada, é semelhante à encontrada nos dentes naturais e
otimiza a biocompatibilidade do material e facilita o controle das propriedades
ópticas das restaurações. Por ser um sistema cerâmico termo-injetável utiliza a
técnica de cera perdida que é habitual e relativamente simples ao técnico de
laboratório. Os processos de fabricação de outros sistemas cerâmicos são mais
complexos e envolvem muitas etapas adicionais para confeccionar uma sub-
estrutura
.
O IPS Empress 2 emprega pastilhas sinterizadas pré-fabricadas
minimizando a ocorrência de defeitos na estrutura cerâmica conferindo maior
resistência mecânica e dureza comparativamente a outros sistemas. Outra
característica interessante é o baixo potencial de desgaste do dente natural
antagonista em função da presença de fluorapatita na composição do material, que
deste modo, fica mais próximo à estrutura natural do dente comparativamente à
porcelana feldspática convencional para metalocerâmica.
Verificando a influência da aspereza de superfície na força de
resistência flexural da porcelana, Jager, Feilzer e Davidson (2000), observaram que
com o objetivo de ajustar a oclusão, as superfícies funcionais de restaurações de
porcelana são freqüentemente desgastadas e para construir a porcelana
mecanicamente é essencial o processo de restaurações do sistema Cad-Cam. O
objetivo deste estudo foi investigar a influência dos procedimentos de acabamento
na força flexural biaxial de quatro porcelanas comerciais: duas usadas para a
dentina (Flexo Ceram - porcelana para metal e o Vita VM K68) e duas para
laminados e corpo (Corpo da dentina do Cerinate e do Duceram LFC). Para cada
porcelana, sessenta discos (diâmetro=22 mm, altura=+- 2,0 mm) foram produzidos
usando doze procedimentos de acabamento diferentes. Vinte discos foram deixados
sem tratamento, vinte discos foram desgastados usando um disco de diamante de
47
alta velocidade, e vinte discos foram finalizados à máquina em um dispositivo de alta
velocidade para acabamento/polimento. Metade das amostras foram glaseadas. Em
cada um dos seis grupos, a metade das amostras foi armazenada 16h à 80
0
C em
uma solução de ácido acético a 4%. A força biaxial flexural foi determinada usando o
método da esfera-em-anel. Em cada grupo a aspereza da superfície foi determinada
e examinada através da microscopia eletrônica de varredura (SEM). À exceção da
amostra da cerâmica para dentina da Flexo Ceram, uma correlação significativa foi
encontrada entre a aspereza da superfície e da força biaxial: ou seja, quanto mais
polida a superfície, mais resistente á amostra. As diferenças na resistência biaxial
podem ser atribuídas à concentração da tensão da carga aplicada, ou devido à
aspereza da superfície causada pelo acabamento mecânico ou pela ação química.
O fato do corpo de dentina da Flexo Ceram não ter sido afetada pelo tratamento de
superfície foi provavelmente devido ao tamanho das partículas da leucita, a qual
aparentemente induz a uma maior concentração de tensão que as falhas de
superfície e a aspereza da superfície. Concluiu-se que a aspereza da superfície
cerâmica determina a resistência flexural do material, exceto onde a estrutura interna
do material causou uma maior concentração de tensão maior até que a causada
pela combinação da aspereza de superfície e as falhas da superfície.
A avaliação das forças de adesão de cimentos resinosos sobre o
efeito do tratamento cerâmico de duas cerâmicas (In Ceram e IPS-Empress) foram
investigados por Saygili e Sahmali, em 2000. Cilindros compostos de 3,2 x 2
milímetros foram preparados nas superfícies cerâmicas para o teste de
cisalhamento. Quatro tratamentos de superfície cerâmicos foram empregados: (I)
sem tratamento, (II) acabamento com diamante, (III) jateamento com óxido de
alumínio de 50μm, e (IV) tratamento com ácido HF e jateamento com óxido de
48
alumínio de 50μm. Os espécimes cerâmicos foram cimentados com um dos dois
agentes de união. O cimento resinoso testado foi o Panavia F e sistema adesivo foi o
Clearfil Liner Bond SE (CSeB). O CSeB demonstrou a maior força de adesão (59,95
MPa). A média da adesão ao cisalhamento das amostras do In Ceram, cimentados
com Panavia F foi de 25,89 MPa. A força média de união de cisalhamento dos
blocos do IPS Empress unidos com o cimento Panavia F foi de 10,31 MPa. As
superfícies tratadas com diamante para os blocos In-Ceram cimentados com
Panavia-F foi de 30,93 MPa e com CSeB foi de 77,04 MPa. Para os blocos IPS-
Empress-Empress estes valores diminuíram a 12,39 MPa para Panavia-F e a 30,84
MPa para o CSeB. Tratamento com ácido HF demonstrou uma baixa tendência para
melhorar a força adesiva (In-Ceram x Panavia F = 14,59 MPa e CSeB = 59,32 MPa;
IPS-Empress x Panavia F= 5,85 MPa e CSeB = 23,33MPa).
Hofmann, Hugo e Klaiber (2001), testaram a hipótese do mecanismo
de presa química dos cimentos resinosos ser efetivo na polimerização destes
materiais. Além disso, o efeito da presa química foi comparado com a fotoativação
(testando a fotoativação apenas da pasta base) e foi comparado também com a
presa dual (testando a fotoativação após a mistura da pasta base com a pasta
catalisadora). Um cimento resinoso com ativação exclusivamente química serviu
como controle. Finalmente a influência da irradiação através de uma camada de
porcelana de 2,5 mm nos cimentos fotoativados e de presa dual foi determinada.
Foram realizadas mensurações da força flexural, módulo de elasticidade e dureza
superficial. Os cimentos duais utilizados foram: Cerec Vita Duo Cement (Coltène),
Variolink II (Vivadent), Sono Cem (ESPE), Nexus (Kerr). O cimento de presa química
foi o Panavia 21 (Kuraray). Amostras dos cimentos duais foram realizadas através
de camadas microscópicas de acordo com cinco diferentes métodos de ativação. a)
49
Presa química: iguais quantidades de pasta base e pasta catalisadora foram
misturados. O material espatulado foi colocado nos moldes utilizando Centrix. b)
Presa dual: depois da espatulação os materiais foram introduzidos nos moldes e
irradiados por 40 segundos dos dois lados utilizando lâmpada de luz halógena com
uma intensidade de luz de 950 mW/cm
2
. c) Presa dual através da porcelana: as
amostras foram preparadas da mesma maneira como do grupo anterior, porém
durante a irradiação overlays de cerâmica de 2,5mm foram posicionados entre a
ponta do aparelho fotopolimerizador e as amostras. d) Presa pela luz: a pasta base
dos materiais de presa dual foi introduzida nos moldes e irradiados como já descrito.
e) Presa pela luz através da porcelana: as pastas base foram irradiadas através de
overlays cerâmicos. As amostras da resina ativada quimicamente (Panavia 21)
foram exclusivamente preparadas de acordo com o grupo de presa exclusivamente
química. A força flexural e o módulo de elasticidade foram avaliados de acordo com
a ISO 4049. Amostras de 2X2X2.5mm foram preparadas utilizando um molde
dividido de aço inoxidável colocado sobre uma lâmina. Os cimentos resinosos foram
inseridos no molde com leve excesso, e cobertos com matriz e uma lâmina. As
amostras do grupo exclusivamente de presa química foram armazenadas de
maneira a excluir totalmente a luz ambiente. De acordo com a ISO 4049 as amostras
fotoativados devem ser irradiadas posicionando a extremidade do fotopolimerizador
sobre o centro do molde e ativando a luz pelo tempo designado. Neste estudo toda a
amostra foi irradiada utilizando quatro fotopolimerizadores idênticos colocados sobre
todo o molde, desta maneira a irradiação foi uniforme em toda a amostra. As
amostras foram removidas dos moldes e analisadas por uma máquina de teste
universal. A força flexural e o módulo de elasticidade foram calculados. Para avaliar
a dureza superficial, amostras de 5x5 mm foram preparadas entre lâminas utilizando
50
um molde de silicone com 2 mm de altura. A polimerização foi realizada de acordo
com os protocolos já descritos. A dureza Vickers foi medida 24 horas após a
polimerização utilizando um identador com 4.905N por 30 segundos. Para cada
amostra foram realizadas 3 endentações. Dez amostras foram preparadas para cada
tipo de polimerização e tipo de cimento. A análise estatística foi realizada utilizando o
teste de Mann-Whitney. Para todos os materiais e parâmetros, a presa dual
produziu valores maiores do que a presa apenas pela luz, mesmo quando irradiados
através da porcelana. No protocolo de presa pela luz utilizando a porcelana houve
uma diminuição dos valores quando comparados com o protocolo de presa pela luz
sem utilizar a porcelana. Os autores concluíram que a dupla polimerização
determinou melhores resultados que a polimerização química e foto, para os
mesmos cimentos, compensando a falta de irradiação nos grupos fotopolimerizados
através do espaçador cerâmico.
Canay, Hersek e Ertan (2001), afirmaram que os precipitados que
permanecem sobre a superfície da porcelana após á aplicação do ácido fluorídrico
só podem ser removidos através da limpeza ultra-sônica e não através de lavagem.
Observando o condicionamento ácido sobre a superfície da porcelana feldspática
pelo uso de flúor fosfato acidulado (APF) por 10 minutos e ácido hidrofluorídrico (HF)
por 1 e 4 minutos, através do microscópico eletrônico de varredura (SEM) e
espectroscópio de energia dispersa (EDS), verificou-se que após a lavagem com
água (1/2 dos espécimes), limpeza com ultra-som (1/2 dos espécimes) e aplicação
do silano, os espécimes tratados com APF mostraram padrões rasos de
condicionamento, enquanto que os espécimes tratados com HF por 1 min,
mostraram padrões de canais profundos, poros e precipitados sobre a superfície da
porcelana, que aumentaram com o aumento do tempo de condicionamento. A
51
análise EDS mostrou que os precipitados cristalinos que não foram prontamente
removidos por água eram produtos de reação com o NA, K, CA, AL, etc. HF produziu
maiores rugosidades do que APF. Os precipitados cristalinos só foram removidos
por limpeza ultra-sônica .
Em 2003, Usumez e Ayktent, avaliaram a resistência adesiva de
porcelanas à estrutura dental, após o condicionamento com ácido e
condicionamento com laser de Er, Cr: YSGG (Erbio, Cromo, Itrio, Escadio e Gálio).
Quarenta incisivos centrais superiores humanos livres de cáries e restaurações. Os
dentes foram seccionados 2mm abaixo da junção cemento esmalte. As coroas foram
inseridas em um molde com resina acrílica autopolimerizável, com a superfície
vestibular exposta. A superfície vestibular foi preparada com 0,5 mm de redução
para receber a faceta de porcelana. Os dentes foram divididos em 4 grupos de 10
espécimes. Antes da cimentação das facetas de porcelana IPS Empress 2
(Ivoclar/Vivadent), trinta espécimes receberam um dos seguintes tratamentos: (1)
radiação com laser de uma unidade de laser ER,Cr: YSGG; (2) condicionamento
com acido ortofosfórico a 37%; (3) condicionamento com ácido maleíco a 10%. Dez
espécimes serviram de controle, não apresentando qualquer tratamento da
superfície. As facetas foram cimentadas com resina de polimerização dual, Variolink
II. Um espécime de microtração de cada terço cervical e incisal medindo 1,2x1,2 mm
foi preparado em uma máquina de seccionamento de diamante em baixa velocidade
Os espécimes foram presos aos braços da máquina de teste de microtração, com
adesivo de cianoacrilato, e foram fraturados a uma velocidade de 1min/mm, e a
carga máxima de fratura (Kg) foi anotada. Os resultados foram analisados através da
ANOVA 2 critérios e Tukey HSD teste (alfa = 0,05). Não foram encontradas
diferenças estatisticamente significantes entre a resistência adesiva das facetas
52
unidas à superfície dental condicionada com laser de Er,Cr:YSGG (12,1 +/- 4,4
MPa), ácido ortofosfórico a 37% (13 +/- 6,5MPa), e ácido maleíco (10,6 +/- 5,6 MPa).
O grupo controle demonstrou a mais baixa adesão de todos os grupos. Diferenças
estatisticamente significativas foram encontradas na resistência adesiva das secções
cervicais e incisais. A resistência adesiva de microtração da facetas laminadas de
porcelana unidas a superfície dental que foram condicionadas com laser, mostraram
resultados semelhantes das superfícies das estruturas dentais condicionadas com
ácido ortofosfórico ou maleíco.
Segundo Taskonak; Anusavice e Mecholsky Jr (2004), a interação
de camadas internas e externas das cerâmicas de mesma marca, não produziram
aumento significativo na resistência flexural à fratura quando corretamente
condicionadas e unidas, entretanto, as combinações de core/veneer (corpo/lâmina)
afetaram a resistência dos laminados bilaminares. A existência de estresse causada
pelos resíduos foi provavelmente a principal razão para o aumento da resistência
flexural observada. Neste trabalho, os autores observaram que o papel do
revestimento sobre a resistência flexural e à fratura na interação com as camadas
dos laminados de cerâmica, reduziram a fratura das facetas de porcelana e
produziram o aumento da resistência flexural pela interação da camada de
revestimento interno (central) da cerâmica com o revestimento (camada) externo.
Foram preparados compostos cerâmicos de camadas internas e externas
experimentais de IPS Empress 2 corpo e IPS Empress 2 laminado (Ivoclar/Vivadent).
Foram usadas quatro técnicas de inclusão para cada grupo de cerâmica bilaminar.
Superfícies internas foram condicionadas com solução de HF a 1% por 15 e 30 min
e jateada com partículas de 100 µm AL
2
O
3
por 15 e 30s. O efeito do tratamento do
aumento da resistência flexural foi avaliado pelo teste Anova 2 critérios. Foi
53
apresentado um gráfico de regressão linear para cada grupo e analisado a relação
entre resistência flexural e dimensão crítica da fratura. Não houve diferença
estatisticamente significante (p>0,05) entre a resistência flexural e à fratura.
Entretanto, grupos com diferentes combinações de camadas apresentaram
diferenças significantes (p>0,05). IPS Empress 2 corpo/cerâmica experimental
apresentou os mais altos valores de resistência à fratura. IPS Empress2
corpo/laminado apresentou o mais baixo valor à resistência flexural e à fratura.
Existem sistemas cerâmicos que não podem ou não devem ser
condicionados com ácido hidrofluorídrico conforme descrito por Gomes et al (2004),
e, portanto, podem ser divididos em duas categorias:
a) PORCELANAS ÁCIDO SENSÍVEIS: condicionamento com ácido
fluorídrico 7 a 10% por tempo variável de 1 a 2 minutos, de acordo com o material.
Lavagem abundante com água e secagem, silanização em camada única e
aplicação de sistema adesivo. Como exemplo destes sistemas citam as porcelanas
feldspática: Biodent (Dentsply)®, Cerinate (Den-Mat) ®, Noritake (Noritake) ®,
Classic (Ivoclar/Vivadent) ®, Ceramco II (Ceramco) ®, Fortune (Williams)®; as
porcelanas de vidros ceramizados (fundidos e usinados), Dicor (Dentsply)®,
Sistema Cerec (Sirona Dental Systems)®, Celay (Vident/MikronaTechnology AG)®;
as porcelanas de vidros ceramizados (Prensados/Injetados), IPS-Empress
(Ivoclar/Vivadent)®, Optec HSP (Jeneric/Pentron)®, Cerpress (Dillon Company Inc.)
®, Finesse (Dentsply) ®,
Vitapress Omega (Vita) ®, IPS-Empress2
∗
(Ivoclar/Vivadent) ®.
∗
condicionamento com ácido fluorídrico 7-10% por 20 a 30 segundos
54
b) PORCELANAS ÁCIDO RESISTENTES: (BOTTINO et al., 2004)
aplicação do sistema ROCATEC (3M/ESPE) ou COJET (3M/ESPE), métodos
disponíveis para jateamento com óxido de sílica – silicatização. Silanização em
camada única, aplicação de sistema adesivo associado a primers cerâmicos. Como
exemplo destes sistemas temos as porcelanas aluminizadas infiltradas com vidro: a
97%, In-Ceram Alumina (Vita)®, In-Ceram Spinell (Vita)®, In-Ceram Zircônia
(Vita)®; e a 99,5% e sinterizadas, Procera All-Ceram (Nobel Biocare)®, Procera All-
Zyrcon (Nobel Biocare)®.
Para melhor controle deve-se usar sempre o ácido em forma de gel.
É importante proteger a porção glazeada da restauração com cera pegajosa. A
manipulação cuidadosa da restauração é necessária durante os passos de
condicionamento. Cera pegajosa mole pode ser utilizada para manter a peça
cerâmica na extremidade de um instrumento. Este procedimento deve ser realizado
sob medidas protetoras rígidas compreendendo o uso de luvas de borracha,
máscaras e óculos de proteção.
Piwowarczk, Lauer e Sorensen (2004), avaliaram a força de
resistência adesiva de agentes de cimentação na fixação de materiais restauradores
protéticos. O propósito deste estudo foi determinar a força de resistência adesiva de
agentes de cimentação a ligas metálicas fundidas a ouro e diferentes cerâmicas:
cerâmica de óxido de alumínio alta resistência (Procera All Ceram), leucita reforçada
(IPS Empress), cerâmica de vidro de dissilicato de lítio (IPS Empress 2). Foram
confeccionados cilindros pré-polimerizados de resina composta (n=20, diâmetro
interno de 5,5 mm) e unidas à superfície pré-tratadas dos materiais protéticos. As
ligas de ouro fundidas e as cerâmicas de alto conteúdo de óxido de alumínio, foram
jateadas com partículas de óx.de alumínio, e as cerâmicas prensadas foram
55
condicionadas com ac. fluorídrico e silanizadas antes da cimentação. Os agentes de
cimentação testados foram um cimento de Fosfato de Zn (Fleck’s zinc cement),
cimento de ionômero de vidro (Fuji I, Ketac cem), cimento de ionômero de vidro
resino-modificado (fotopolimerizável) (Fuji Plus, Rely X luting), cimentos resinosos
(Rely X ARC, Panavia F, Variolink II, Compolute), e um cimento resinoso universal
com adesivo químico (Rely X Unicem). Metade das espécimes (n=10) foram
testados após 30 minutos, e a outra metade (n=10) foi mantida em água destilada
por 14 dias à 37
0
C e depois foram executados 1000 ciclos térmicos entre 5
0
C e 55
0
C anterior ao teste. O teste de resistência adesiva foi realizado através de uma
máquina de teste universal a uma velocidade constante de 0,5 mm/min. Foi
realizada a análise estatística através da análise de variância multifatorial levando
em conta a relação de causa e efeito. Foi usado o teste pareado de Tukey para a
análise múltipla (α=0,05). Os tempos de relaxamento da resistência ao estresse à
temperatura de 575
0
C variaram de 0,03s para EXV à 195s para WCO. O
conhecimento da função de relaxamento da cerâmica dental em altas temperaturas
é a entrada requerida para a viscoelasticidade do elemento no programa de
elementos finitos, o qual se usou para determinar qual são os relaxamentos
(estresses) transitório e residual em próteses dentais durante a fabricação.
Segundo Anusavice em 1993, o emprego da cimentação adesiva
para a cerâmica feldspática é uma exigência. Já as cerâmicas reforçadas, segundo
Conceição et al., 2005, pode ser feita pela técnica convencional ou adesiva, visto
que o material empregado para a cimentação não tem influência significativa na
resistência à fratura das cerâmicas mais resistentes. O uso dos cimentos de fosfato
de zinco e ionômero de vidro podem ser indicados, desde que os princípios de
retenção e estabilidade mecânica sejam preservados, mesmo que a união desses
56
materiais com a superfície da cerâmica e a sua resistência coesiva sejam inferiores
às do cimento resinoso.
O profissional pode ainda empregar um compósito microhíbrido ou
tipo flow para a cimentação das facetas de cerâmica; este é mais facilmente aplicado
à superfície interna do laminado e seus excessos são facilmente removidos após o
posicionamento do dente preparado devido ao seu maior escoamentos
(CONCEIÇÃO
et al., 2005).
Chen et al (2005), avaliaram o resultado clínico em 546 dentes que
apresentavam manchas de tetraciclina restaurada com laminados cerâmicos
(Cerinate, Den-Mat, USA). As porcelanas foram cimentadas com cimento resinoso
Ultra Bond, e foram reavaliadas após 0,5, 1,5 e 2,5 anos após a cimentação. O
critério de Ryge modificado, foi usado para avaliar a adaptação marginal dos
laminados, manchamento interfacial, cáries secundárias, sensibilidade pós-
operatória e satisfação dos pacientes quanto à cor das restaurações. O estudo
mostrou que 99% dos laminados de porcelana apresentavam excelente adaptação
marginal; e menos do que 1% requereram recimentação nos primeiros 6 meses; a
cor dos laminados encontrava-se estável e nenhuma evidência de manchamento foi
encontrada. Quase todos os pacientes estavam satisfeitos com a cor das suas
restaurações 1 ano após a colocação. A pesquisa indicou que o sistema de
laminado de porcelana, sob controle, provê uma escolha confiável e de alta
satisfação estética para o recobrimento de dentes manchados por tetraciclina.
2.3 MÉTODOS PARA ANÁLISE DE RESISTÊNCIA MECÂNICA
No dente íntegro, as forças mastigatórias são recebidas pelo
esmalte e transmitidas à dentina e as estruturas de suporte (HUANG; LEDLEY,
57
1969). Experimentos numéricos foram feitos utilizando um modelo linear, através de
vários tipos de forças aplicadas no incisivo central superior. Esses estudos podem
contribuir para entender o efeito normal, patológico e corretivo das forças aplicadas.
Neste estudo um incisivo central superior, foi escolhido, e foram aplicadas forças
verticais e horizontais puras, com um sistema de específico de coordenadas e
dimensões correspondentes. A origem do sistema de coordenadas era centrada na
raiz do dente, e forças laterais nas bordas da coroa do dente também foram
aplicadas. O coeficiente de forças de compressão e de cisalhamento foi avaliado
pelos experimentos. O ligamento periodontal apresentou tensão no lado do dente
vestibular correspondente a gengiva marginal, e em compressão no ápice da raiz,
inverso ao lado lingual do dente, onde a compressão ocorreu em direção a gengiva
marginal e em tensão em direção ao ápice da raiz. Pontos de transição entre tensão
e compressão, apresentaram significância, onde estas regiões apresentaram áreas
separadas de deposição e reabsorção óssea. Desta forma, os autores concluem que
os tipos de forças computacionais com modelos lineares podem ser demonstrados
sobre forças aplicadas.
Segundo Kitoh et al (1977), a análise da tensão interna do dente, da
membrana periodontal e do osso mandibular in vivo se torna muito difícil. Assim, a
análise destes elementos tem sido principalmente feita pelos sensores (medidores)
de strain gauge, e análises fotoelásticas. Entretanto, tais métodos são complicados e
apresentam duas dificuldades: primeiro, simular o modelo mecanicamente
equivalente ao corpo humano, e segundo, medir exatamente a tensão interna
equivalente. O método de elementos finitos pode resolver estes problemas. Neste
estudo, o método de elementos finitos, foi aplicado para simular dimensionalmente
duas situações, no modelo de plain strain do dente humano, a membrana
58
periodontal e o osso mandibular. Este método foi teorizado por Turner em 1956, e
apresenta aplicações em estruturas mecânicas com o progresso do sistema
computacional. Na confecção do modelo de elementos finitos, a forma anatômica e a
dimensão, o modulo de Elasticidade (ε), e o Coeficiente de Poisson (ν) devem ser
equivalentes aos do corpo humano. Neste modelo, foi assumido que o módulo
elástico representa as propriedades da membrana periodontal e que o coeficiente de
Poisson representa as propriedades não elásticas ou visco-elásticas. A forma e a
dimensão foram definidas pelo corte em fatia da mandíbula na região do centro do
primeiro pré-molar inferior. O modelo foi dividido em 229 triângulos com 144 pontos
nodais. Cada ponto nodal foi demarcado em coordenadas X-Y de acordo com a
dimensão anatômica do esmalte, dentina, membrana periodontal, osso esponjoso, e
osso cortical humano. As propriedades mecânicas foram das estruturas acima,
foram baseadas em experimentos anteriores, bem como a mobilidade dental, e da
membrana periodontal. Foram aplicadas cargas horizontais de 0,04 Kg na direção
vestíbulo-lingual no centro do dente (ponto nodal 10). Desta forma, os autores
concluíram que o método de elementos finito, é muito melhor do que os métodos de
strain gauge e fotoelástico, pelas seguintes razões: 1) facilidade em simular as
estruturas compostas com propriedades mecânicas elásticas diferentes ; 2) cálculo
simultâneo da tensão interna e do deslocamento de qualquer parte das estruturas; 3)
simplicidade do método experimental. Em atenção, foi simulada a membrana
periodontal por este método assumindo que a membrana é uma estrutura elástica
com módulo de elasticidade e coeficiente de Poisson, e o exame do suporte do
dente foi realizado sob cargas horizontais. Ainda, observou-se que o Coeficiente de
Poisson da membrana periodontal, representa uma significância maior do que o
módulo de elasticidade.
59
Utilizar uma restauração metálica, de resina ou de material cerâmico
ou a combinação destes no elemento dental altera as características intrínsecas
deste, portanto torna-se importante conhecer o resultado dessa mudança no dente e
em suas estruturas de suporte (CORRÊA; MATSON, 1977). Segundo estes autores,
estudando os esforços que ocorrem no interior do dente restaurado com amalgama
de prata e sob a ação de uma carga mastigatória de 24 Kg, pelo método de
elementos finitos, ocorre uma grande concentração de esforços junto à interface
dente-restauração, na oclusal, junto à crista marginal transversal. Para esta
pesquisa, os autores utilizaram um primeiro molar superior, no qual foi realizada uma
restauração oclusal englobando o sulco principal até a fóssula mesial. Após a
exodontia, o dente foi seccionado no sentido mesiodistal. Após a observação em um
microscópio comparador marZeiss (WM-50), e aumentado em vinte vezes o
tamanho do dente, foi obtida uma cópia do mesmo, onde se dividiu em 168
pequenos triângulos, os quais apresentavam 105 nódulos. De posse do desenho o
programa do método de elementos finitos pode ser utilizado, como o FESS (Finite
Element Solution Swansea), para determinar os esforços e deslocamentos que
ocorreram na restauração e no dente. Uma carga de 24 Kg foi distribuída na fóssula
central, mesial e vertentes para reproduzir o que ocorre na boca. Baseados nas
condições acima, os autores ainda concluíram que o método de elementos finitos é
de real importância na análise quantitativa e qualitativa dos esforços gerados numa
restauração, no esmalte e dentina, e portanto em muito sobrepuja a fotoelasticidade.
O ligamento periodontal realmente absorve quase toda a carga, fato
já relatado por outros pesquisadores (TAKAHASHI et al., em 1978). Utilizando um
modelo bidimensional de elementos finitos, os autores compararam o
comportamento de um modelo de uma prótese fixa posterior inferior, construída
60
sobre um “munhão” de um segundo pré-molar e um implante em forma de lâmina
posicionado no local do segundo molar extraído, com o comportamento de uma
prótese fixa suportada no segundo pré-molar e segundo molar inferior. Os resultados
mostraram que: 1) deflexões do implante da prótese fixa parcial foi menor do que
aqueles sobre os dentes naturais da prótese fixa parcial sob cargas verticais e
inclinada; 2) a concentração de estresse foi marcadamente encontrada no pôntico e
nas partes mesiais e distais do retentor do pré-molar em ambas as restaurações e
no pescoço do implante na prótese fixa parcial sobre implante; 3) no implante da
prótese, tensões induzidas em volta do osso foram mais altas do que em volta do
dente suporte posterior e foram mais baixas em volta do retentor do pré-molar do
que a tensão produzida sobre os dentes naturais da prótese fixa parcial; 4) assim foi
sugerido que, para aliviar as tensões em volta do osso do suporte do implante, as
forças oclusais devem ser mais concentradas no munhão do dente pré-molar do que
no dente natural da prótese fixa parcial.
A aplicação de uma carga estática de 100 N (Newton), de acordo
com o trabalho de Farah, Craig e Meroueh (1989), seria equivalente à força total da
mastigação. Neste trabalho, os autores avaliaram pelo uso de um modelo
bidimensional de elementos finitos do quadrante mandibular, diferenças da tensão
principal na colocação de pontes de três e quatro elementos. A área de interesse
correspondia do primeiro pré-molar ao segundo molar. As tensões principais foram
calculadas e comparadas para: (i) o primeiro molar removido com a permanência do
osso ou a remoção do osso total ou em volta do osso cortical;(ii) como em (i), mas
com o segundo pré-molar e primeiro molar removido; (iii) uma ponte de três
elementos estendida do segundo pré-molar ao primeiro molar; e (iv) uma ponte de
quatro elementos estendida do primeiro pré-molar ao segundo molar. Cada dente
61
era suportado pelo ligamento periodontal, osso cortical e osso removido, cada qual
com sua constante física apropriada. Não foram encontradas diferenças
significativas entre as pontes de três ou quatro elementos. As pontes resultaram em
uma distribuição mais uniforme em volta do elemento suporte e em um aumento de
tensão distal ao elemento suporte. Tais achados suportam a colocação de próteses
em áreas edêntulas para manutenção do osso.
Para avaliar a resistência à fratura de dentes restaurados com
facetas laminadas de porcelana, Wall et al, em 1992, propuseram um estudo em
incisivos inferiores artificiais de resina, Cymell 1077(Columbia Dentoform Corp.,
Long Island City, NY, USA) submetidos à redução incisal de 0,0 mm; 0,5 mm; 1,0
mm e 2,0 mm. Foram formados cinco grupos, sendo o Grupo 1 o controle não
submetido a nenhuma forma de desgaste. Nos demais grupos, foram realizados
desgastes vestibulares de 0,7 mm de espessura e as seguintes reduções incisais:
Grupo 2 (0 mm de redução incisal); Grupo 3 (0,5 mm); Grupo 4 (1,0 mm); Grupo 5
(2,0mm). Todos os dentes foram restaurados com facetas de porcelana
condicionadas, silanizadas, cimentadas e polidas. Após esses procedimentos, os
dentes restaurados (amostras) foram posicionados a 65
0
em um dispositivo para
simular a inclinação do dente. Foram então aplicadas forças em ângulos de
incidência de 130
0
e 137
0
. Foram obtidas as forças máximas necessárias para a
porcelana fraturar em cada corpo-de-prova. Os resultados indicaram que não houve
diferença entre as forças de fratura e que, a série cujo ângulo de força aplicada era
menor, necessitou de maior força para que a porcelana fraturasse. Baseados nos
resultados obtidos, os autores concluíram que mesmo o aumento do comprimento
incisal em até 2 mm em facetas de porcelana, não interfere significativamente na
resistência à fratura do dente ou do conjunto dente-porcelana.
62
Castelnuovo et al (2000), avaliaram em um estudo in vitro, a
resistência à fratura de 4 diferentes preparos dentários para facetas cerâmicas.
Foram utilizados 50 incisivos centrais superiores hígidos, distribuídos aleatoriamente
em 5 grupos de 10 espécimes cada, como segue: Grupo 1: borda incisal em lâmina
de faca; Grupo 2: redução de 2,0 mm da borda incisal, sem preparo de chanfrado
palatino; Grupo 3: redução de 1,0 mm na borda incisal com preparo de um chanfrado
de 1,0 mm na face palatina; Grupo 4: redução de 4,0 mm na borda incisal com
preparo de um chanfrado e 1,0 mm na face palatina; Grupo 5: Grupo controle, sem
preparo. Todas as quarenta facetas em análise, foram confeccionadas em IPS
Empress (Ivoclar, Schaan, Liechtenstein) com espessura uniforme de 0,6 mm. O
módulo de fratura foi determinado com o uso de uma máquina de testes universal
(Instron Corp., Canton, Mass.), com uma velocidade de 0,5 mm/min.. Os dados
obtidos indicaram os valores para resistência à fratura e módulo de falência. Em
relação à resistência à fratura, o Grupo 2 apresentou maior resistência que os
Grupos 3 e 4, mas não foi significativamente diferente do Grupo 1. O Grupo 2 e o
Grupo 1 obtiveram valores comparáveis aos do Grupo controle. Dentro das
limitações do estudo in vitro, os autores concluíram que facetas cerâmicas com 2,0
mm de recobrimento incisal e facetas com término em lâmina de faca foram mais
resistentes, mantendo-se intactas. Observaram também que o chanfrado palatino
não aumentou a resistência das facetas cerâmicas. Com base nesse estudo, pode-
se dizer que os dentes fraturados com perda de 4,0 mm de estrutura dental no terço
médio incisal, podem ser restaurados satisfatoriamente utilizando-se facetas de
cerâmica reforçada com leucita, pois os valores de resistência à fratura se
comparam aos dos grupos caracterizados por desgastes mais conservadores.
63
Tantbirojn et al (2000), analisaram comparativamente os testes
mecânicos nominais de cisalhamento ou de fratura na avaliação da adesão do
sistema adesivo-resina composta. A simplicidade do teste nominal de união de
cisalhamento, apesar de ser criticado, tornou-se um procedimento rotineiro para a
determinação da eficácia da união adesiva. Uma aproximação dos testes mecânicos
à fratura foi sugerida como uma melhor avaliação da eficácia da união (VERSLUIS et
al., 1997). Entretanto, a complexidade do experimento é uma limitação principal.
Hipotesisando que um teste interfacial novo, simplificado da resistência à fratura
(LIN, 1994) avaliaria agentes de união diferentemente se comparado com o teste
tradicional de resistência ao cisalhamento, o objetivo deste estudo era comparar as
performances de seis agentes de união à dentina sujeitos ao teste interfacial de
resistência à fratura (relação crítica do plano de tensão) ou ao teste nominal de
resistência ao cisalhamento (força de adesão ao cisalhamento). Seus desempenhos
foram também caracterizados fazendo a microscopia eletrônica de varredura das
superfícies da fratura para a evidência da falha coesiva da dentina. As análises
estatísticas ANOVA 1 critério, seguido de Student-Newman-Keuls post hoc test,
mostraram pequenas diferenças entre os dois testes. Entretanto, quando a análise
foi aplicada somente aos materiais que tiveram a freqüência de 100% da falha
coesiva da dentina no teste de resistência ao cisalhamento, que também apresentou
elevada eficácia na adesão, a diferença das forças adesivas entre os dois teste
tornou-se significativa. A confiabilidade do teste nominal de cisalhamento é
questionada quando a falha coesiva da dentina ocorre, pois está associada
geralmente com a eficácia elevada da adesão. Já que se espera que a eficácia da
adesão aumente mais, o teste interfacial de cisalhamento à fratura é a metodologia
preferida a distinguir entre adesivos que apresentam elevada adesão à dentina.
64
As restaurações cerâmicas têm sido avaliadas mecanicamente por
testes in vitro de resistência mecânica empregando modelos simplificados e, pelo
Método de Elementos Finitos, que fornece uma análise matemática para predizer o
comportamento mecânico da estrutura. Visando demonstrar as vantagens da
combinação de duas metodologias, Lang et al (2001), avaliaram comparativamente
os valores de resistência mecânica de quatro grupos, submetendo-os a duas
metodologias: ensaio mecânico de resistência à flexão de três pontos e Método de
Elementos Finitos, variando a composição das camadas da amostra e seu
posicionamento. Os resultados apresentaram-se similares para as duas
metodologias, demonstrando o potencial do modelo de Elementos Finitos para ser
usado em estudos relacionados com materiais cerâmicos. Os autores concordam
que, embora nenhum método possa ser considerado perfeito para testar a
resistência de um material cerâmico, já que ambos apresentaram erros, como:
tensão residual e defeitos de processamento do material; dados mais confiáveis e
válidos podem ser obtidos quando ambas as metodologias forem empregadas
comparativamente.
Della Bona et al (2002), avaliaram duas hipóteses: (1) os
tratamentos das superfícies cerâmicas com ácido hidrofluorídrico produzem as
maiores forças de resistência adesiva aos cimentos resinosos independentes da
microestrutura e composição, e (2) o teste de resistência adesiva é apropriado para
análise da adesão interfacial da cerâmica aos sistemas resinosos. Espécimes de
cerâmicas foram polidos com abrasivos de alumina de 1 microm e divididos em
quatro grupos de 10 espécimes cada para cada sete tipos de cerâmicas. Foi
aplicado um dos seguintes tratamentos de superfície: (1) amônio bifluorídrico a 10%
(ABF) por 1 minuto; (2) ácido HF a 9,6% por 2 minutos; (3) flúor fosfato acidulado
65
(APF) a 4% por 2 minutos; e (4) um agente silano. Sobre as superfícies tratadas
foram aplicados adesivos de resinas e cimentadas com um agente resinoso. Os
espécimes foram fraturados numa máquina de teste de tração. Os resultados foram
analisados estatisticamente, e os modos das falhas foram examinados para
determinar a fratura. Os resultados indicaram que as superfícies tratadas com o
agente silano, apresentaram maiores forças de adesão do que as tratadas com
qualquer um dos condicionadores (HF, ABF, APF). Entre os condicionadores, o HF
produziu maior adesão do que ABF e APF. Todas as falhas ocorreram na área
adesiva. Os autores concluíram que o teste de resistência adesiva é adequado para
análise da área adesiva do sistema cerâmica-resina. A adesão química produzida
pelo silano promoveu os maiores valores de adesão do que as retenções
micromecânica produzidas pelos ácidos utilizados neste estudo.
As fraturas pós-operatórias e as falhas resultantes das restaurações
de laminados veneers de porcelana (PLV), são as prováveis conseqüências das
variações térmicas das restaurações ao longo do tempo. Addison et al (2003),
examinaram o impacto da termociclagem no desenvolvimento de defeitos (fissuras)
nas superfícies das restaurações de PLV. Trinta discos de porcelana de dentina
Vitadur-Alpha (15 mm de diâmetro, 0,9 mm de espessura) foram termociclados em
superfícies glaseadas e não glaseadas em três diferentes temperaturas para simular
condições clínicas. Os valores das forças de resistência à fratura, desvios padrões e
Módulo (m) Weibul associados foram determinados utilizando fraturas biaxiais
(esferas em anel). A análise do teste T- Student revelou uma diferença significativa
(p=0,05), entre o grupo controle e os grupos glaseados e não glaseados. A análise
de variância de 1 critério mostrou não haver diferenças entre os espécimes de
porcelanas expostas a diferentes regimes de termociclagem. Entretanto, uma
66
descontinuidade existiu nos valores mais baixos de resistência na possibilidade de
sobrevida dos espécimes dos grupos da porcelana que foram termociclados. Falhas
nas superfícies dos espécimes podem se estender devido a regimes de
termociclagem impostos aos laminados. As tensões maiores impostas às superfícies
dos discos pelos regimes de termociclagem empregados resultaram em fraturas
prematuras. Conseqüentemente, a descontinuidade na possível sobrevida da
porcelana pode ser atribuída a mecanismos diferentes de defeitos (possivelmente
em extensão e profundidade), superpostos na distribuição destes valores baixos de
resistência.
A determinação do relaxamento da cerâmica dental causada pelo
comportamento do escoamento foi avaliada por Dehoff e Anusavice em 2004, que
testaram a hipótese que a função de relaxamento causado pelo estresse das
cerâmicas dentárias pode ser determinado pelo escoamento (relaxamento) avaliado
em um medidor de viscosidade. O comportamento do relaxamento causado pelo
estresse foi determinado pelo escoamento para os seguintes materiais: (1) uma
cerâmica veneer para corpo IPS-Empress 2 (E2V);(2) uma cerâmica veneer
experimental (EXV); (3) uma porcelana feldspática para corpo de baixa expansão
Vita VMK68 (VB); (4) uma porcelana feldspática para corpo de alta expansão Will
Ceram; (5) uma porcelana feldspática opaca para corpo de média expansão Vita
Opaque (VO); e (6) uma porcelana feldspática opaca para corpo de alta expansão
Will Ceram (WCO). As técnicas de transformação de Laplace foram usadas para
relatar a função de relaxamento ao estresse com a função do escoamento (Fluência)
para um oitavo-parâmetro, do modelo discreto de viscoelasticidade. A análise de
regressão não-linear foi usada para ajustar uma função exponencial do relaxamento
de quatro termos para cada material em cada temperatura. As funções do
67
relaxamento foram utilizadas no programa de elementos finitos (ANSYS) para
simular o comportamento do escoamento em três pontos da curva para cada
material em cada temperatura. Os tempos de relaxamento da resistência ao estresse
à temperatura de 575
0
C variaram de 0,03s para EXV à 195s para WCO. O
conhecimento da função de relaxamento da cerâmica dental em altas temperaturas
é a entrada exigida para a viscoelasticidade do elemento no programa de elementos
finitos, o qual foram usados para determinar quais eram os relaxamentos (estresses)
transitórios e residuais em próteses dentais durante a fabricação.
2.4 MÉTODOS PARA ANÁLISE DE TENSÕES
A tensão no dente hígido pode ser analisada pela distribuição das
tensões de Von Misses no interior do elemento dental íntegro e em suas estruturas
de suporte. Os maiores valores estão localizados sob os pontos de aplicação da
carga mastigatória, havendo um gradiente decrescente no valor das tensões,
partindo-se da cúspide do dente até o osso esponjoso (SELTZER; BENDER, 1979;
THRESHER; SAITO, 1973).
Selna et al, (1975) estudaram a tensão gerada em um segundo pré-
molar superior submetido a forças oclusais. Observaram que o método dos
elementos finitos, muito usado em Engenharia, pode também ser utilizado para se
observar à distribuição de tensões em dentes e restaurações, por causa da
comparação dos resultados de sua pesquisa com estudos fotoelásticos e achados
clínicos, bem como pela simulação da geometria, cargas e materiais heterogêneos
utilizados.
Corrêa e Matson (1977) compararam o método de elementos finitos
com a fotoelasticidade bi e tridimensional e chegaram à conclusão de que, com a
68
fotoelasticidade, só é possível uma avaliação qualitativa das tensões no interior das
estruturas, mas com o método dos elementos finitos pode-se fazer uma análise
quantitativa (matemática) e qualitativa.
Kitoh et al (1977) estudaram, através do método dos elementos
finitos, partindo de um modelo bidimensional de um primeiro pré-molar inferior e do
osso mandibular subjacente e observaram que, sobre carga oclusal, o ligamento
periodontal apresenta grande capacidade de suporte para o dente. Verificaram,
também que, quando sujeito a uma carga no sentido vestíbulo-lingual, na região
coronária do dente em questão, o fulcro se localiza no terço apical. Concluíram que
este método é melhor que a fotoelasticidade, e o sensor para a medida das tensões,
“strain gauge” para esta última técnica.
A análise do estresse sobre o dente humano usando um modelo de
elementos finitos tridimensional foi avaliado, por Rubin et al, em 1983. Um modelo
de elementos finitos tridimensionais foi desenvolvido com a finalidade de analisar a
distribuição em um primeiro molar inferior direito. O modelo leva em consideração a
geometria não simétrica e o carregamento aplicado, e os materiais imunogenéticos
do dente. As comparações com análises bidimensionais existentes foram dadas.
Segundo os autores, a construção tridimensional dos modelos representa um
avanço. Entretanto, destacam a importância de se fazer melhoramentos neste
modelo, tais como; as propriedades dos materiais de suporte ósseo; o ligamento
periodontal; e a possibilidade de se modelar o cemento. Os autores esperam poder
desenvolver um modelo mais real e completo possível tendo em vista a capacidade
hoje de construção do modelo do elemento finito. Este estudo dirige-se nesta
direção. Portanto, alguns planos futuros incluem:1) introduzir restaurações e outros
materiais artificiais no modelo. 2) modelar outro dente, em adição ao molar. 3) refinar
69
a forma do desenho do dente. 4) introduzir material ortotrópico 5) introduzir materiais
não lineares 6) tratar efeitos térmicos e stresses residuais, e 7) modelar o osso e
vários dentes em três dimensões para investigar problemas ortodônticos. Neste
artigo o autor relata valores de forças normais da dentição empregadas na
mastigação variando deste 300N (67 lb) até mais do que 1300N (290 lb), conforme
Neumann e Salvo, 1957, Hirano e Hirasawa, 1980, e Steenberghe e Vries, 1978.
Em 1987, Highton et al, trabalhando com modelos fotoelásticos que
apresentavam o tamanho do modelo duas vezes e meia o tamanho real de um
incisivo central superior, tentaram encontrar qual o melhor tipo de desgaste
vestibular para preparo de facetas. Utilizaram dentes sem nenhum preparo, com
uma ligeira redução vestibular, proximal e gengival, e com redução vestibular,
proximal, gengival e incisal. Aplicaram uma carga incisal, no sentido do longo eixo
dos dentes, em quatro pontos diferentes: em direção vertical, junto a um ponto
central e junto a um ponto distal; em direção vertical inclinada, junto a um ponto
central e junto a um ponto distal. Os resultados dessas situações foram mostrados
de forma a avaliar sua influência sobre a faceta laminada. Concluíram que dos
quatro tipos de redução estudados, os preparos envolvendo as faces vestibulares,
proximais, gengivais e com recobrimento do ângulo incisal, se mostravam superiores
em pacientes portadores de oclusão Classe I. Embora pequenas modificações
possam ser necessárias, o término cervical é essencial para controlar a distribuição
de tensões junto ao colo do dente, bem como, promover uma melhor adaptação
marginal mantendo a saúde periodontal.
Hui et al (1991), compararam três tipos de preparos para faceta
laminada de porcelana com o dente íntegro, por meio de dois métodos: análise
dinâmica dos esforços e fotoelasticidade em duas dimensões. Avaliaram a
70
resistência de facetas laminada de porcelana confeccionada sobre três diferentes
tipos de preparos. A análise dinâmica foi realizada em dentes humanos e em
réplicas (Dentes artificiais – Columbia Dentoform Corp., Long Island City, NY). No
grupo que utilizou as réplicas, foram preparados quatro incisivos da seguinte
maneira: 1- preparo tipo window (janela) ou intra-esmalte; 2-preparo tipo overlap ou
com sobrepasse da borda incisal; 3- preparo tipo lâmina de faca; e 4- sem preparo.
Para o grupo que utilizou dentes humanos, foram preparados 24 incisivos humanos
extraídos, sendo 8 para cada tipo de preparo, como descrito anteriormente. As
facetas laminadas foram confeccionadas sobre modelos refratários, sendo
posteriormente cimentadas sobre os dentes preparados. Para o teste dinâmico, foi
empregada uma máquina Instron com uma haste incidindo uma força em ângulo reto
com a borda incisal, a uma velocidade de 2,0 mm/min. Na análise fotoelástica da
tensão, foram utilizadas quatro barras de material fotoelástico, sendo distribuídos em
cada barra os preparos em forma de janela, recobrindo a borda incisal e com
acabamento em forma de faca. Para cada dente preparado, foi confeccionada e
cimentada uma faceta laminada de porcelana. As barras foram instaladas num
aparato e uma força de 48 N foi aplicada. A tensão foi observada por uma luz
polarizada e documentado fotograficamente. A análise dinâmica dos esforços sobre
as réplicas em resina mostrou que o preparo em forma de janela suportou mais
carga até a fratura, seguida pelo preparo em forma de faca e finalmente pelo
preparo com recobrimento incisal. O mesmo resultado foi encontrado quando se
utilizaram dentes humanos recém-extraídos. A análise dos esforços pelo método da
fotoelasticidade mostrou que a área de máxima concentração de esforços localizava-
se na borda incisal, junto à aplicação da carga. Para cada tipo de preparo, não foi
encontrada correlação entre a espessura da faceta laminada e a força de fratura.
71
Com as imagens de fotoelasticidade foi possível observar maior tensão na região
cervical dos três tipos de preparo quando comparados com o dente íntegro. Uma vez
que, a seleção do tipo de preparo a ser executado em um dente a ser restaurado
com facetas baseia-se em critérios físicos e mecânicos, os autores indicaram o
preparo tipo janela ou Window por ser este também o mais conservador.
Hondrum (1992), fez uma revisão sobre facetas de porcelana e
observou as vantagens e desvantagens da cerâmica dental que vem sendo utilizada
como material restaurador na odontologia estética. A cerâmica dental permite uma
transmissão regular e difusa, semelhante ao fator de reflexão da luz, apresentando
um potencial para reproduzir a translucidez, cor e textura do dente natural. No mais,
resiste à degradação na cavidade oral, é biologicamente compatível e tem um
coeficiente de expansão térmica similar ao da estrutura dentária. A maior
desvantagem da cerâmica dental é a sua susceptibilidade à fratura durante a sua
inserção no ato da cimentação, na mastigação e sob trauma. Estudos estão
enfatizando o desenvolvimento de restaurações cerâmicas pura mais resistentes,
devido ao aumento da demanda estética. O maior dilema das pesquisas em
cerâmica dental, tem sido como aumentar a resistência do material sem sacrificar a
estética. Os fatores que afetam a resistência das cerâmicas são: as microtrincas,
que variam em número e severidade e são formadas durante o processo de
condensação, amolecimento e sinterização; o grande ângulo de contato com o
metal; a diferença de coeficiente de expansão térmica entre a liga metálica e a
cerâmica; a abrasão e o desgaste, por tensão de tração durante a função; e os
traumas. As cerâmicas são frágeis, apresentando uma limitada capacidade de
dispersar tensões localizadas. Assim a deformação das cerâmicas dentárias é
crítica, podendo suportar deformações de aproximadamente 0,1% antes de se
72
fraturarem. As tensões e as deformações ocasionais resultantes de cargas
repetitivas (fadiga), são indicadas como o mecanismo mais comum das falhas das
cerâmicas dentárias. As forças de tração e torção produzidas por contatos incisais,
combinadas intra-oralmente, podem provocar falhas nas coroas cerâmicas. Há uma
considerável controvérsia sobre a resistência dos materiais cerâmicos, e pesquisas
contraditórias irão continuar a aparecer na literatura. Dados laboratoriais confiáveis a
respeito da resistência de materiais frágeis são, difíceis de se conseguir e os
coeficientes de variação são geralmente altos. Os valores são afetados por uma
variedade de fatores, tais como geometria do material, temperatura, cargas
aplicadas nos testes, variações térmicas, imperfeições técnicas e falhas na
fabricação. Enquanto esses testes laboratoriais são apropriados para comparações
inerentes à resistência e à tensão de cerâmicas dentárias, os resultados não são
necessariamente extrapolados para testes mais complexos com espécimes, nem
para situações ocorridas na cavidade oral. Testes em laboratório não podem
preencher as variáveis intra-orais, tais como ligamento periodontal, propriedades
físicas do cemento, adaptação e oclusão. Quando as coroas são cimentadas intra-
oralmente, fatores mais importantes do que a resistência inerente das cerâmicas
começa a aparecer. As cerâmicas são frágeis, por razões intrínsecas e extrínsecas.
Extrinsecamente são sensíveis à micro fraturas que se desenvolvem durante o
processo de sua fabricação, tal como ranhuras, porosidades e inclusão de
impurezas. Intrinsecamente, devido ao tamanho das partículas de carga, tensões
residuais e micro trincas, advindas de coeficientes de expansão térmica diferentes
entre suas fases, podendo ocorrer à propagação das fraturas na estrutura desse
material, sob baixos níveis de tensões. O sucesso permanece na dependência da
habilidade do dentista e de seu conhecimento do comportamento básico e das
73
indicações dos materiais restauradores dentários. As facetas laminadas são
indicadas para dentes ântero-superiores que apresentam alteração de cor por
tetraciclina, fluorose ou por tratamento endodôntico, onde o clareamento não surte o
efeito desejado. Também em dentes onde a estética está comprometida por muitas
restaurações, má posição ou por discrepância no tamanho e, ainda, onde houver
perda da estrutura dental.
Kamposiora et al (1994), analisaram pelo método de elementos
finitos microfraturas abaixo de coroas totais veneer, e observaram que as falhas
clínicas descritas anteriormente de coroas totais veneer são comumente atribuídas a
microinfiltração do cimento. A análise de elementos finitos (FEA) bidimensional (2D)
foi selecionada para determinar níveis de tensões e sua distribuição sobre o cimento
dental a partir de carga oclusais de 10 MPa sobre uma coroa veneer unitária durante
várias condições clínicas. Dezesseis modelos computacionais bidimensionais de
FEA foram gerados para o primeiro pré-molar inferior para estudar os efeitos da (1)
configuração marginal (ombro para coroa total veneer versus chanfrado para coroa
do tipo III de ouro), (2) quatro tipos de cimentos (fosfato de zinco, policarboxilato,
ionômero de vidro, e resina composta), e (3) duas espessuras de cimento (25 e 100
µm) para cargas de ciclo simples e carga para fadiga. Não houve quase nenhuma
diferença entre a configuração marginal entre chanfro e ombro exceto na borda da
margem, onde a linha de acabamento em chanfro alcançou 2 a 8 vezes mais
tensões. Houve mínimo efeito sobre a espessura do cimento e configuração
marginal. A tensão foi levemente menor para cimento com menor espessura. A
análise da fadiga foi baseada na tensão estimada versus o número de curvas de
ciclos para cimentos e resultados em tensão inferior ao estimado limite de tolerância
74
. Se os níveis de carga oclusal fossem 10 MPa, não pareceu haver um risco a
microfraturas em cimentos dentais devido à carga mecânica.
Com o objetivo de examinar a distribuição de tensões em facetas
cimentadas adesivamente ao dente, Troedson e Derand (1995), avaliaram com
fotoelasticidade, três tipos de linha de términos nos preparos para facetas, onde em
todos estava presente o recobrimento incisal. Foram confeccionados modelos
fotoelásticos de dentes que apresentavam preparos com término cervical em forma
de lâmina, chanfro e ombro. As duas partes do modelo (dente e faceta) foram
coladas sob diferentes condições: a) em toda a sua extensão (cimentação ideal), b)
no terço médio (adesão deficiente por fatores como a contaminação ou umidade) e
c) no terço cervical e incisal (polimerização incompleta do cimento resinoso). O
conjunto foi então submetido à carga de 125 N, na borda incisal, com angulação de
0
0
, 30
0
, e 60
0
com o longo eixo do dente. No polaroscópio, as franjas características
da distribuição de tensão pela faceta foram fotografadas e o campo de tensão
medido no terço cervical, médio e incisal. A condição de cimentação ideal
proporcionou uma distribuição de tensão mais favorável. Em todos os tipos de
términos, as facetas apresentaram duas regiões de maior concentração de tensão. A
primeira, ao redor do ponto de aplicação da força, e a segunda, na região cervical
das facetas. Nesta segunda região, a diferença entre os tipos de término dos
preparos, mostrou pequena diferença quanto às tensões entre a terminação em
chanfro e em ombro. Para ambas as variáveis estudadas (aplicação de força e
cimentação), os tipos de término apresentaram diferenças pouco significativas.
Devido à facilidade de execução, os autores recomendam o término em forma de
chanfro para os preparos de facetas laminadas de porcelana.
75
Kamposiora et al, (1996) usaram o método de elementos finitos de
análise bidimensional para avaliar a distribuição e os níveis de tensão em uma
prótese parcial fixa de três elementos (de primeiro pré-molar inferior ao primeiro
molar inferior) usando diferentes materiais (liga de ouro tipo III, Dicor® e In-ceram®)
e com diferentes espessuras de conectores (3,0 e 4,0 mm). A maior tensão ocorreu
na região dos conectores e a tensão foi 40% a 50% menor para os conectores de
4,0 mm. Os níveis de tensão dentro do modelo de In-ceram foram menores que os
dos outros dois materiais.
Mori et al (1997), estudaram comparativamente, pelo método de
elementos finitos em modelo bidimensional de segundo pré-molar inferior, a
distribuição de tensões internas, geradas sob carga axial de 30 Kgf em três pontos
(contatos principal e estabilizante) em dente natural hígido e em dente
endodonticamente tratado. O programa utilizado para o processamento de
elementos finitos foi o SAP90. Os resultados indicaram maior acúmulo de tensões na
metade vestibular, tanto no dente hígido quanto no dente restaurado. As tensões
foram mais intensas sob o ponto de aplicação de cargas nos dois modelos. No dente
restaurado, as tensões foram maiores devido ao maior módulo de elasticidade dos
materiais restauradores, demonstrando que existem diferenças na distribuição das
tensões no dente e na base óssea dos dois modelos.
Rees e Jacobsen (1997), avaliaram o módulo elástico do ligamento
periodontal, utilizando a malha de elementos finitos bidimensionais de um primeiro
pré-molar para modelar dois sistemas diferentes de carregamento do dente, que
mediram os deslocamentos ou verticais ou horizontais deste dente em particular. O
módulo elástico do ligamento periodontal variou no modelo de elementos finitos até
o deslocamento horizontal e vertical do modelo de elementos finitos correlacionado
76
com os dois sistemas experimentais. Encontrou-se que um módulo elástico de 50
MPa deu uma boa correlação entre o modelo do elemento finito e o sistema
experimental.
Troedson e Derand (1998), investigaram empregando modelos de
elementos finitos, representativo de incisivo central superior restaurado com faceta
laminada, a tensão na camada de cimento resinoso e no esmalte subjacente à
restauração. Três modelos foram desenvolvidos com diferentes preparos cervicais
(lâmina, chanfro e ombro), e com cobertura incisal. As facetas apresentavam 0,5 mm
de espessura com camada de cimento de 25μm. Foram simuladas condições de
cimentação com polimerização completa, falha na polimerização da periferia da
faceta e falha na polimerização da região central da faceta. Os modelos foram
submetidos à força sob ângulo de 0
0
, 30
0
e 60
0
com o longo eixo do dente. Os
resultados mostraram que a tensão na camada de cimento do modelo de dente
facetado representativo de polimerização completa, foi de 1/5 do apresentado pelo
modelo com falha na polimerização na região periférica da faceta. Quanto à
aplicação de força, a magnitude da tensão aumenta com o ângulo da incidência,
bem como diminui sua área de distribuição. Evidenciou-se uma concentração de
tensão na margem cervical da faceta para todos os modelos, com variação na
magnitude para diferentes incidências de força. As diferenças entre os tipos de
preparo cervical foram pouco significantes quando comparadas com outras
variáveis. Os autores concluíram que, se o preparo para faceta laminada se restringir
ao esmalte dental e a isto se somar uma adequada polimerização do cimento, os
níveis de tensão desenvolvidos favorecem o prognóstico da restauração.
No intuito de verificar a relação da falha clínica de facetas laminadas
com a tensão induzida na porcelana durante a mastigação, Troedson e Derand
77
(1999), desenvolveram um modelo bidimensional de Elementos Finitos,
representativo de Incisivo Central Superior, restaurado com faceta laminada, de
espessura 0,5 mm com cobertura incisal. A distribuição e a magnitude da tensão
máxima de tração e compressão na faceta foram calculadas, a partir da análise da
influencia do tipo de término cervical (lâmina, chanfro e ombro) com simulação de
força de 250N na borda incisal a 0
0
, 30
0
e 60
0
com o longo eixo do dente. A
cimentação adesiva foi representada por uma camada de cimento resinoso de
25μm, simulando as condições de adesão completa, falha de adesão periférica e
falha de adesão central. Os resultados apresentaram diferenças pouco significativas
na tensão da região cervical da faceta sob diferentes tipos de términos cervicais. Um
aumento da tensão é evidenciado sob aplicação de força a 60
0
bem como para
situação de falha adesiva. Com base nos resultados, os autores concluem que o
término em chanfro ou ombro é recomendado para preparo de facetas laminadas de
porcelana, requerendo cuidados na análise da relação oclusal bem como com a
polimerização total da restauração, pois, a camada de cimento foi fator significante
para a variação da tensão na porcelana.
Com o propósito de investigar os fatores envolvidos na formação de
trincas em facetas laminadas de porcelana, cimentadas adesivamente ao dente,
Magne, Versluis e Douglas (1999), focalizaram seu estudo no efeito da contração do
cimento resinoso e da espessura da porcelana. Para tanto, foi desenvolvidos um
modelo bidimensional de elementos finitos, representativo da secção transversal de
um incisivo central superior, com variação de preparos para faceta laminada, cujo
modelo do dente restaurado apresentava três diferentes espessuras de cimento. Foi
empregada uma variação de temperatura de 20
0
C para 5
0
C e de 20
0
C
para 50
0
C.
Os resultados mostraram que a distribuição de tensão no modelo não foi
78
influenciada pelo comprimento da borda incisal da faceta, mas principalmente pela
espessura de cerâmica na face vestibular. Observou-se também que, com o
aumento da temperatura ocorre uma redução da tensão de compressão e um
aumento da tensão de tração. Para os autores, a relação/proporção da espessura da
cerâmica/cimento > 3 proporciona uma configuração favorável à restauração, onde
esta relação influencia na distribuição de tensão na faceta laminada de porcelana
frente à contração de polimerização do cimento e coeficiente de expansão térmica
do material restaurador. Quando é necessário o emprego de uma camada delgada
de cerâmica para favorecer o contorno natural do dente pela restauração, é
primordial que se obtenha uma linha de cimentação proporcionalmente delgada,
próxima de 100μm.
Magne, Versluis e Douglas (1999), empregaram o método de
elementos finitos para analisar a distribuição de tensão em incisivos restaurados
com laminados cerâmicos, em função de diferentes níveis de fratura coronária
existentes. Foi desenvolvidos um modelo bi-dimensional de uma secção vestíbulo-
lingual de um incisivo central superior, com oito diferentes preparos dentais, variando
a localização do término palatal e sendo submetido a uma força horizontal de 50N
na incisal. Os resultados mostraram que as restaurações com um longo chanfrado
alcançando a concavidade palatina estavam submetidas a altas concentrações de
tensão. Os autores concluíram que longos chanfrados na face palatina são
desfavoráveis, devido ao limite da cerâmica localizar-se numa área de máxima
concentração de tensão.
Magne, Versluis e Douglas (1999), no intuito de investigar o princípio
biomimético dos laminados cerâmicos empregados em incisivos centrais superiores
utilizaram o método dos elementos finitos e método experimental com extensômetro
79
(strain gauge), para analisar o comportamento mecânico da porção coronária, além
de analisarem também, a morfologia da interface dente restauração pela
microscopia de varredura. No estudo do comportamento coronário após a remoção
total do esmalte vestibular, foi observado nos resultados obtidos pelo método de
elementos finitos, que a coroa recuperou em 96% o comportamento do dente
íntegro, após a restauração com laminado cerâmico.
Magne, Versluis e Douglas (1999), analisaram com o método
experimental utilizando o sensor de deformação (strain gauge) e elementos finitos,
aspectos clínicos e biológicos da anatomia do incisivo central superior, quanto à
distribuição de tensões, de acordo com a influência da remoção de esmalte,
variando a região (palatina ou vestibular) e a quantidade de estrutura removida. O
método de elementos finitos foi validado pelos resultados do estudo experimental. A
partir dos resultados obtidos pode-se observar que níveis de tensão baixos são
encontrados em superfícies de curvatura com convexidade máxima (cíngulo e parte
cervical da face vestibular), podendo-se concluir que superfícies convexas com
esmalte espesso geram menor concentração de tensões, podendo agir como
redistribuidores de tensão, diferentemente das áreas côncavas (concavidade
lingual), que tendem a acumulá-las. Quando o esmalte for removido da superfície
vestibular, sua substituição deveria empregar materiais com propriedades
semelhantes para restabelecer o comportamento biomecânico original do dente.
As restaurações com facetas indiretas acompanham o avanço
tecnológico das cerâmicas e das resinas para cimentação, visando a excelência na
estética do elemento dental. Contudo, é necessário um adequado preparo da face
vestibular para obter um perfil de emergência satisfatório, resistência e retenção da
restauração. A fim de avaliar a tensão máxima e a força de compressão da região do
80
término cervical e da linha de cimentação de dentes restaurados com facetas
cerâmicas, Seymour et al, (2001), analisaram seis modelos bidimensionais de
elementos finitos, representativos de incisivo central superior, com variação de
término cervical (chanfro, ombro e lâmina de faca) e preparo da margem incisal
(janela ou sobrepasse palatino), mantendo-se constantes a geometria externa das
facetas, a espessura da película do agente cimentante em 100μm e do ligamento
periodontal em 250μm. Foi aplicada uma força de 200N a 45
0
na face palatina e uma
força horizontal de 200N simulando uma força traumática. A partir dos resultados, os
autores concluíram que as restaurações com facetas cerâmicas apresentam maior
resistência à fratura quando empregado término cervical em lâmina de faca e
sobrepasse palatino na borda incisal.
No estudo descrito por Lang et al, em 2001, foram confeccionados
oito modelos de elementos finitos de 5 x 20 x 1mm dos feixes laminados modelados,
onde quatro dos feixes modelados eram dos mesmos arranjos laminados que
espécimes de um estudo anteriormente descrito por White SN et al., em 1996 e os 4
feixes restantes forneceram os arranjos laminados intermediários não avaliados em
prévio estudo. Os resultados demonstraram que ocorreu uma diminuição linear na
capacidade em suportar carga quando a espessura da camada do material interno
(núcleo) diminuiu e a espessura da camada do material do laminado externo
(veneer) aumentou. Os valores diminuíram progressivamente para os feixes de MEF:
170, 144, 140, 134, 72, 43, 34, e 27 N. As médias de capacidades de suporte de
carga de 3 dos 4 feixes mecanicamente testados compararam favorável com os
dados de MEF. A força de resistência do quarto feixe mecanicamente testado, um
arranjo laminado em forma de veneer/corpo, foi 110 N, o qual foi mais baixo do que
o valor correspondente do MEF (140N). O valor de 110 N reduziu com o decréscimo
81
da progressão linear da carga, indicando que os dados de MEF eram mais exatos e
de confiança do que os dados mecânicos. Cabe ainda ressaltar que existem várias
razões plausíveis para este comportamento, sendo o comportamento físico da
construção da espessura do laminado, a mais provável. Outra razão inclui a
presença de estresse residual ou defeitos na fabricação dos espécimes nos testes
mecânicos. Assim, o método de elementos finitos (MEF) fornece uma análise
matemática para predizer valores de resistência, mas nenhuma metodologia é isenta
do potencial de erros. Ainda, segundo os autores, a melhor maneira seria usar os
resultados de ambos os testes mecânicos e da análise finita de elementos, que
juntos podem fornecer dados mais confiáveis e mais válidos do que um ou outro
método isolado.
A investigação por meio do método de elementos finitos da tensão
nas lesões cervicais de pré-molares superiores, foi avaliada por Lee et al, em 2002.
O objetivo deste estudo foi usar o modelo de elementos finitos de três dimensões
(3D) para investigar a distribuição normal do estresse para substanciar o mecanismo
de flexão dental. Este trabalho também compara as mudanças do stress por meio de
diferentes cargas e direções das forças oclusais. Sete condições de carga foram
utilizadas para vários pontos e diferentes direções simuladas no modelo. As
distribuições de (estresse) tensões máxima e mínima desenvolvidas na estrutura das
sete condições de aplicação de (carga) força e sua distribuição de tensões no plano
z na linha vertical foram mostradas. Os picos das tensões dos estresses das áreas
cervicais de várias condições de carga foram comparadas e listadas. O estudo
mostrou a presença de estresse na região cervical do pré-molar superior em vários
pontos de carga em diferentes direções. Os resultados coincidem com a teoria de
82
indução de estresse. Foram exploradas as relações de fatores que afetam o
desenvolvimento das lesões cervicais de abfração.
A determinação dos parâmetros da elasticidade do ligamento
periodontal humano e da posição do centro da resistência dos dentes uniradiculares,
foram avaliados por Poppe, Bourauel e Jager (2002), num estudo de espécimes da
autópsia e de sua conversão no modelo de elementos finitos. O objetivo deste
estudo foi determinar os parâmetros da elasticidade do ligamento periodontal
humano medindo tridimensionalmente os deslocamentos vestíbulo-lingual dos
dentes uniradiculares da maxila, usando um método não invasivo.
Subseqüentemente os espécimes foram usados para desenvolver os modelos finitos
do elemento que apresentam a mesma geometria individual que o material
respectivo da autópsia. Estes modelos deram forma às simulações computadorizada
baseado nos movimentos, cuja característica era linha do sorriso, com os
movimentos experimentais registrados adaptando os parâmetros da elasticidade do
ligamento periodontal. O módulo de Young médio da primeira fase do movimento foi
de 0,05 MPa, aquele da segunda fase foi de 0,28 MPa, e a expansão crítica 7.5%
(relação m=0.3 de Poisson). Os centros da resistência dos dentes uniradiculares
foram encontrados em aproximadamente 42% da altura da crista alveolar ao ápice,
respectivo ao comprimento da raiz e o sentido do carregamento. Foram encontrados
parâmetros da elasticidade em uma escala similar àqueles determinado em estudos
precedentes nos dentes multiradiculares do porco.
83
3 PROPOSIÇÃO
O objetivo deste estudo foi avaliar a distribuição de tensões nos
dentes restaurados com facetas estéticas de porcelana, pelo método de elementos
finitos (MEF), empregando modelos representativos de incisivo central superior
restaurados com facetas laminadas de porcelana, variando os preparos dentais,
tipos de cerâmica e aplicações de cargas, a saber:
Grupo 1: modelos representativos de incisivos centrais superiores,
apresentando à faceta de porcelana feldspática vestibular sem preparo dental;
Grupo 2: modelos representativos de incisivos centrais superiores,
apresentando a faceta de porcelana de dissilicato de lítio vestibular sem preparo
dental;
Grupo 3: modelos representativos de incisivos centrais superiores,
apresentando a faceta de porcelana feldspática vestibular sem preparo dental, e
com o recobrimento da borda incisal;
Grupo 4: modelos representativos de incisivos centrais superiores,
apresentando a faceta de porcelana de dissilicato de lítio vestibular sem preparo
dental, e com o recobrimento da borda incisal;
Grupo 5: modelos representativos de incisivos centrais superiores,
com a faceta de porcelana feldspática vestibular com preparo dental, em forma de
ombro, com recobrimento da borda incisal;
Grupo 6: modelos representativos de incisivo centrais superiores,
apresentando a faceta de porcelana de dissilicato de lítio vestibular com preparo
dental, em forma de ombro, com recobrimento da borda incisal.
84
4 MATERIAL E MÉTODOS
“A Felicidade não depende do que
nos falta, mas do bom uso que
fazemos do que temos.”
Thomas Hardy
4.1 ANÁLISE DE TENSÕES PELO MÉTODO DE ELEMENTOS FINITOS (MEF)
O Método dos Elementos Finitos (MEF) foi empregado para análise
de tensões deste estudo. Este é um método baseado na simulação e análise do
comportamento de estruturas e componentes complexos, por meio de computadores
e programas específicos para análise numérica. A engenharia civil, automobilística,
naval, nuclear e aeroespacial o tem utilizado para estudar as estruturas de
automóveis, aviões, e no planejamento e construção de usinas hidrelétricas, dentre
outros. Este método também tem sido usado em Medicina e Odontologia para
simular o funcionamento das estruturas do corpo humano (SELNA et al., 1975). A
biomecânica atualmente é uma importante área de aplicação do MEF, permitindo o
estudo da interação dos tecidos vivos com estruturas reabilitadoras, podendo estas
complexas estruturas ser analisadas em relação à eficiência, integração e
durabilidade.
A natureza é contínua, envolvendo infinitos graus de liberdade. É
possível descrevê-la com equações diferenciais, mas muitas vezes estas não podem
ser resolvidas analiticamente. Para superar este problema, foram introduzidos os
modelos numéricos discretos, isto é, modelos com números finitos de graus de
liberdade, que levam a um sistema matricial de equações que podem ser resolvidas
apresentando um resultado aproximado.
85
O MEF é uma técnica de análise numérica para obtenção de
soluções aproximadas para problemas complexos que não possuem uma solução
analítica.
Segundo a revisão de literatura, o MEF, apresenta várias vantagens
em relação a outros métodos, quando se trata de avaliação da distribuição de
tensões, durante os movimentos mastigatórios. Porém a literatura também ressalta
as dificuldades em se conseguir modelos geométricos próximos da realidade (LANG
et al., 2001).
A discretização (divisão do domínio ou região em elementos
discretos) da estrutura em elementos finitos reduz o problema a um número finito de
termos desconhecidos, expressando a variável desconhecida em termos de funções
aproximadas em cada elemento que é aplicado em pontos pré-definidos em seu
espaço. O meio contínuo real é então substituído por um sistema estrutural de
elementos discretos.
Para obter os resultados, o programa necessita de várias
informações (LAGANÁ, 1996; SENDYK, 1998): o total de número de pontos nodais;
o total de número de elementos; um sistema de numeração identificando cada
elemento; o Módulo de Elasticidade ou Módulo de Young e o Coeficiente de Poisson
para os diferentes materiais; um sistema de numeração identificando cada ponto
nodal; o tipo de delimitação confinada e a avaliação de forças nos nós externos.
O Módulo de elasticidade é uma característica específica do material
e diz respeito à capacidade deste, de resistir à deformação, quando submetido a
uma força, ou seja, uma estrutura que possui alto módulo de elasticidade deforma
menos que uma estrutura de baixo módulo de elasticidade, quando ambos são
submetidos a uma força de mesma intensidade.
86
Pode ser usado o critério de Von Misses criado por Richard Von
Misses, para se comparar os efeitos dos estados de tensão que leva em
consideração a determinação da Energia de Distorção ou a mudança na forma de
determinado material. Por este critério, um componente estrutural estará em
condições de segurança, se o maior valor da Energia de Distorção, por unidade de
volume do material, permanecer abaixo da Energia de Distorção, por unidade de
volume, necessária para verificar o escoamento no espécime de mesmo material,
submetido a ensaio de tração. Acima deste valor obtido, o material sofreria uma
deformação permanente. O programa de computador determina, através de um
gráfico, as zonas de solicitação segundo uma escala de cores correspondentes a
cada faixa de tensão (LACERDA, 1999; LAGANÁ, 1996; MORI, 1994; SENDYK,
1998).
Embora as estruturas contínuas sejam inerentemente
tridimensionais, em alguns casos seu comportamento pode ser adequadamente
descrito por modelos geométricos uni ou bidimensionais, como é o caso do incisivo
central superior. Várias suposições são necessárias para desenvolvimento do
estudo, simplificações são admitidas como, por exemplo, em relação à seleção de
uma malha apropriada. Apesar dessas limitações, os resultados permitem uma
análise comparativa nos aspectos qualitativos e quantitativos.
O esquema 1 ilustra as etapas que compõem a análise pelo MEF.
Basicamente, neste método numérico podem-se identificar três etapas distintas: a
construção do modelo, a solução do problema e a análise dos resultados. Estas três
etapas comumente também são apresentadas como: pré-processamento,
processamento e pós-processamento.
87
Esquema 1 – Representação esquemática das etapas que compõem o MEF
ESTRUTURA
Incisivo Central
GEOMETRIA
ANSYS
Propriedades
Mecânicas
MALHA
MODELO
Restrições
Carregamento
AUTOCAD
SOLUÇÃO
ANÁLISE
RESULTADO
88
4.2 ETAPAS DA ANÁLISE NO MÉTODO DOS ELEMENTOS FINITOS (MEF)
Construção do modelo: nesta primeira etapa, a geometria, o
comportamento mecânico e as propriedades dos materiais empregados na
construção do modelo são definidos. Em seguida, a “malhagem” do modelo é
processada, ou seja, divide-se a estrutura em um número finito de elementos
(discretização). Dando fechamento ao processo de modelagem as condições de
contorno estruturais são aplicadas, basicamente: restrições no deslocamento de
parte da estrutura e as forças aplicadas (carregamento).
Solução do problema: depois de criado o modelo, o
processamento numérico das informações contidas neste modelo é realizado, onde
o problema estrutural é solucionado computacionalmente. Após esta etapa o
resultado da análise estrutural é obtido: deslocamentos, campo de tensões e de
deformações da estrutura.
Análise dos resultados: obtida a solução numérica, os resultados
são analisados. Um detalhe importante ainda nesta etapa é a necessidade de
verificação da validade do modelo. Como o MEF trabalha com modelos virtuais
idealizados, algumas hipóteses simplificadoras adotadas na construção do modelo
(geometria, material, discretização e condições de contornos), podem tornar o
modelo fisicamente irreal em relação à estrutura em estudo. Caso isto ocorra, novas
considerações sobre o modelo devem ser refeitas até que os resultados
computacionais obtidos convirjam para a realidade física do modelo.
89
4.3 PRÉ-PROCESSAMENTO
Este trabalho foi desenvolvido com o auxílio de um computador
Pentium III
*
, pertencente ao Cesec (Centro de estudos de Engenharia Civil) da
UFPR (Universidade Federal do Paraná).
Apesar da estrutura em estudo ser tridimensional, optou-se neste
trabalho por modelá-la como bidimensional, pois este modelo, apesar de
aparentemente simplificado, apresenta as informações relevantes suficientes a
respeito do estado de tensões a que o corpo (incisivo Central) está submetido, em
dois planos, nos eixos X e Y (forma plana). Dos modelos geométricos planos
disponíveis para estudo: por exemplo, o estado plano de tensões ou estado plano de
deformações, apesar de significado físico diferentes, está envolvido no mesmo
processo. No estado plano de tensões a hipótese principal é de que as tensões fora
do plano de estudo são nulas (ou com valores insignificantes), eixo Z (forma cúbica),
o que não implica que as deformações sejam também planas, isto é, o corpo pode
sofrer alongamento ou encurtamento na direção normal do plano. Este problema
ocorre, por exemplo, quando se modela uma placa fina, carregada no próprio plano.
Neste trabalho, o incisivo central superior foi apresentado em um
mesmo plano.
O programa de desenho AUTOCAD®
†
, foi utilizado para a
reprodução geométrica dos modelos empregados na nossa análise. O programa de
análise numérica ANSYS®
‡
, foi empregado para desenvolvimento do modelo
matemático, geração da malha de elementos finitos, processamento e pós-
processamento do problema proposto.
* 800MHz com 128K de memória RAM, Hard Disk com 30 GB
†
Versão 14 (Auto Computer Aided Design, Autodesk Inc, USA)
‡
Versão 8.0 (Swanson Analysis Systems, ANSYS Inc, Houston, Pa, USA)
90
4.3.1 Definição da geometria, seleção do modelo e obtenção da imagem
Nesta fase realizou-se a reprodução geométrica espacial do modelo
a ser discretizado. Foi selecionado um modelo pré-elaborado, Anexo (ULBRICH,
2005), obtido a partir de uma radiografia em vista lateral de um incisivo central
superior, com dimensões médias similares ao estudo anatômico para construção dos
modelos. A radiografia do incisivo central superior foi então fotografada com o auxilio
de uma máquina fotográfica digital marca NIKON – COOLPIX 5700. Para se evitar a
distorção da imagem posicionou-se a radiografia de forma que a mesma ficasse
paralela com a lente fotográfica com o auxilio de um posicionador radiográfico
intrabucal, mantendo-se a proporcionalidade da imagem fotografada. Para definição
da geometria do Incisivo Central Superior, a imagem adquirida foi transformada em
arquivo e transferida para o programa de desenho AUTOCAD®, sendo depois
delineado o contorno do dente dentro do tamanho real. Estes desenhos foram
depois transferidos para o programa ANSYS®.
A partir do desenho do Incisivo Central Superior foram empregadas
em nossos modelos as seguintes estruturas anatômicas: esmalte, dentina, polpa,
osso cortical, osso esponjoso, ligamento periodontal, e os seguintes materiais:
espaço correspondente ao cimento resinoso, e dois tipos de cerâmicas em forma de
facetas (Creation® (Klema) e IPS-Empress 2® (Ivoclar/Vivadent)). Nas figuras 1, 2,
e 3, podemos observar a geometria completa dos modelos empregados em nossas
análises que foram divididos em seis grupos:
Grupo1 e 2: dente natural, apresentando a faceta de porcelana
vestibular sem preparo dental, e sem recobrimento da borda incisal;
91
Osso cortical Dentina Porcelana dissilicato de lítio
Osso esponjoso Esmalte Cimento resinoso
Ligamento periodontal Polpa Porcelana feldspática
Figura 1. Faceta de porcelana apresentando a face vestibular, sem desgaste dental
e sem recobrimento da borda incisal
Grupo 3, e 4: dente natural, apresentando a faceta de porcelana
vestibular sem preparo dental, e com recobrimento da borda incisal (sobreposta -
sp);
Osso cortical Dentina Porcelana dissilicato de lítio
Osso esponjoso Esmalte Cimento resinoso
Ligamento periodontal Polpa Porcelana feldspática
Figura 2. Faceta de porcelana apresentando a face vestibular, sem desgaste
dental e com recobrimento da borda incisal(sobreposta – sp).
92
Grupo 5, e 6: dente natural, apresentando a faceta de porcelana
vestibular com preparo dental, em forma de ombro e com recobrimento da borda
incisal.
Osso cortical Dentina Porcelana dissilicato de lítio
Osso esponjoso Esmalte Cimento resinoso
Ligamento periodontal Polpa
Figura 3. Faceta de porcelana apresentando a face vestibular, com desgaste
dental em forma de ombro e com recobrimento da borda incisal
Na região correspondente às facetas de porcelanas, foram feitas
simulações para representação dos modelos, assim um preparo em forma de ombro
incisal, com término cervical em chanfrado (MAGNE; BELSER, 2003), foi realizado
sendo realizado um desgaste de aproximadamente 1,0 mm. Foi mantida a forma
original da porção coronária, representando o incisivo central, entretanto no
desgaste da porção incisal em forma de ombro, um desgaste de 1,0 mm também foi
utilizado. Já para os modelos representativos da faceta sem preparo e com
recobrimento da borda incisal (sobreposta – sp) uma espessura de 0,5 mm foi
representada na borda incisal, sendo que a espessura da face vestibular para todos
os modelos representativos das facetas a espessura da face vestibular foi de 1,0
mm. De acordo com a radiografia do modelo pré-elaborado, copiou-se o tecido
93
pulpar, que pode levar a alterações no resultado final do trabalho (LAS CASAS et al.,
1999). Acompanhando ainda a imagem radiográfica, foi copiado o ligamento
periodontal, para o qual foi adotada a espessura média de 125 mm (O’BRIEN, 1981),
e para o cimento resinoso foi utilizado uma espessura de 0,101 mm.
Este modelo foi transferido do programa AUTOCAD® para o ANSYS®,
onde foi criada uma malha de acordo com os modelos representativos dos preparos
e coberturas da face vestibular, onde cada modelo apresentou um determinado
número de nós e elementos. Definido os modelos geométricos deste estudo,
subdividiu-se os seis modelos com sua geometria completa em elementos discretos.
O conjunto resultante é chamado de malha.
Atribui-se aos elementos da malha propriedades iguais à dos
materiais que estes representam no modelo físico real. Portanto, os modelos foram
divididos em elementos planos triangulares do tipo de seis “nós”, que são
interconectados entre si por “nós” na direção X e Y sendo estes elementos
conectados por pontos nodais. A malha de elementos finitos foi construída de modo
a se obter resultados compatíveis com os da literatura. A partir da malha inicial, as
regiões com maior concentração de tensões foram refinadas com o intuito de se
obter resultados mais acurados e diminuir o erro provocado pela diferença de rigidez
entre os materiais. Na região da incidência da carga incisal e na área cervical
vestibular (colo), em função da concentração de tensões, as malhas foram mais
discretizadas, para permitir uma avaliação mais precisa da distribuição de tensões
nestas áreas, já que dentre os interesses deste trabalho, está à avaliação da
distribuição de tensões na faceta de porcelana e nas estruturas de suporte. Foi feita
ainda, uma aproximação entre si dos números de graus de liberdade entre as
94
malhas com o intuito de também aproximar seus erros numéricos, para efeito das
comparações posteriores dos resultados.
Figura 4. Malha dos modelos em aumento
Assim, nos modelos representativos das facetas sem preparo e sem
recobrimento da borda incisal, utilizou-se de 120.160 “nós” e 59.655 elementos; nos
modelos representativos das facetas sem preparo e com recobrimento da borda
incisal (sobreposta – sp), utilizou-se de 72.544 “nós” e 44.056 elementos; e nos
95
modelos representativos das facetas com preparo em forma de ombro e com
recobrimento da borda incisal, utilizou-se de 58.686 “nós” e 29.077 elementos.
4.3.2 Carregamento e condições de contorno
As condições de contornos estruturais foram definidas considerando-
se as restrições no deslocamento de parte da estrutura e as forças aplicadas
(carregamento). A análise numérica de elementos finitos foi realizada com a base do
modelo engastada (fixa), sem liberdade de movimento. Carregamentos de 100 e 350
N foram aplicados a 45 e 90
0
(BELOTI, 2004; HIGHTON, et al., 1987; OKENSON,
1992; SEYMOUR; CHERUKARA, 2001), com o longo eixo do modelo representativo
do incisivo central superior, caracterizando as forças F1 e F2, (figuras 6 e 7).
XXXXXXXXXXXXXX XXXXXXXXXXXXXXX
Figura 5. Angulação de 45
0
com Figura 6. Angulação de 90
0
com
o longo eixo do modelo o longo eixo do modelo
4.3.3 Definição das propriedades mecânicas
Os materiais presentes no modelo, foram simulados considerando-
os isotrópicos (as propriedades dos materiais são as mesmas em todas as direções
e em todos os pontos do elemento estrutural), linearmente elásticos (as deformações
da estrutura são diretamente proporcionais às forças aplicadas), homogêneo (as
F1 F2
96
propriedades mecânicas dos materiais são as mesmas em qualquer ponto do
elemento estrutural), e contínuo (não apresentam espaços vazios). Conforme
descrito na literatura, esta simplificação faz com que o modelo necessite de apenas
duas propriedades mecânicas para caracterização do comportamento mecânico de
cada material: o Módulo de Elasticidade (E) e o Coeficiente de Poisson (ν).
Conforme descrito anteriormente o Módulo de Elasticidade ou
Módulo de Young é a medida de rigidez do material, ou seja é a relação entre tensão
e deformação, quando maior for o módulo de elasticidade, menor será a capacidade
de deformação. Coeficiente de Poisson pode ser definido como o valor absoluto da
relação entre as deformações transversais e longitudinais.
Figura. 7. Desenho do modelo do incisivo central superior
Para representar as diversas estruturas que compõem o modelo
geométrico, cada elemento bidimensional recebeu determinados valores, inerentes
às propriedades físicas das estruturas anatômicas e dos materiais (tabelas 1 e 2).
97
Tabela 1 -Propriedades mecânicas das estruturas anatômicas que compõem o modelo
ESTRUTURAS
MÓDULO
ELASTICIDADE
(GPa)
COEFICIENTE
POISSON
AUTOR
Osso cortical 13,7 0,3 Ko et al., 1992
Osso esponjoso 1,37 0,3 Ko et al., 1992
Ligamento periodontal 0,0118 0,45 O’Brien., 1981
Dentina 18,6 0,31 Ko et al., 1992
Esmalte 41 0,30 Ko et al., 1992
Polpa 0,002 0,45 Rubin et al., 1983
Tabela 2 - Propriedades mecânicas dos materiais que compõem o modelo
MATERIAIS
MÓDULO
ELASTICIDADE
(GPa)
COEFICIENTE
POISSON
AUTOR
Porcelana Feldspática
$
69 0,28 Yaman et al.,1998
Porcelana Dissilicato Lítio* 96 0,26 Fabricante, 1998
Cimento resinoso
#
8,3 0,24 Fabricante, 1999
Notas:
$ Porcelana Creation® (Klema, Meiningen, Áustria)
* Porcelana IPS Empress II ® (Ivoclar/Vivadent, Schaan, Liechtenstein)
# Cimento resinoso Variolink II® (Vivadent, Schaan, Liechtenstein)
As cargas de mordida podem variar significativamente, segundo a
literatura. Essa dispersão, verificada nas cargas medidas, pode ser atribuída a vários
motivos, entre eles o uso de diferentes métodos de medida, a estrutura e geometria
dentária do paciente, a estrutura muscular orofacial, a idade, o sexo (CIMINI et al.,
2000).
Para este trabalho, foram aplicadas duas cargas verticais e oblíquas
de 100N e 350N na borda incisal do modelo representativo do Incisivo Central
Superior, por serem consideradas fisiológicas (contato cêntrico) (BELOTI, 2004;
98
OKENSON, 1992; SEYMOUR; CHERUKARA, 2001) e não fisiológicas ou
excêntricas (bruxomana) respectivamente, e suficientes para a obtenção dos
resultados.
Usou-se cargas direcionadas para o longo eixo do dente e numa
direção de 45 e 90
0
(BELOTI, 2004; HIGHTON, et al., 1987) pois se considerou uma
oclusão do tipo classe I, e ainda uma oclusão do tipo classe III ou de topo, porém
sob condição de excentricidade ou bruxismo. Segundo Okenson (1992), para uma
oclusão ideal, durante os movimentos mastigatórios, quando a mandíbula se eleva e
os dentes se contatam, as forças são direcionadas para o longo eixo dos dentes
posteriores e, a partir deste ponto, quando a mandíbula se move nos movimentos de
lateralidade e protrusão, os dentes anteriores se tocam e desocluem os posteriores,
impedindo que estes recebam cargas laterais. Isto é o que chamamos de oclusão
mutuamente protegida.
Entretanto, quando o paciente apresenta uma oclusão do tipo Classe
III, durante a elevação e o fechamento da mandíbula, os dentes anteriores
superiores sofrem o contato direto dos dentes antagonistas inferiores,
sobrecarregando o segmento anterior e alterando o padrão neuromuscular do
sistema estomatognático. Durante os movimentos de protrusão e lateralidade dos
pacientes classe I e II, sob condições de forças excessivas (350N – Bruxomanos), a
sobrefunção ou função excessiva dos dentes anteriores, leva ao desgaste da borda
incisal com o passar do tempo, necessitando de uma proteção da borda incisal dos
mesmos.
99
4.4 PROCESSAMENTO
A análise do modelo é efetuada utilizando-se resultados obtidos
como por exemplo campo de tensões, deformações, deslocamentos, entre outros. A
análise de tensões pode ser feita pela comparação dos componentes de tensões,
tensões principais ou ainda tensão equivalente de Von Misses (tensão efetiva).
O critério de Von Misses, que foi utilizado neste trabalho, é baseado
na concepção da energia interna. Todos os componentes de tensões normais (σxx,
σyy, σzz), como também os componentes de tensões cisalhantes (σxy, σyz, σxz)
são incorporados no cálculo da tensão de Von Misses. Este critério afirma que
“quando a energia interna em um ponto específico da estrutura excede um certo
limite, a estrutura cederá neste ponto”. A estrutura estará segura quando a tensão
de Von Misses é menor ou igual ao valor absoluto da tensão de escoamento de
tração ou compressão, ou seja, a tensão de tração ou compressão determinada em
testes de tração e compressão uniaxial em uma amostra do mesmo material, acima
da qual este material escoa, não mais se comportando elasticamente.
Matematicamente tem-se que:
σVon Misses ≤ σT ou σVon Misses ≤ σc
onde σVon Misses ={1/2 [(σxx - σyy)
2
+ (σxx - σzz)
2
+ (σyy - σzz)
2
+ 6(σxy
2
+ σxz
2
)]}
1/2
σT = Tensão de escoamento na tração
σc = Tensão de escoamento na compressão.
da teoria da Elasticidade(ε) tem-se para os casos de estado plano de
deformações
ε
zz
= 0, σ
xz
= σ
yz
= 0
100
σ
zz
= ν (σ
xx
+ σ
yy
) sendo
ν = Coeficiente de Poisson
e para os casos de estado plano de tensões
σ
zz
= 0, σxz = σ
yz
= 0
ε
zz
= - ν/ ε (σ
xx
+ σ
yy
)
Neste trabalho com o intuito de simplificar este estudo, foi analisado
como sendo bidimensional, através da utilização de uma secção transversal média
representativa do domínio, considerou-se estado plano de deformações, o que é
equivalente a assumir o dente infinitamente longo na direção normal a essa seção
transversal e que as deformações ocorrem apenas no plano da mesma. Para a
maioria dos tipos de dentes essa hipótese não seria representativa. Entretanto, o
incisivo central superior é relativamente largo e apresenta seção transversal
aproximadamente constante, o que torna esta hipótese razoável. Embora ainda
objeto de discussão, a hipótese de estado de deformações tem sido largamente
utilizada na análise deste tipo de problema com resultados satisfatórios, conforme os
trabalhos de Davy et al.,1981, Thesher e Saito, em 1973, e Reinhardt et al., 1983.
Uma análise mais detalhada se pode encontrar no trabalho de Ko et al., em 1992,
onde se discute as implicações da aplicação de um modelo axissimétrico, de estado
plano de tensões ou de deformações na análise de tensões dos dentes.
Tensão é definida como sendo a resposta interna a forças aplicadas
externamente. Quando uma força é aplicada em um corpo, este corpo vai passar por
modificações internas, ou seja, deformações. A capacidade de deformação varia de
acordo com sua geometria, composição química, estrutural e propriedades
mecânicas.
101
O cálculo da tensão está diretamente ligado ao cálculo da
deformação do corpo. Existem muitas técnicas experimentais que podem ser usadas
para medir a deformação. Desta forma, conhecendo a relação entre tensão e a
deformação, pode-se calcular o estado de tensões depois de medida as
deformações. Assim, a aplicação de uma carga proporciona alterações estruturais,
as quais denomina-se estado de tensão/deformação. No regime elástico, tensão é
diretamente proporcional à deformação.
Quando um corpo sólido está sujeito a ação de forças, um estado de
tensão é gerado internamente. Este estado de tensão, ou seja, a tensão em um
ponto específica da estrutura, é representada no plano bidimensional por três
componentes de tensão, duas componentes perpendiculares entre si e uma
componente de distorção ou cisalhante. Este estado de tensão sempre é descrito
relativo a um sistema de referência, um eixo de coordenadas que se orienta no
espaço.
Tradicionalmente, adotando-se um sistema de eixo de coordenadas
globais XY, ou seja, X representando a direção horizontal, com Y representando a
direção vertical, definiu-se o estado de tensão específico para esta referência XY,
com tensão normal Sx na direção X (horizontal) e tensão normal Sy na direção Y
(vertical) e Sxy tensão de distorção ou cisalhante.
Dado um ponto específico da estrutura tencionada, a tensão Sy é a
tensão aplicada naquele ponto na direção vertical, se esta tensão for positiva, estará
puxando o material, ou seja, uma tensão de tração, caso seja negativa estará
comprimindo o material, ou seja, uma tensão de compressão. Analogamente, Sx
será positivo quando o material estiver sendo tracionado na direção X, e comprimido
quando for negativo. Já a tensão cisalhante ou de distorção tende a rotacionar ou
102
distorcer pontualmente a estrutura, sendo positiva no sentido anti-horário e negativo
no sentido horário (esquema 2).
Assim, o estado de tensão em um ponto qualquer interno da
estrutura, específico para o sistema de referência XY, é a combinação simultânea,
destes três componentes, tração ou compressão Sx e Sy respectivamente nas
direções X e Y, com rotação ou distorção Sxy, definindo um estado triaxial de
tensões. Outro conceito importante na análise de tensões é o conceito de energia de
distorção, ou tensão de Von Misses (Se). Este conceito de tensão está localmente
relacionado à “energia de distorção” associado ao estado de tensão presente no
material (Sx, Sy e Sxy). Ou seja, a tensão de Von Misses, associada à energia de
deformação, é um valor escalar sempre positivo, que condena como critério de
análise, em um único valor, o estado triaxial de tensão (Sx, Sy e Sxy), muitas vezes
conveniente na análise do comportamento do campo de tensão em estudo, expressa
por um único valor. Em uma análise clássica de tensão/deformação, o MEF
apresenta o resultado clássico da análise de tensões em vários formatos:
Sx: Tensão normal na direção X;
Sy: Tensão normal na direção Y;
Sxy: Tensão de distorção ou cisalhante;
Se: Tensão de Von Misses.
103
SY SX SXY
SY
Y
SXY
SX
X
Esquema 2 – Representação esquemática do estado triaxial de tensões
O campo de tensões do modelo representativo do dente restaurado
com faceta laminada de porcelana sem e com preparo, sem e com recobrimento da
borda incisal, será apresentado neste trabalho, segundo as Tensões de Von Misses
– Se e Tensões de Sy, permitindo a avaliação quantitativa e qualitativa das áreas
críticas de tensão. A análise quantitativa é realizada através da análise dos valores
numéricos de tensões, dados em MPa, relacionando o padrão de cores, ou seja, a
localização de tensão e seus correspondentes valores numéricos, que são
apresentados em uma legenda. Os resultados no MEF relacionam cor e valor
numérico à localização, assim a análise quantitativa e qualitativa é apresentada
automaticamente. A análise a partir de Von Mises, apresenta o estado triaxial de
tensões numa escala positiva, no intervalo de 0 a 8 GPa, com valores representados
pelas cores azul e vermelha, respectivamente. Em Sy, os valores de tensão de
compressão e tração são apresentados na escala em valores negativos e positivos (-
944E-06 a +8 GPa), pelas cores azul e vermelha, respectivamente.
+
-
-
-
+
+
104
Selecionou-se quatro regiões para interpretar a distribuição de
tensões de Von Misses durante a aplicação das cargas incisais:
1. Região óssea que circunda a raiz do modelo representativo do
incisivo central superior;
2. Região óssea que circunda a área localizada na região cervical
do incisivo central superior;
3. Regiões internas das facetas de porcelana, correspondentes a
região média de coroa;
4. Região da borda incisal de faceta e coronária, correspondente
ás áreas de aplicação das forças.
Avaliou-se também as direções principais de tensões, durante a
aplicação das cargas incisais propostas. Foi realizada avaliação qualitativa e
quantitativa dos resultados.
1. Avaliação qualitativa: observando visualmente as diferentes
cores representadas pelo programa, que apresenta cada cor
tendo um diferente nível de tensão.
2. Avaliação quantitativa (numérica): o gradiente de cores que
acompanha o modelo geométrico dos elementos finitos fornece
o valor máximo e o valor mínimo para cada cor. Será usado o
valor médio entre dois extremos, para todas as regiões ou
estruturas a serem analisadas.
4.5 PÓS – PROCESSAMENTO
Esta etapa será descrita conjuntamente no capítulo dos resultados.
105
5 RESULTADOS
Procurar a razão das coisas,vasculhar as
gavetas da mente, Soltar-se.....Livre do
mundo e cada vez mais dentro do
Universo. As linhas e barreiras são
passado, os limites ficam para trás.
João Luiz Neves Pereira
Os resultados foram apresentados através de diagramas de
tensão/deformação, com a distribuição de tensões e os valores numéricos. Estes
resultados foram analisados de duas formas: através da análise qualitativa e da
análise quantitativa. A análise qualitativa mostrou a distribuição de tensões, onde foi
possível verificar áreas com maior concentração de cores, indicando áreas de maior
concentração de tensões. A análise quantitativa foi realizada através da análise dos
valores numéricos de tensões, dados em MPa, relacionando o padrão de cores, ou
seja, a localização de tensão e seus correspondentes valores numéricos,
apresentados em uma legenda.
Com a obtenção dos resultados apresentados pelo MEF, verificamos
áreas específicas de tensões comuns aos modelos representativos dos incisivos
centrais superiores restaurados com facetas de porcelana sem e com preparo dental
em forma de ombro, considerando ainda o ponto de aplicação de carga e os valores
das cargas mastigatórias ou seja, o comportamento da carga pontual interfere
apenas na região afetada ao redor do seu ponto de aplicação, não comprometendo
a análise ao longo da geometria em estudo. Foram adotadas áreas de interesse
para serem analisadas de forma mais detalhada:
Área 1: região radicular
Área 2: região cervical coronária
Área 3: região média coronária
Área 4: região da borda incisal
106
As áreas selecionadas neste trabalho estão representadas na Figura 8.
Figura 8. Áreas de interesse no estudo, determinadas pelas áreas de maior concentração de tensões
A análise dos resultados foi realizada pelo comportamento
mecânico dos modelos representativos dos incisivos centrais superiores restaurados
com facetas de porcelana e as alterações no campo de tensões provocadas por
estas restaurações. Esta análise será importante para o entendimento do
comportamento biomecânico do elemento dental submetido ao recobrimento da
borda incisal, bem como da influência da incidência da carga de 100N e 350N, em
duas angulações de 45
0
e 90
0
, dos diferentes tipos de porcelanas empregadas e da
ausência de preparo dental ou preparo dental em forma de ombro.
Os dentes anteriores recebem basicamente cargas oblíquas durante
a função. Assim, quando um incisivo central superior, está sujeito aos esforços
mastigatórios, sempre apresentará o comportamento mecânico de uma estrutura
sujeita a flexão (semelhante a uma viga em balanço), apresentando áreas de
1
2
3
4
107
compressão na região vestibular e áreas de tração na região palatina. Este
comportamento é verificado para uma carga aplicada no sentido lingual – vestibular
(45
0
), se a carga for aplicada de vestibular para lingual ocorre exatamente o
contrário. No modelo representativo do incisivo central superior neste estudo,
aplicou-se também uma carga no sentido do longo eixo dental (90
0
) perpendicular à
borda incisal, simulando uma situação de pacientes portadores de mordida de topo
(classe III), ou bruxomanos. (Figura 9).
Figura 9a e 9b. Comparação das forças aplicadas sobre a borda incisal em 45
0
e 90
0
,
respectivamente, do modelo representativo do grupo em forma de ombro, restaurado
com a porcelana feldspática
Analisando de forma qualitativa as figuras seguintes (10 a 15), verifica-
se uma distribuição de tensão mais uniforme, sem grandes áreas de concentrações
de tensões, no modelo representativo da faceta de porcelana do tipo dissilicato de
lítio (IPS-Empress 2) sem preparo e sem recobrimento da borda incisal, sujeita a
forças de 100 N, numa direção do eixo de 90
0
. Já para as forças de 350 N, podemos
observar uma concentração de tensões nos modelos representativos das facetas
recobertas tanto por cerâmica do tipo feldspática, quanto de dissilicato de lítio,
108
independente do recobrimento da borda incisal. O grupo que melhor distribuiu as
forças nesta etapa do estudo foi o grupo sem preparo e com recobrimento da borda
incisal (sobreposta- sp), restauradas com cerâmica de dissilicato de lítio (Apêndice).
a) 90
0
, 100 N b) 45
0
, 100 N c) 90
0
, 350 N d) 45
0
, 350 N
Figura 10. Grupo 1. Avaliação comparativa dos modelos representativos dos incisivos centrais
superiores sem preparo e sem recobrimento da borda incisal, restaurados com facetas de
porcelana feldspática
a) 90
0
, 100 N b) 45
0
, 100 N c) 90
0
, 350 N d) 45
0
, 350 N
Figura 11. Grupo 2. Avaliação comparativa dos modelos representativos dos incisivos centrais
superiores sem preparo e sem recobrimento da borda incisal, restaurados com facetas de
porcelana de dissilicato de lítio
109
a) 90
0
, 100 N b) 45
0
, 100 N c) 90
0
, 350 N d) 45
0
, 350 N
Figura 12. Grupo 3. Avaliação comparativa dos modelos representativos dos incisivos centrais
superiores sem preparo e com recobrimento da borda incisal (sobreposta - sp),
restaurados com facetas de porcelana feldspática
a) 90
0
, 100 N b) 45
0
, 100 N c) 90
0
, 350 N d) 45
0
, 350 N
Figura 13. Grupo 4. Avaliação comparativa dos modelos representativos dos incisivos centrais
superiores sem preparo e com recobrimento da borda incisal (sobreposta), restaurados
com facetas de porcelana de dissilicato de lítio
110
a) 90
0
, 100 N b) 45
0
, 100 N c) 90
0
, 350 N d) 45
0
, 350 N
Figura 14. Grupo 5. Avaliação comparativa dos modelos representativos dos incisivos centrais
superiores com preparo (ombro) e com recobrimento da borda incisal, restaurados com
facetas de porcelana feldspática
a) 90
0
, 100 N b) 45
0
, 100 N c) 90
0
, 350 N d) 45
0
, 350 N
Figura 15. Grupo 6. Avaliação comparativa dos modelos representativos dos incisivos centrais
superiores com preparo (ombro) e com recobrimento da borda incisal, restaurados com
facetas de porcelana de dissilicato de lítio
111
A análise quantitativa foi realizada através da análise dos valores
numéricos de tensões, dados em MPa, relacionando o padrão de cores, ou seja, a
localização de tensão e seus correspondentes valores numéricos, em áreas
específicas de tensões comuns aos modelos representativos dos incisivos centrais
superiores restaurados com facetas de porcelana, de acordo com as áreas
previamente estabelecidas para a análise, apresentados pelos pontos de interesse
para serem analisadas de forma mais detalhada:
Ponto I: aplicação da carga na borda incisal, Ponto CP: cervical palatina, Ponto CV:
cervical vestibular, Ponto D: dentina, Ponto P: polpa, Ponto LP: ligamento
periodontal, Ponto OC: osso cortical, Ponto OE: osso esponjoso, Ponto FC: faceta
cervical, Ponto IC: interface cimento.
Figura 16. Áreas de interesse no estudo, determinadas pelas áreas de concentração de tensões
Analisando de forma quantitativa os modelos representativos das
facetas de porcelana, optamos por escolher os pontos nas regiões próximas ao
ponto da aplicação da força, bem como na região cervical vestibular, para efeito de
1
2
3
4
I
CP
CV
FC
P
IC
D
OC
OE
LP
IC
112
cálculo dos resultados quantitativos de todos os modelos, como as figuras (17
a, b e
c).
Figura 17a, 17b e 17c. Áreas de concentração de tensões, nos modelos representativos das
facetas de porcelana.
Verificou-se quantitativamente
uma distribuição de tensão mais
uniforme, sem grandes áreas de concentrações de tensões, no modelo
113
representativo da faceta de porcelana sem preparo e sem recobrimento da borda
incisal, de dissilicato de lítio, sujeita a forças de 100 N, numa angulação de 90
0
. Já
para as forças de 350 N, podemos observar uma maior concentração de tensões no
modelo representativo da faceta de porcelana sem preparo e sem recobrimento da
borda incisal recoberta por cerâmica do tipo feldspática, sujeita à angulação de 45
0
.
Figura 18a e 18b. Visão ampliada das áreas de concentração de tensões, nos modelos
representativos das facetas de porcelana sem preparo e sem
recobrimento da borda incisal
O modelo que melhor distribuiu as forças quantitativamente no
nosso estudo foi, o modelo representativo da faceta de porcelana de dissilicato de
lítio, sob carga de 100N, numa angulação de 90
0
, sem preparo e com recobrimento
da borda incisal, de acordo com os cálculos das tabelas seguintes:
114
Tabela 3. Valores quantitativos dos modelos representativos das facetas de porcelana, nos
pontos incisais e cervicais vestibulares em MPa
MPa Feldspática, 45,
100, s/ preparo
Feldspática,45,
350, s/ preparo
Feldspática,90,
100, s/ preparo
Feldspática, 90,
350, s/ preparo
Ponto incisal 10,638
1252
86,874 1064,2
Ponto cervical 9,355 110,1 0,30823 110,1
MPa Dissilicato, 45,
100, s/ preparo
Dissilicato, 45,
350, s/ preparo
Dissilicato, 90,
100, s/ preparo
Dissilicato, 90,
350, s/ preparo
Ponto incisal 91,9 1081,9 83,149 1180,2
Ponto cervical 0,000677 108,64
0,00056825
20,896
MPa Feldspática, 45,
100, sp
Feldspática,45,
350, sp
Feldspática,90,
100, sp
Feldspática, 90,
350, sp
Ponto incisal 24,578 105,05 18,037 63,338
Ponto cervical 2,0350 10,350 0,70542 1,4790
MPa Dissilicato, 45,
100, sp
Dissilicato, 45,
350, sp
Dissilicato 90,
100, sp
Dissilicato, 90,
350, sp
Ponto incisal 0,067757 0,35447
0,020372
0,037394
Ponto cervical 65,638
334,63
21,188 40,178
MPa Feldspática, 45,
100, ombro
Feldspática,45,
350, ombro
Feldspática,90,
100, ombro
Feldspática, 90,
350, combro
Ponto incisal 0,50562 5,9504 0,25855 1,2473
Ponto cervical 12,575 148,0 13,473 27,865
MPa Dissilicato, 45,
100, ombro
Dissilicato,45,
350, ombro
Dissilicato 90,
100, ombro
Dissilicato, 90,
350, ombro
Ponto incisal 0,39163 4,6090 0,16911 1,7595
Ponto cervical 13,041 153,48 0,13976 28,949
115
6 DISCUSSÃO
6.1 DISCUSSÃO DA METODOLOGIA EMPREGADA
Neste trabalho empregou-se a análise da distribuição de tensões
pelo método de elementos finitos cuja aplicação é bastante difundida na área de
engenharia, sendo atualmente também bastante utilizada na área de Odontologia
por diversos autores (ALBUQUERQUE, 1999; BELOTI, 2004; BETIOL, 2002, 2005;
GENG et al., 2001; KAMPOSIORA, et al., 1994; LANG et al., 2001; LEE et al., 2002;
LEWGOY et al., 2003; MAGNE, VERSLUIS e DOUGLAS, 1999; POPPE,
BOURAUEL e JAGER, 2002; RIBEIRO, 2004; ROUSE, 1997; SCABELL, 2000;
ULBRICH, 2005), correlacionando a reabilitação realizada com as inúmeras
alterações na distribuição de tensões, tanto na estrutura de suporte quanto no
próprio material restaurador.
Para avaliar o comportamento biomecânico de dentes restaurados
com facetas laminadas de porcelana, em dentes anteriores superiores, utilizou-se
este método de simulação computacional, analisando o incisivo central superior com
e sem preparos dentais, com e sem recobrimento da borda incisal, sob dois tipos de
condições de carga, e sob duas angulações, o que permitirá o prognóstico de
prováveis falhas e fraturas da estrutura dental e restauradora. A simetria e a
simplicidade da geometria destes dentes favorecem o emprego do modelo
bidimensional, sendo descrita na literatura e validada por métodos experimentais
(MAGNE, VERSLUIS e DOUGLAS, 1999; TANTBIROJN et al., 2000; TROEDSON;
DERAND, 1998). Segundo LEWGOY (2001), com relação à análise estatística dos
modelos representativos de incisivos superiores utilizados para estudo dos sistemas
flexi flange e flexi post para uso como pinos de reforço intra-radiculares, uma
116
significância de 5% foi considerada satisfatória para o resultado de resistência à
tração. Com isto, segundo o autor, neste estudo bidimensional o modelo é
considerado seguro e eficiente para análise. Modelos tri-dimensionais (DeHOFF et
al., 1995) além de apresentarem maior complexidade, dificuldade de execução e
análise, podendo levar ao comportamento anisotrópico, heterogêneo e não linear
(dependendo do ângulo de incidência da força aplicada, as tensões geradas
assumem comportamentos diferentes), não apresentam melhores resultados finais
para este tipo de análise. Devido ao alto custo, longo tempo requerido para o estudo
e problemas associados com o estabelecimento da amostra experimental
randomizada e sob controles aceitáveis, as investigações clínicas dos testes
mecânicos são limitadas (KELLY; TESK; SORENSEN, 1995; SORENSEN et al.,
1999). A análise pelo MEF proporciona dados valiosos a um custo operacional
relativamente baixo e em tempo reduzido, além de oferecer informações
desconhecidas nos estudos clínicos como distribuição de tensão, campo de
deformação e aquecimento. Esta metodologia auxilia no entendimento do
comportamento mecânico das estruturas dentárias e de suporte, contribuindo para a
produção de materiais e técnicas baseados na reprodução das estruturas dentárias
durante a função mastigatória (ULBRICH, 2005).
Segundo Taskonak; Anusavice e Mecholsky Jr, em 2004, as
propriedades mecânicas dos materiais restauradores dentários devem ser capazes
de suportar as tensões causadas pelas forças repetitivas da mastigação. O
planejamento das restaurações dentárias é particularmente importante, para garantir
a sobrevida da restauração e a sua indicação apropriada, caso seja desejável o
melhor desempenho do material (LEE et al., 2002). Ainda, de acordo com Magne,
Versluis e Douglas (1999) e Mori et al (1997), os planejamentos adequados são
117
aqueles que não resultam em tensões ou deformações que excedam as
propriedades de resistência de um material sob condições clínicas.
Os materiais empregados neste modelo experimental em
conformidade com a literatura (ALBURQUERQUE, 1999; BELOTI, 2004; CRAIG;
POWERS, 2004; FARAH, CRAIG e MEROUEH, 1989; KAMPOSIORA, et al., 1994;
MAGNE; BELSER, 2003; MAGNE, VERSLUIS e DOUGLAS, 1999; SELNA, et al.,
1975; TROEDSON; DERAND, 1998) foram considerados isotrópicos, sendo
necessárias apenas duas propriedades mecânicas, módulo de elasticidade e
coeficiente de Poisson, das estruturas dentais e dos materiais restauradores. Para
que os modelos criados representassem o máximo de fidelidade possível foram
incorporados valores representativos das estruturas dentárias e dos materiais
restauradores: osso cortical, osso esponjoso, ligamento periodontal, esmalte,
dentina, polpa, porcelanas odontológicas, cimento resinoso.
Portanto, esta pesquisa procurou aprimorar os modelos previamente
descritos representando inclusive o ligamento periodontal e o cimento resinoso.
Peumans et al., em 1999, esclarecem que o sucesso da faceta de porcelana é
determinado pela força e durabilidade da união formada entre três componentes do
complexo adesivo: superfície do dente, porcelana e o agente de cimentação.
Os tratamentos da superfície da porcelana bem como o emprego do
agente de cimentação adesivo, ou cimentos resinosos, empregados em nosso
modelo, traduz a importância já relatada por diversos autores (AGRA et al.,1995;
CALAMIA, SIMONSEN, HORN, 1983; CANAY, HERSEK e ERTAN, 2001;
DIETSCHI, MAGNE e HOLZ, 1995; EL-BADRAWAY; EL-MOWAFY, 1995;
HAYAKAWA, et al., 1992; HOFMANN, HUGO e KLAIBER, 2001; JAGER, FEILZER
e DAVIDSON, 2000; KAMPOSIORA et al., 1994; LU et al., 1992; MAGNE,
118
VERSLUIS e DOUGLAS, 1999; PAUL; SCHÄRER, 1997; PEUMANS et al., 1999;
SAYGILI; SAHMALI, 2003; USUMEZ; AYKTENT, 2003; WOLF et al., 1993), e é
responsável pela otimização da adesão do laminado de porcelana ao dente, visto
que este material se localiza entre a interface do dente/restauração, área esta
extremamente susceptível a falhas. Além disso, as propriedades mecânicas do
cimento resinoso são diferentes das demais estruturas, sendo assim importante para
a reprodução dos modelos geométricos.
Em relação ao ligamento periodontal (POPPE, BOURAUEL e
JAGER, 2002; REES; JACOBSEN, 1997), a presença do mesmo é indispensável
para analisar a distribuição da tensão em dentes submetidos a cargas mastigatórias
(HOOD, FARAH e CRAIG 1975; HUANG; LEDLEY, 1989; KITOK et al., 1977).
Apesar de autores como Albuquerque (1999) e Yaman, Alacam, Yaman (1998), não
utilizarem esta estrutura em seus estudos alegando ser de espessura delgada, ou
por existirem na literatura dados conflitantes, optamos por utilizá-la uma vez que o
programa atualmente utilizado possibilitou reproduzir dimensões menores com
precisão, desta forma, acreditamos que este tecido conjuntivo torne o modelo
representativo mais preciso e fiel.
Para Baratieri et al (2001) e Magne e Belser (2003) as
características físicas do material a ser escolhido como substituto da estrutura
dental, tais como resistência e módulo de elasticidade, apresentam uma relação
importante com a preservação da estrutura dental remanescente, já que o preparo
para o laminado de porcelana pode e deve ser realizado com o mínimo de desgaste
dentário (CHEN et al., 2005; CLYDE; GUILMOUR, 1988), permitindo inclusive em
determinadas situações onde os dentes apresentam-se relativamente achatados ou
com um leve desalinhamento, a dispensa do uso de preparos para facetas de
119
porcelana, conforme Putter e Ibsen (1990). Portanto, para Calamia (1983) o não
preparo dental, permite um tratamento reversível. Além disso, os preparos dentais
para facetas indiretas quando comparados aos preparos para coroas totais
(EDELHOFF; SORENSEN, 2002) são conservadores e os contatos proximais e
oclusais permanecem amplamente inalterados. O dente é, portanto, menos propício
a fraturar ou alterar a sua posição e o potencial para envolvimento pulpar é reduzido
em comparação com as técnicas de preparo para coroas totais. A superfície palatina
dos incisivos superiores permanece na maior parte das vezes intocada, reduzindo o
potencial para inadvertida alteração da guia anterior (DUNNE; MILLAR, 1993).
Pacientes que apresentam dentes com diastemas, unitários ou
múltiplos, e que não apresentam alterações de cor, dispensam o uso de laminados
cerâmicos totais. Em 1996, Nixon, observou que quando as restaurações estéticas
não necessitam mascarar a cor de fundo do dente, praticamente não se necessita
de qualquer tipo de preparo dental. O efeito da cobertura do laminado parcial, em
conjunto com a alta força adesiva da porcelana condicionada e o mínimo stress da
oclusão sobre a mesma, tornam o laminado parcial de cerâmica uma excelente
opção para se obter estética com máxima preservação dentária.
Milosevic em 1990, e Reid, Simpson e Taylor (1991), apresentaram
casos de pacientes nos quais laminados de porcelana foram usadas em áreas de
erosão palatina dos dentes anteriores superiores, que apresentavam sensibilidade a
estímulos térmicos de alimentos e ao frio, e concluíram que principalmente em
pacientes jovens, a perda de tecido dentário, durante o preparo mais profundo, pode
representar riscos para a vitalidade pulpar. As laminas de porcelana apresentaram
vantagens com relação a outros materiais na resistência ao desgaste, estética e
conforto do paciente.
120
Entretanto, segundo Conceição et al. (2005), sempre que possível, o
preparo para o laminado de porcelana deve ficar limitado ao esmalte, mas com muita
freqüência ocorre o envolvimento da dentina. Segundo Beloti, Segala e Guimarães
(2000); Beloti (2004) e Castelnuovo (2000); Ferrari, Patroni e Balleri (1992); Garber
(1991) e Highton et al (1987), algum tipo de preparo deve haver na superfície
dentária a ser recoberta por laminados cerâmicos. A profundidade deve variar
conforme a necessidade, sendo o preparo essencial para a distribuição da tensão e
também para proporcionar melhor saúde periodontal, pois evita o sobrecontorno.
Para McLean (1988), deve-se executar um preparo de pelo menos 0,5 mm com
exceção da cervical onde o esmalte pode estar muito fino. Ainda segundo o autor,
sempre que possível, o preparo deve ficar apenas em esmalte. Onde a dentina for
envolvida pelo preparo recomenda-se o uso de um cimento de ionômero de vidro,
principalmente na margem gengival onde a estabilidade dos adesivos é duvidosa.
Num estudo descrito por Garber (1990), sobre preparar ou não o
esmalte dentário para receber uma lamina de porcelana, o autor comenta que é
muito difícil conseguir um bom resultado, principalmente na margem gengival sem o
preparo do dente. O preparo segundo o autor, melhora a retenção física, torna o
contorno imperceptível, facilita o assentamento e posicionamento adequado do
laminado, bem como a obtenção da cor. O acabamento com preparo é mais rápido e
limitado, facilitando esconder a coloração dental tanto na cervical quanto no espaço
interproximal.
Para os proponentes da técnica do mínimo preparo ou não redução
à facilidade de higiene oral é o fator determinante e não o perfil de emergência,
considerando que as margens dos términos dos laminados não se estendem
subgengivalmente, sendo, portanto passíveis de limpeza e assim não
121
comprometendo a saúde periodontal. Conforme Pippin et al., 1995, comparando a
saúde periodontal e a aceitabilidade clínica de incisivos superiores restaurados com
laminados de porcelana versus coroas metalo-cerâmicas, os autores observaram
que as margens das facetas eram geralmente mais supragengivais e apresentavam
menos inflamação gengival, sendo todos os laminados aceitos clinicamente
enquanto que 5% das coroas metalo-cerâmicas apresentaram recidiva de cáries,
levando à substituição das mesmas.
Segundo diversos autores, a porcelana odontológica, (ANUSAVICE,
1993; CONCEIÇÃO et al. 2005; FAUNCE; FAUNCE, 1975; FAUNCE; MYERS,
1976; GOMES et al. 2004; McCULLOCH, 1968; McLEAN, 1988), devido as suas
propriedades de compatibilidade biológica com os tecidos pulpar e periodontal,
elevada resistência abrasiva e a compressão, cor e textura similar ao elemento
dental, alta resistência à absorção de fluídos, a torna o material de escolha para as
mais diversas situações clínicas, fundamentalmente quando se trata de restaurações
funcionais onde a estética é primordial.
Já segundo Garber, em 1991, no que se refere ao bordo incisal, o
autor recomenda um chanfrado lingual ou sobrepasse (Overlap) para evitar a junção
porcelana/esmalte diretamente na borda incisal, o que poderá provocar, pelos
movimentos protusivos da mandíbula, uma força sobre a porcelana, resultando na
fratura da junção dos planos incisal e vestibular.
Em função da discordância de se preparar ou não a estrutura dental,
foi realizado neste estudo desde a não redução do dente sem e com recobrimento
do bordo incisal até a confecção de um preparo em forma de ombro, com
recobrimento do bordo incisal, pois segundo Beloti, em 2004, o recobrimento incisal
é favorável no preparo da borda incisal para laminados de porcelana, pois evita
122
tensões cisalhantes na interface dente/restauração. Ainda, segundo a autora, o
término incisal com sobrepasse palatino é desfavorável quando sua extensão invade
a concavidade palatina.
Em nosso estudo, bem como nos trabalhos de Albuquerque (1999);
Beloti (2004); Ko et al (1992); Ribeiro (2004) e Ulbrich (2005), foram aplicadas
cargas de 100 Newtons sobre a borda incisal dos modelos representativos dos
incisivos centrais superiores numa angulação de 45
0
em relação ao longo eixo do
dente, simulando uma oclusão fisiológica de classe I de Angle (OKENSON, 1992).
Entretanto, com o objetivo de também avaliar pacientes que apresentam mordida de
topo e/ou que exerçam parafunção ou bruxismo, sendo contra-indicados todo tipo de
tratamento, aplicamos comparativamente cargas maiores em angulação
perpendicular ao bordo incisal com valores de 100 e 350 Newtons. Lembrando Wall
et al (1992), onde forças em ângulos de incidência de 130
0
a 137
0
foram aplicados
sobre dentes artificiais de resina, os autores observaram que a série cujo ângulo de
força aplicada era menor necessitou de maior força para que a porcelana fraturasse.
Concluíram ainda, que mesmo o aumento do comprimento incisal em até 2 mm em
laminados de porcelana não interfere significativamente na resistência à fratura do
dente ou do conjunto dente-porcelana.
Com objetivo de examinar a distribuição de tensões em facetas
cimentadas adesivamente ao dente, pelo uso de modelos fotoelásticos, Troedson e
Derand em 1995, submeteram os dentes à carga de 125 N, sobre a borda incisal,
com angulações de 0
0
, 30
0
e 60
0
com o longo eixo do dente. Para ambas as
variáveis estudadas (aplicação de força e cimentação), os tipos de terminações dos
preparos apresentaram diferenças pouco significativas. Posteriormente em 1998, os
mesmos autores, utilizando um modelo bidimensional de elementos finitos,
123
representativos de Incisivo Central superior restaurado com faceta laminada de
porcelana com espessura de 0,5 mm e com cobertura incisal, simularam forças de
250N na borda incisal a 0
0
, 30
0
e 60
0
com o longo eixo do dente. A cimentação
adesiva foi representada por uma camada de 25µm. Observaram então, que um
aumento da tensão é evidenciado sob aplicação de força a 60
0
bem como para a
situação de falha adesiva. Concluíram também que o término do preparo em chanfro
ou ombro é recomendado para preparo de facetas laminadas de porcelana, e que a
polimerização total da camada do cimento resinoso foi fator significante para a
variação na tensão na porcelana.
Já Seymour e Cherukara (2001), analisando seis modelos
bidimensionais de elementos finitos, representativos de incisivo central superior, cuja
espessura do agente de cimentação era de 100µm e do ligamento periodontal de
250µm, aplicaram uma força de 200N a 45
0
na face palatina e uma força horizontal
de 200 N simulando uma força traumática. A partir dos resultados, os autores
concluíram que as restaurações com facetas de porcelana apresentaram maior
resistência à fratura empregando término cervical em lâmina de faca e sobrepasse
palatino na borda incisal.
Portanto, quanto à intensidade das cargas, existem muitas
controvérsias, pois Cimini et al (2000), em sua revisão bibliográfica encontrou
valores que variam de 89N a 240N para os incisivos centrais, e valores que variam
de 133 N a 588 N para os caninos, ambos em condições clínicas de oclusão.
6.2 DISCUSSÃO DOS RESULTADOS OBTIDOS
No método de elementos finitos, após a realização dos cálculos e
processamento dos dados, os resultados são apresentados por meio de diagramas
124
de tensão/deformação, com a distribuição de tensões e os valores numéricos. A
análise qualitativa mostra a distribuição de tensões, onde podemos observar áreas
com maior concentração de cores, indicando áreas de maior concentração de
tensão. A análise quantitativa é realizada por meio da análise dos valores numéricos
de tensões, dados em MPa, relacionando o padrão de cores, ou seja, a localização
de tensão e seus correspondentes valores numéricos, que são apresentados em
uma legenda de cores. Desta forma, as análises quantitativas e qualitativas são
apresentadas simultaneamente.
Segundo Magne e Belzer, em 2003, a incidência de cargas nos
dentes anteriores se dá através de cargas oblíquas, assim sendo, quando o incisivo
central superior está sujeito aos esforços da mastigação, o mesmo apresentará o
comportamento mecânico de uma estrutura sujeita a flexão, apresentando áreas de
compressão na região cervical externa vestibular e áreas de compressão na região
cervical externa palatina. Um comportamento semelhante foi observado neste
estudo o qual pode ser explicado quando o dente submetido à carga se apóia na
região do ligamento e no osso e ao se flexionar, gera tensões nestas regiões (figuras
19a e 19b).
Cargas de 100 N
Figura 19a e 19b. Comparação das forças aplicadas sobre a borda incisal em 90
0
e 45
0
,
respectivamente, do modelo representativo do grupo sem preparo, sob
cargas de 100N
45
0
90
0
125
Verificamos áreas específicas de tensões comuns em todos os
modelos representativos dos dentes restaurados com laminados de porcelana, com
diferentes preparos da borda incisal, desconsiderando o ponto de aplicação da
carga. Na condição clínica, a aplicação da carga mastigatória se distribui em uma
área de contato. Portanto, o comportamento da carga pontual interfere apenas na
região afetada ao redor do seu ponto de aplicação, não comprometendo a análise ao
longo da geometria.
Ao aumentarmos as cargas sobre os mesmos modelos observamos
um aumento da tensão ao longo de todo o dente, como relatado por Seymour e
Cherukara (2001), (figuras 20a e 20b).
Cargas de 350 N
Figura 20a e 20b. Comparação das forças aplicadas sobre a borda incisal em 90
0
e 45
0
,
respectivamente, do modelo representativo do grupo sem preparo, sob
cargas de 350N
Em relação ao tipo de preparo, podemos observar qualitativamente
que nos modelos representativo do incisivo central superior confeccionado com
porcelana feldspática ou dissilicato de lítio submetidos a cargas de 100 N em
ângulos de 45
0
com o bordo incisal, os modelos sem preparo e sem cobertura da
borda incisal, apresentaram menores áreas de tensões do que os modelos sem
90
0
45
0
126
preparo e com cobertura da borda incisal, e com preparo e cobertura da borda
incisal. Entretanto, quando observada separadamente a região coronária da região
radicular esta posição se inverte em relação ao modelo sem preparo e sem
cobertura do bordo incisal, para o modelo representativo sem preparo e com
cobertura da borda incisal, apresentando menores tensões na região coronária, no
entanto, maior na região do laminado de porcelana, conforme figuras 21a, 21b, 21c
e 22
a, 22b e 22c.
Figura 21a, 21b e 21c.
Comparação das forças aplicadas sobre a borda incisal em 45
0
, dos modelos
representativos das facetas de porcelana feldspática, sob cargas de 100N
Figura 22a, 22b e 22c. Comparação das forças aplicadas sobre a borda incisal em 45
0
, dos modelos
representativos das facetas de porcelana de Dissilicato de Lítio, sob cargas
de 100N
45
0
45
0
45
0
45
0
45
0
45
0
127
Entretanto, podemos observar que a distribuição de tensão ao longo
de todo o modelo leva a uma melhor distribuição de tensão para as porcelanas de
dissilicato de lítio, com exceção dos modelos sem preparo e sem cobertura incisal,
fato este que pode ser explicado uma vez que a porcelana de dissilicato de lítio
apresenta um maior módulo de elasticidade e menor coeficiente de Poisson,
podendo absorver melhores as cargas incidentes sobre os laminados da porcelana,
principalmente nos modelos representativos que apresentaram o aumento do bordo
incisal, sendo menor para o modelo representativo sem preparo e com recobrimento
do bordo incisal. Além disto os cristais de dissilicato de lítio acrescentados à
porcelana, atuam como bloqueadores da propagação de fendas quando a cerâmica
é submetida a tensões de tração, aumentando a resistência do material.
(CONCEIÇÃO et al., 2005).
Quando levamos os modelos a situação de exaustão sob cargas
mastigatórias elevadas, simulando uma ação de bruxismo, em angulações de 45
0
observamos que os modelos apresentam uma distribuição de tensões muito
semelhante independente do tipo de recobrimento do bordo incisal e presença ou
ausência do preparo, bem como do tipo de porcelana utilizada (figuras 23a, 23b,23c
e 24a, 24b e 24c).
128
Figura 23a, 23b e 23c.
Comparação das forças aplicadas sobre a borda incisal em 45
0
, dos modelos
representativos das facetas de porcelana feldspática, sob cargas de 350N
Figura 24a, 24b e 24c. Comparação das forças aplicadas sobre a borda incisal em 45
0
, dos modelos
representativos das facetas de dissilicato de lítio, sob cargas de 350N
Entretanto, ao aplicarmos sob os modelos à mesma situação das
cargas mastigatórias elevadas, simulando a ação de bruxismo, em angulações de
90
0
(figura 25 a, b, e c) observamos que os modelos apresentam uma distribuição
de tensões muito semelhante independente do tipo de recobrimento do bordo incisal
e presença ou ausência do preparo, bem como do tipo de porcelana utilizada, mas
com uma distribuição da intensidade de tensões bem menor do que aquela
45
0
45
0
45
0
45
0
45
0
45
0
129
apresentada sob angulação de 45
0
. Uma explicação pode estar no fato do aumento
do ângulo em relação ao bordo incisal como relatado por Wall et al., 1992, onde
forças em ângulos de incidência menores aplicados sobre dentes artificiais de
resina, observaram que a série cujo ângulo de força aplicada era maior necessitou
de maior força para que a porcelana fraturasse.
Figura 25a, 25b e 25c. Comparação das forças aplicadas sobre a borda incisal em 90
0
, dos modelos
representativos das facetas de porcelana feldspática, sob cargas de 350N
Dos pontos adotados de interesse a serem analisadas de forma
quantitativa e de forma mais detalhada (Ponto I: aplicação da carga na borda incisal,
e Ponto CV: cervical vestibular), observamos que:
O modelo que melhor distribuiu as forças em nosso estudo foi, o
modelo representativo da faceta de porcelana de dissilicato de lítio, sob carga de
100N, sob o ponto incisal, numa angulação de 90
0
, sem preparo e com recobrimento
da borda incisal, de acordo com os cálculos das tabelas dos valores apresentados
anteriormente nos resultados (figura 26).
90
0
90
0
90
0
130
Figura 26. Modelo representativo da faceta de porcelana de dissilicato de lítio, sob carga de 100N,
numa angulação de 90
0
, sem preparo e com recobrimento da borda incisal
O modelo que sofreu as maiores forças de tensão neste estudo foi, o
modelo representativo da faceta de porcelana feldspática, sob carga de 350N, sob o
ponto incisal, numa angulação de 45
0
, sem preparo e sem recobrimento da borda
incisal, podendo também ser explicado uma vez que a porcelana feldspática
apresenta um menor módulo de elasticidade do que a porcelana dissilicato de lítio, e
quanto mais aumentarmos a carga e diminuirmos a angulação da força sobre o
modelo, como já demonstrado anteriormente nas outras situações, maiores as
tensões geradas nos modelos representativos das facetas de porcelana (figura 27).
Figura 27.
Modelo representativo da faceta de porcelana feldspática, sob carga de 350N, numa
angulação de 45
0
, sem preparo e sem recobrimento da borda incisal
131
7 CONCLUSÕES
“Ensinar é mostrar que é possível.
Aprender é tornar possível por si
mesmo”
Paulo Coelho
De acordo com os resultados obtidos, sob o ponto de vista do campo
de tensões, pode-se concluir que:
1. Houve diferenças na distribuição de tensões em dentes
restaurados com facetas laminadas de porcelana, com diferentes
tipos de porcelanas e recobrimentos da borda incisal.
2. Quanto menor a angulação da força aplicada sobre o bordo
incisal (45
0
< 90
0
) maior a tensão e conseqüentemente o
deslocamento gerado no dente (ex: grupo 1, elementos a e b)
3. Quanto maior a carga aplicada sobre o bordo incisal (350N > 100
N) maior a tensão gerada no dente. (ex: grupo 1, elementos d e b)
4. Em relação ao tipo de porcelana (feldspática e dissilicato de
lítio), observou-se que a porcelana feldspática apresenta um
discreto aumento na tensão quando comparada a de dissilicato de
lítio, sob carga máxima (350N).
5. Quanto ao tipo de modelo representativo de incisivo central
superior, observou-se que quantitativa e qualitativamente a menor
tensão foi gerada sobre o elemento representativo da porcelana de
dissilicato de lítio, sob carga de 100 N, e sob uma angulação de
90
0
.
6. Quanto aos tipos de recobrimentos (com ou sem preparo) das
bordas incisais dos dentes, observou-se quantitativamente que a
132
maior tensão foi gerada sobre o elemento representativo da
porcelana feldspática, sob carga de 350 N, e sob uma angulação de
45
0
.
7. Quanto aos tipos de recobrimentos (com ou sem preparo) das
bordas incisais das facetas, observou-se quantitativamente que as
tensões geradas nas facetas com recobrimento da borda incisal,
sob carga de 100N, e sob angulação de 90
0
, restauradas com a
porcelana de dissilicato de lítio apresentaram a menor tensão.
8. O recobrimento incisal é favorável para facetas laminadas de
porcelana, pois evita tensões cisalhantes na interface
dente/restauração, independente de apresentar ou não preparo
dental.
9. Os dentes restaurados com facetas laminadas de porcelana
apresentaram propriedades mecânicas compatíveis com a estrutura
dental.
133
REFERÊNCIAS
ADDISON, O.; FLEMING, G. J. P.; MARQUIS, P. M. The effect of thermocycling
on the strength of porcelain laminate veneer (PLV) materials. Dental Materials. v.
19, p. 291-297, 2003.
AGRA, C. M. et al. Cimentação adesiva de restaurações e porcelana. APCD
JORNAL, v.5, n.2, p. 30-36, Março 1995
ALBUQUERQUE, R. C. Estudo da distribuição de tensões internas em um
incisivo central superior reconstituído com diferentes pinos intra-
radiculares, analisado através do Método do Elemento Finito. 1999. 177f.
Tese (Doutorado em Dentística Restauradora) – Faculdade de Odontologia,
Universidade Estadual Paulista. Araraquara.
ANUSAVICE, K. J. Recent developments in restorative dental ceramics. J Am
Dent Assoc. v. 124, n. 1, p. 72-84, 1993.
ANUSAVICE, K. J. Materiais Dentários. Rio de Janeiro, Guanabara Koogan,
1998.
ARAÚJO, E.; ODA, M.; SANTOS, J. F. F. Facetas de porcelana. Rev Odont
USP. v. 4, n. 3, p. 265-268, jul/set, 1990.
BARATIERI, L. N. et al. Odontologia Restauradora: fundamentos e
possibilidades, São Paulo, Editora Livraria Santos, 2001.
BELOTI A. M.; SEGALLA, J. C. M.; GUIMARÃES, N. C. Preparo dental para
facetas laminadas - revisão de literatura. PCL – Rev Brás de Prótese Clin e
Lab. Curitiba, v. 2, n. 7, p.20-25, 2000.
BELOTI A. M. Resistência mecânica de facetas cerâmicas com e sem
preparo de overlap. 2001. 145 f. Dissertação (Mestrado em Reabilitação Oral) –
Faculdade de Odontologia, Universidade Estadual Paulista. Araraquara.
BELOTI A. M. Análise pelo Método dos Elementos Finitos, da influência da
configuração do preparo dental e aplicação de carga, na distribuição de
tensões em dentes restaurados com facetas laminadas de porcelana. 2004.
145f. Tese (Doutorado em Reabilitação Oral) – Faculdade de Odontologia,
Universidade Estadual Paulista. Araraquara.
BETIOL, E. A. G. Comportamento biomecânico de uma prótese parcial fixa
posterior, usando como pilares um dente natural e um implante
osseointegrado. 2002. Dissertação (Mestrado em Prótese) – Faculdade de
Odontologia, Universidade de São Paulo. São Paulo.
BETIOL, E. A. G.; KIAUSINIS, V.; SENDYK C. L. Comportamento Biomecânico
de uma prótese parcial fixa posterior, usando como pilares um dente natural e um
implante osseointegrado. RPG. v.12, n. 1, p.73-79, 2005.
134
BOTTINO, M. A. et al. Prótese metal-free: tratamento da superfície cerâmica pré-
cimentação. In: Gonçalves, E., Nunes, S., editores. Atualização em clínica
odontológica. São Paulo: Artes Médicas, p. 369-411, 2004.
BOWEN, R. L. Use of epoxy resins in restorative materials. J Dent Res. V. 35, n.
3, p. 360-369, June, 1955.
BOWEN, R. L. Properties of silica-reinforced polymer for dental restorations. J
Am Dent Assoc. Chicago, v.66, n. 1, p. 57-64, Jan 1963.
BRASIL, L.; PHILIPPI, A. G.; FERRO, S. A. V. R.; ARAÚJO, E. Facetas indiretas
de porcelana: Uma revisão bibliográfica. Revista Paulista de Odontologia. ano
XV, n. 5, p. 12-15, 1993.
BUONOCORE, M. G. A simple method of increasing the adhesion of acrylic filling
materials to enamel surfaces. J Dent Res. v. 34, n.6, p. 849-853, Dec 1955.
CALAMIA, J. R. Clinical evaluation of etched porcelain veneers. Am J Dent, v. 2,
n. 1, p. 9-15, Feb. 1989.
CALAMIA, J. R. Etched porcelain facial veneers: a new treatment modality based
on scientific and clinical evidence. N Y J of Dent, p. 53, n, 6, p. 255-9, Sept./Oct.
1983.
CANAY, S. HERSEK, N.; ERTAN, A. Effect of different acid treatments on a
porcelain surface. J Oral Rehabil, v. 28, n. 1, p. 95-101, Jan 2001.
CARVALHO, R. M. et al. A review of polymerization contraction: the influence of
stress development versus stress relief. Oper Dent, v. 21, n. 1, p.17-24,
Jan/Feb. 1996
CASTELNUOVO, J. Fracture load and mode of failure of ceramic veneers with
different preparations. J Prosthet Dent. St. Louis, v.83, n. 2, p. 171-180, Feb
2000.
CHEN, J., et al. Clinical evaluation of 546 tetracycline-stained teeth treated with
porcelain laminate veneers. J Dentistry. v. 33, p. 3- 8, 2005.
CIMINI JUNIOR, C. A. ; GOUVÊA, P. H. P.; LAS CASAS, E. B.; CORNACCHIA,
T. P. M. Revisão crítica das medidas e modelos de cargas atuantes em dentes.
21
st
Iberian Latin American Congress on Computational Methods in
Engineering, December 2000, Rio de Janeiro, RJ.
CLYDE, J. S.; GILMOUR, A. Porcelain veneers: a preliminary review. Br Dent J,
v. 164, n. 1, p. 9-14, Jan. 1988.
CONCEIÇÃO, E. N. Aplicações Clínicas dos sistemas cerâmicos em dentes
anteriores. In _________________ et al. Restaurações Estéticas-compósitos,
cerâmicas e implantes. Porto Alegre: Ed. Artmed, 2005. Cap. 10, p. 250-283.
135
CORRÊA, A. A.; MATSON, E. Avaliação quantitativa e qualitativa dos esforços
que ocorrem numa restauração com amálgama de prata pelo método dos
elementos finitos. Rev Fac Odont S Paulo. v. 15, n.1, p. 19-26, jan/jun. 1977.
CRAIG, R. G.; POWERS, J. M. Propriedades Mecânicas. In.____________.
Materiais Dentários Restauradores. 11. ed. São Paulo, Ed Santos, 2004.
Cap.4, p.68-91, 100-113.
DAVY, D. T.; DILLEY, G. L.; KREJCI, R. F. Determination of stress patterns in
root-filled teeth incorporating various dowel designs. J Dent Res, v. 60, n.7,
p.1301-10, July 1981.
DeHOFF, P. H.; ANUSAVICE, K. J.; WANG, Z. Three-dimensional finite element
analysis of the shear bond test. Dent Mater, v. 11, n. 2, p. 126-31, Mar. 1995.
DeHOFF, P.H.; ANUSAVICE K. J. Shear stress relaxation of dental ceramics
determined from creep behavior. Dent Mater. v. 20, p.717-725, 2004
DELLA BONA A.; ANUSAVICE, K. J.; HOOD, J. A. Effect of ceramic surface
treatment on tensile bond strength to a resin cement. Int J Prosthodont. v.15, n.
3, may-jun, p. 248-253, 2002.
DIETSCHI, D.; MAGNE, P.; HOLZ, J. Bonded to tooth ceramic restorations: in
vitro evaluation of the efficiency and failure mode of two modern adhesives.
Schweizer Monatsschrift fur Zahnmedizin Schweiz Monatsschr Zahnmed, v.
105, n. 3, p. 299-305, 1995.
DRUMOND, J. L. et al. Testing mode and surface treatment effects on dentin
bonding. J Biomed Mater Res, v. 32, n. 4, p. 533-41, Dec. 1996.
DUNNE S.M.; MILLAR B. J. A longitudinal study of the clinical performance of
porcelain veneers. Br Dent J, v.175, n. 9, p. 317-321, Nov 1993.
EDELHOFF D.; SORENSEN J.A. Tooth structure removal associated with various
preparation designs for anterior teeth. J Prosthet Dent, v. 87, n. 5, p. 503-509,
May 2002
EL-BADRAWAY, W. A.; EL-MOWAFY, O. M. Chemical versus dual curing of resin
inlay cements. J Prosthet Dent. v. 73, n. 6, p. 515-524, June 1995.
FARAH, J. W.; CRAIG, R. G.; MEROUEH, K. A. Finite element analysis of three
and four-unit bridges. J Oral Rehabil, v. 16, n. 6, p. 603-611, 1989.
FAUNCE, F. R.; FAUNCE, A. R. The use of laminate veneers for restoration of
fractured or discolored teeth. Tex Dent J, v. 93, n. 8, p.6-7, Aug. 1975.
FAUNCE, R. F.; MYERS D. R. Laminate veneers restorations of permanent
incisors. J Am Dent Assoc. v. 93, n.10, p. 790-792, Oct 1976.
136
FERRARI, M.; PATRONI, S.; BALLERI, P. Measurement of enamel thickness in
relation to reduction for laminate veneer. Int J Periodontics Restorative Dent,
Chicago, v.12, n.5, p. 407-413, 1992.
GARBER, D. A.; GOLDSTEIN, R. E.; FEINMAN, R. A. Porcelain laminate
veneers. Chicago: Quintessence, 1988.
GARBER, D. A. Porcelain laminates veneers to prepare or not prepare? Chicago,
Compendium Contin Educ Dent, v. 12, n. 3, p.38- 46, 1990.
GARBER, D. A. Rational tooth preparation for porcelain laminate veneers.
Compendium, v. 12, n. 5, p. 316, 318, 320 passim, May 1991.
GARBER, D. A.; GOLDSTEIN, R. E. Inlays e onlays de porcelana e resina
composta. (restaurações estéticas em dentes posteriores). Chicago:
Quintessence, 1996. p 52-53.
GENG, J. et al. Application of finite element analysis in implant dentistry: a review
of the literature. J Prosthet Dent, St. Louis, v. 85, n. 6, p. 585-598, Jun 2001.
GOLDSTEIN, R. E. Estética em Odontologia. Rio de Janeiro: Guanabara-
Koogan, 1980. Apêndice C, p. 473-474.
GOLDSTEIN, R. E. A estética em odontologia. 2. ed. São Paulo: Ed. Santos,
2000. v. 1., 470 p.
GOES, M. F. Cimentos resinosos. In: CHAIN, M. C.; BARATIERI, L. N.
Restaurações estéticas com resinas compostas em dentes posteriores.
São Paulo: Artes Médicas, 1998. v. 12, cap. 6, p. 169-176.
GOMES, J. C. et al. Odontologia Estética: Restaurações Adesivas Indiretas.
São Paulo: Artes Médicas, 1996. p. 101-157.
GOMES, J. C. Cerâmicas metal-free: a tendência da odontologia estética atual.
In: CARDOSO, R. J. A.; GONÇALVES, E. A. N. (Ed.). Atualização clinica
Odontológica. São Paulo: Artes Médicas, 2002. p. 205-223.
GOMES, J. C. et al. Próteses estéticas sem metal. Biodonto, v. 2, n. 2, p. 1-56,
mar./abr. 2004.
GUSMAN, H. J. Opciones restauradoras en el sector anterior. La operatoria
Dental a fines del Milenio. p. 48-49, 1997.
HAYAKAWA, T. et al. The influence of surface conditions and silane agents on
the bond of resin to dental porcelain. Dent Mater, v. 8, n. 4, p.238-40, July
1992.
HIGHTON, R.; CAPUTO, A. A.; MATYAS, J. A photoelastic study of stresses on
porcelain laminate preparations. J Prosthet Dent, v. 58, n. 2 p.157-61, Aug.
1987.
137
HOFMANN, N.; HUGO, B.; KLAIBER, B. Comparison of photo-activation versus
chemical or dual-curing of resin-based luting cements regarding flexural strength,
modulus and surface hardness. J Oral Rehabil, v. 28, n. 11, p. 1022-8, Nov.
2001.
HONDRUM, S. O. A review of the strength properties of dental ceramics. J
Prosthetic Dent. St. Louis, v. 67, n. 6, p. 859-865, Jun1992.
HOOD, J. A.A., FARAH J.W., CRAIG, R. G. Modification of Stresses in alveolar
bone induced by a tilted molar. J Prosthet Dent, v. 34, n. 4, p. 415-421, 1975.
HORN, H. R. A new lamination: porcelain bonded to enamel. N Y State Dent J,
v. 49, n.6, p. 401-3, June/July 1983.
HUANG, H. K., LEDLEY, R. S. Numerical experiments with a linear force –
displacement tooth model. J Dent Res, v. 48, n. 1, p. 32-37, Jan/Feb 1969.
HUI, K. K. et al. A comparative assessment of the strengths of porcelain veneers
for incisor teeth dependent on their design characteristics. Br Dent J, v. 171, p.
2, p. 51-5, Jul. 1991.
JAGER N. de; FEILZER A. J.; DAVIDSON C. L. The influence of surface
roughness on porcelain strength. Dent Mater v.16, n. 6. p. 381-388. 2000.
KAMPOSIORA P. et al. Finite elements analysis estimates of cement microfrature
under complet veneer crowns. J Prosthet Dent, v. 71,n. 5, p. 435-441, May 1994.
KAMPOSIORA P. et al. Stress concentration in all-ceramic posterior fixed partial
dentures. Quintessence Int , v. 27, n. 10, p. 701-6, Oct. 1996.
KELLY, J. R. ;TESK J. A.; SORENSEN, J. A. Failure of all-ceramic fixed partial
dentures in vitro and in vivo: analysis and modeling. J Dent Res, v. 74, n. 6, p.
1253-8, June. 1995.
KENEDY, W. Faceta laminada de porcelana. RGO, v. 39, n. 2, p. 134-140,
mar./abr. 1991.
KITOH, M. et al. Mechanical behavior of tooth, periodontal membrane, and
mandibular bone by the finite element method. Bull Tokyo Med Dent Univ. v. 24,
n. 1, p. 81-87, Mar. 1977.
KO, C. C. et al. Effects of posts on dentin stress distribution in pupless teeth. J.
Prosthet Dent, v. 68, n. 3, p. 421-427, 1992.
LACERDA, T. S. P. Comportamento biomecânico das estruturas de suporte
e da prótese parcial removível apoiada sobre implante na região distal.
1999, 152 f. Tese (Mestrado), Área de concentração: Prótese Dental, São Paulo.
138
LACY, A. M . et al. In vitro microleakage at the gingival margin of porcelain and
resin veneers. J Prosthet Dent, v. 67, n. 1, p.7-10, Jan 1992.
LAGANÁ, D. C. Comportamento biomecânico das estruturas de suporte e da
prótese parcial removível de extremidade livre, com encaixe extracoronário
rígido e semi-rígido. 1996. 179 f.Tese (Livre Docente). Área de concentração:
Prótese Dental. Universidade de São Paulo, São Paulo.
LANG, L. A. et al. Validation of finite analysis in dental ceramics research. J
Prosthet Dent, v. 86, n. 6, p. 650-654, Dec 2001.
LAS CASAS, E.; CIMINI JUNIOR, C.; CARVALHO, R.; HALLACK, P.;
CORNACCHIA, T.; LANZA, M. Computational modeling of dentistry problems.
Computational Methods in Engineering’99, 1999.
LEE, H. E. et al. Stress at the cervical lesion of maxillary premolar-a finite element
investigation. J Dent, v. 30, p. 283-290. 2002
LEWGOY, H. R. et al. Finite elements study of the flexi post and flexi flange post
systems in a maxillary central incisor. Pesqui Odontol Brás, v. 17, n. 2, p. 132-
136. 2003
LU, R. et al. An investigation of the composite resin/porcelain interface. Aust
Dent J, v. 37, n. 1, p.12-9, Feb. 1992.
MAGNE, P.; VERSLUIS, A.; DOUGLAS, W.H. Effect of luting composite
shrinkage and thermal loads on the stress distribution in porcelain laminate
veneers. J Prosthetic Dent. St. Louis, v. 81, n.3, p. 335-344, 1999.
MAGNE, P.; BELSER, U. Compreensão da estrutura dental intacta e do princípio
de biomimética. In.____________. Restaurações Adesivas de Porcelana na
Dentição Anterior. São Paulo, Ed Quintessence, 2003. cap. 1, p. 23-55.
MAGNE, P.; BELSER, U. Prova e procedimentos de cimentação adesivos.
In.____________. Restaurações Adesivas de Porcelana na Dentição
Anterior. São Paulo, Ed Quintessence, 2003. cap. 8, p. 335-371.
MAINIERI, E. T.; WALBER, L. F.; RIVALDO, E. G. Facetas laminadas. RGO,
Porto Alegre, v. 40, n. 2, p. 117-124, mar./abr. 1992.
McCULLOCH, W. J. Advances in dental ceramics. Br Dent J., London, v. 124, n.
8, p. 361-365, Apr 1968.
McLEAN, J. W. Ceramics in clinical dentistry. Br Dent J, v. 164, n. 10, p.310,
May 1988.
MILOSEVIC, A. Use of porcelain veneers to restore palatal tooth loss.
Restorative Dent, v. 6, n. 3, p. 15-8, Aug. 1990.
139
MORI, M. et al. Estudo da distribuição das tensões internas, em um dente
natural e em um dente restaurado com coroa metalocerâmica e retentor
intra-radicular fundido sob carga axial – Método do Elemento Finito . São
Paulo, 60 p. Dissertação (Mestrado) – Faculdade de Odontologia Universidade
de São Paulo, 1994.
MORI, M. et al. Estudo da distribuição das tensões internas, sob carga axial, em
dente hígido e em dente restaurado com coroa metalocerâmica e retentor intra-
radicular fundido – Método do Elemento Finito . Rev Odontol Univ São Paulo,
v. 11, n. 2, p. 99 –107, abr./jun. 1997.
NIXON R. L. Masking severely tetracycline-stained teeth with ceramic laminate
veneers. Pract Periodont Aesthet Dent, New York, v. 8, n.3, p. 227-235, 1996.
NATHANSON, D.; SHARE, J. In vitro shear strength of two bonding systems for
veneers laminates. J Dent Res, Alexandria, v. 60, sp. issue, p. 476, 1994.
(Abstract 667).
NORDBO, H.; RYGH-TORENSEN, N.; HENAUG, T. Clinical performance of
porcelain laminate veneers without incisal overlapping: 3-year results. J Dent,
Guildford, v. 22, n. 6, p. 342-345, 1994.
O`BRIEN, W. J.; RYGE, G. Materiais Dentários. Rio de Janeiro: Interamericana,
1981.
OKENSON, J. P. Fundamentos de oclusão e desordens temporo-
mandibulares. 2. ed. São Paulo: Artes Médicas, 1992. cap. 5, p. 83-96.
PAUL, S. J. Adhesive Luting Procedures. Berlin: Quintessence, 1987. p. 89-98.
PEUMANS, M. et al. Five-year clinical performance of porcelain veneers.
Quintessence Int, v. 29, n. 4, p. 211-221, 1998.
PEUMANS, M. et al. Porcelain veneers bonded tooth structure: An ultra-
morphological FE-SEM examination of the adhesive interface. Dent Mater, v. 15,
n.2, p. 105-119, mar. 1999.
PINCUS, C. R. Building mouth personality. J South Calif Dent Assoc, v. 14, p.
125-129, 1938.
PIPPIN, D. J. et al. Clinical evalution of restored maxillary incisors: veneers vs.
PFM crows. J Am Dent Assoc, Chicago, v. 126, n. 10, p.1523-1529, nov. 1995.
PIRES, L. A .G.; CONCEIÇÃO E. N. Prótese Adesiva em dentes posteriores. In:
CONCEIÇÃO, E. N. Dentística Saúde e Estética. Porto Alegre: ArtMed, 2000.
cap. 21.
PIWOWARCZK A.; LAUER H. C.; SORENSEN, J.A. In vitro shear bond strength
of cementing agents to fixed prosthodontic restorative materials. J Prosthet Dent,
v. 92, n.3, p.265-273, Sept 2004.
140
POPPE, M.; BOURAUEL, C.; JAGER A. Determination of the Elasticity
Parameters of the Human Periodontal Ligament and the location of the Center of
Resistance of Single-rooted Teeth. A Study of autopsy Specimens and their
Conversion into Finite Element Models. J Orofac Orthop, v. 63, n.5, p. 358-70,
2002
PUTTER, H.; IBSEN, R. L. Simultaneous Placement of Multiple Porcelain
Veneers. J Esthet Dent, v. 2, n. 3, p. 67-69, May/June, 1990.
QUINN, F.; McCONNELL, R. J.; BYRNE, D. Porcelain laminates: a review. Br
Dent J, v. 161, p. 61-65, Jul 1986.
REES J. S.; JACOBSEN, P. H. Elastic modulus of the periodontal ligament.
Biomaterials, v.18, n.14, p. 995-999, 1997.
REID, J. S.; SIMPSON, M. S.; TAYLOR, G. S. The treatment of erosion using
porcelain veneers. J Dent Child, v. 58, n. 4, p. 289-92, July/Aug. 1991.
REINHARDT R. A. A ceramic restoration bonded by etched enamel and resin for
fractured incisors. J Prosthet Dent, v. 33, n. 3, p. 287-93, Mar. 1975.
REINHARDT, R. A. et al. Dentin stresses in post-reconstructed teeth with
diminishing bone support. J Dent Res, v. 62, n. 9, p. 1002-8, Sept. 1983.
RIBEIRO, J. P. F. Análise pelo método de elementos finitos da distribuição
de tensões em dente com e sem remanescente coronário, utilizando
diferentes pinos intra-radiculares. 2004. 95 f. Dissertação (Mestrado em
Clínica Integrada) – Faculdade de Odontologia, Universidade Estadual Ponta
Grossa. Ponta Grossa.
ROBERTS, G. J. Mastique acrylic laminate veneers for use with the acid etch and
composite technique. Dent Update, v. 7, p. 243-244, 1980.
ROBERTS, G. J. Mastique acrylic laminate veneers. Clinical evaluation over two
years. Br Dent J, v. 155, p. 85-88, Aug 1983.
ROCHETTE, A. L. A ceramic restoration bonded by etched enamel and resin for
fractured incisors. J Prosthet Dent, v. 33, n. 3, p. 287-293, 1975.
ROSENBLUM, M. A.; SCHULMAN, A. A review of all ceramic restorations. J Am
Dent Assoc., Chicago, v. 128, p. 297-307, Mar 1997.
ROUSE, J. S. Full veneer traditional veneer preparation: a discussion of
interproximal extension. J Prosthet Dent, St. Louis, v. 78, n. 6, p. 545-549, Dec
1997.
RUBIN C.; KRISHNAMURTY N.; CAPILOUTO E.; Yi H. Stress analysis of the
human tooth using a three-dimensional finite element model. J Dent Res, v. 62,
n. 2, p. 82-86, Feb 1983.
141
SAYGILI G.; SAHMALI S. Effect of ceramic treatment on the shear bond
strengths of some resin luting agents to all-ceramic materials. J Oral Rehabil, v.
30, n. 7, p. 758-764, July 2003.
SCABELL, P. L. A. Estudo do efeito das cargas oclusais sobre a região
cervical do primeiro pré-molar superior através do Método dos Elementos
Finitos. 2000. 100 f. Dissertação (Mestrado) – Faculdade de Odontologia,
Universidade do Rio de Janeiro. Rio de Janeiro.
SELNA, L. G.; SHILLINGBURG JUNIOR, H. T.; KERR, P.A. Finite element
analysis of dental structures--axisymmetric and plane stress idealizations. J
Biomed Mater Res, v. 9, n. 2, p. 237-52, Mar. 1975.
SENDYK, C. L. Distribuição de tensões nos implantes osseointegrados:
análises não linear em função do diâmetro do implante e do material da coroa
protética.1998, 129 f. Tese (Doutorado). Área de concentração: Dentística.
Universidade de São Paulo.
SEYMOUR, K. G.; CHERUKARA, G. P.; SAMARAWICKRAMA, D. Y. Stresses
within porcelain veneers and the composite lute using different preparation
designs. J Prosthodont, v. 10, n. 1, p.16-21, Mar. 2001.
SIMONSEN R. J.; CALAMIA, J. R. Tensile bond strength of etched porcelain. J
Dent Res, v. 62, Special issue, abstract, 1154, 1983.
SORENSEN, J. A. et al. A clinical investigation on three-unit fixed partial dentures
fabricated with a lithium dissilicato glass-ceramic. Pract Periodontics Aesthet
Dent, v. 11, p. 11-95, 1999.
SOUZA JUNIOR, R. et al. Facetas laminadas em porcelana. Revista Maxi
Odonto, v. 1, p. 66, nov./dez, 1995.
SPHOR, A. M.; CONCEIÇÃO, E. N. Fundamentos dos sistemas cerâmicos. In
CONCEIÇÃO, E. N. et al. Restaurações Estéticas-compósitos, cerâmicas e
implantes. Porto Alegre: Ed. Artmed, 2005. Cap. 8, p. 198-217.
SUZUKI, H.; HATA, Y. Finite element stress analysis of ceramic crowns on
premolar. J Japan Prosthet Soc, v. 33, n. 2, p. 283-293,1989.
TAKAHASHI, N. et al. Analysis of stress on a fixed partial denture with a blade-
vent implant abutment. J Prosthet Dent, v. 40, n. 2, p. 186-191, Aug. 1978.
TANTBIROJN D. et al. Nominal Shear or Fracture Mechanics in the Assessment
of composite-Dentin Adhesion? J Dent Res, v. 79, n. 1, p. 41-48, 2000.
TASKONAK B.; ANUSAVICE K.J.; MECHOLSKY JR J. J. Role of investment
interaction layer on strength and toughness of ceramic laminates. Dental
Materials, v. 20, p. 701-708, Oct. 2004.
142
TAY, F.R. et al. Variability in microleakage observed in a total-etch wet-bonding
technique under different handling conditions. J Dent Res, v. 74, n. 5, p. 1168-
78, May 1995.
THRESHER, R. W.; SAITO, G. E. The stress analysis of human teeth. J.
Biomech., New York, v. 6, n. 5, p. 443-449, Sep. 1973.
TROEDSON M.; DERAND T. Photoelastic experiments on facings laminated to
teeth. Acta Odontol Scand, v. 53, n. 4, p. 270-4, Aug. 1995.
TROEDSON, M.; DERAND, T. Shear stress in the adhesive layer under porcelain
veneers: a finite element method study. Acta Odontol Scand, Oslo, v. 56, p. 257-
262, 1998.
TURNER, M. J. et al. Stiffness and deflection analysis of complex structures. J
Aerosol Sci, v. 23, p. 805-812, 1956.
ULBRICH, N. L. Avaliação biomecânica da distribuição de tensões em
retentores intra-radiculares e em dentes anteriores reconstruídos com
diferentes retentores intra-radiculares analisados pelo Método dos
Elementos Finitos. 2005. 142 f. Tese (Doutorado em Processos
Biotecnológicos) – Faculdade de Odontologia, Universidade Federal do Paraná.
Curitiba.
USUMEZ, A.; AYKTENT, F. Bond strengths of porcelain laminate veneers to tooth
surfaces prepared with acid and Er,Cr:YSGG laser etching. J Prosthet Dent, v.
90, n.,1, p. 4-30, Jul 2003.
WALL, J. G.; REISBICK, M. H.; JOHNSTON, W. M. Incisal-edge strength of
porcelain laminate veneers restoring mandibular incisors. Int J Prosthodont, v.
5, n. 5, p. 441-6, Sep../Oct. 1992.
WOLF, D. M.; POWERS, J. M.; O'KEEFE, K. L. Bond strength of composite to
porcelain treated with new porcelain repair agents. Dent Mater, v. 8, n. 3, p. 158-
61, May 1992.
WOLF, D. et al. Bond strength of composite to etched and sandblasted porcelain.
American Journal of Dentistry, v. 6, n. 3, p. 155-158, june. 1993.
WHITE, S. N. et al. Modulus of rupture of the Procera All-Ceramic System. J
Esthet Dent, v. 8, n. 3, p. 120-6, 1996
YAMAN, S. D.; ALACAM, T.; YAMAN, Y. Analysis of stress distribution in a
maxillary central incisor subjected to various post and core applications. J Endod,
v.24, n.2, p.107-111, feb.1998.
143
APÊNDICE
Resultados originais e valores quantitativos das tensões (MPa) nos diferentes
sistemas de recobrimento e preparo dos modelos representativos dos
incisivos centrais superiores e das facetas de porcelana para os seis grupos
estudados
144
Quadro 1 – Tensões de Von Mises para os modelos representativos dos incisivos centrais
superiores recoberto com facetas de porcelana sem preparo, e sem
recobrimento da borda incisal, restaurados com porcelana feldspática
Quadro 2 – Tensões de Von Misses para os modelos representativos dos incisivos centrais
superiores recoberto com facetas de porcelana sem preparo, e sem
recobrimento da borda incisal, restaurados com porcelana de dissilicato de lítio
Quadro 3 – Tensões de Von Misses para os modelos representativos do incisivo centrais
superior recoberto com facetas de porcelana sem preparo, e com recobrimento da
borda incisal, restaurados com porcelana feldspática
Quadro 4 – Tensões de Von Misses para os modelos representativos do incisivo centrais
superiores recoberto com facetas de porcelana sem preparo, e com
recobrimento da borda incisal, restaurados com porcelana de dissilicato de lítio
Grupo Tipo Material Angulação(
0
) Carga (N) SMX (MPa)
1 S/ preparo Feldspática 90 100 104,5
2 S/ preparo Feldspática 45 100 439,3
3 S/ preparo Feldspática 90 350 300,2
4 S/ preparo Feldspática 45 350 1048,9
Grupo Tipo Material Angulação(
0
) Carga N SMX (MPa)
5 S/ preparo Dissilicato 90 100 88,7
6 S/ preparo Dissilicato 45 100 359,9
7 S/ preparo Dissilicato 90 350 235,5
8 S/ preparo Dissilicato 45 350 822,7
Grupo Tipo Material Angulação(
0
) Carga (N) SMX (MPa)
9 Sobreposta Feldspática 90 100 108,5
10 Sobreposta Feldspática 45 100 153,3
11 Sobreposta Feldspática 90 350 346,4
12 Sobreposta Feldspática 45 350 379,1
Grupo Tipo Material Angulação(
0
) Carga (N) SMX (MPa)
10 Sobreposta Dissilicato 90 100 98,7
11 Sobreposta Dissilicato 45 100 108,4
12 Sobreposta Dissilicato 90 350 345,6
13 Sobreposta Dissilicato 45 350 378,7
145
Quadro 5 – Tensões de Von Misses para os modelos representativos dos incisivos centrais
superiores recoberto com facetas de porcelana com preparo (ombro), e com
recobrimento da borda incisal, restaurados com porcelana feldspática
Quadro 6 – Tensões de Von Misses para os modelos representativos dos incisivos centrais
superiores recoberto com facetas de porcelana com preparo (ombro), e com
recobrimento da borda incisal, restaurados com porcelana de dissilicato de lítio
Grupo Tipo Material Angulação(
0
) Carga (N) SMX (MPa)
17 Ombro Feldspática 90 100 116,8
18 Ombro Feldspática 45 100 144,9
19 Ombro Feldspática 90 350 408,9
20 Ombro Feldspática 45 350 507,1
Grupo Tipo Material Angulação(
0
) Carga (N) SMX (MPa)
21 Ombro Dissilicato 90 100 116,6
22 Ombro Dissilicato 45 100 145,2
23 Ombro Dissilicato 90 350 408,1
24 Ombro Dissilicato 45 350 506,2
146
ANEXO
Autorização do uso do Modelo Representativo do Incisivo Central Superior da
Tese de Doutorado (Ulbrich, N. L., 2005) da Universidade Federal do Paraná
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