O que é que precisa de ser estudado na biomecânica das restaurações com estacas de fibra?

Os tecidos dentários são danificados devido a cáries, traumatismos e outros factores, e podem geralmente ser restaurados com coroas de núcleo. Existem muitos tipos de estacas utilizadas na clínica, tais como estacas metálicas pré-formadas, estacas metálicas fundidas, estacas cerâmicas, estacas de fibra, etc. As que são utilizadas com mais frequência são as várias estacas metálicas, mas têm muitos inconvenientes, tais como a facilidade de conduzir à ocorrência de fratura radicular, a facilidade de corrosão e o fraco desempenho estético. Nos últimos anos, juntamente com o progresso da investigação em resina reforçada com fibra, as estacas de fibra têm sido amplamente utilizadas na prática clínica, apresentando boas propriedades que não se encontram num único material, tais como resistência à corrosão, elevada resistência, resistência à fadiga, elevado grau de isolamento elétrico e excelente biocompatibilidade [1]. A biomecânica é uma disciplina interdisciplinar emergente formada pela combinação, interpenetração e integração entre a mecânica e a biologia, e é uma disciplina que estuda problemas mecânicos em organismos vivos com base em princípios mecânicos definidos. Fusão da biomecânica e da estomatologia, formação cruzada da biomecânica oral, com o objetivo de estudar os problemas científicos de base em estomatologia, para resolver problemas clínicos práticos, principalmente o desenvolvimento da tecnologia clínica. Os problemas clínicos a resolver no domínio da prótese dentária oral estão sobretudo relacionados com a biomecânica e existe um grande número de problemas biomecânicos. Por conseguinte, este artigo tem como objetivo fazer uma revisão dos últimos progressos da investigação biomecânica sobre a reparação de estacas de fibra. Estudo comparativo entre as estacas de fibra e outros tipos de estacas As estacas metálicas pré-formadas e as estacas metálicas fundidas têm sido amplamente utilizadas na prática clínica, mas têm as desvantagens de causarem facilmente fracturas radiculares, serem fáceis de corroer e terem um fraco desempenho estético, o que já não consegue satisfazer as crescentes exigências da restauração. Embora as estacas de fibra não tenham sido amplamente utilizadas em clínicas dentárias até à década de 1990 [2], devido às suas vantagens únicas, especialmente as suas excelentes características biomecânicas. Erik Asmussen et al [3] investigaram a tensão na dentição provocada por três tipos de estacas, estacas de fibra de vidro, estacas pré-formadas de titânio e estacas de óxido de zircónio, com a magnitude da tensão a tornar-se progressivamente menor nas estacas de fibra de vidro, nas estacas pré-formadas de titânio e nas estacas de óxido de zircónio. a. Pegoretti et al [4] investigaram a resistência à flexão em três pontos de uma estaca de fibra de vidro com uma ponta cilíndrica e uma ponta lisa, através de um método de elementos finitos tridimensional. Numa comparação com estacas de fundição de ouro e estacas de fibra de carbono, verificou-se que as estacas de fundição de ouro produziam a maior concentração de tensões na interface estaca-dentina e que as estacas de fibra de vidro apresentavam os valores de tensão mais baixos. Os autores sugerem que isto se deve principalmente ao facto de a rigidez das estacas de fibra ser muito próxima da dentina, pelo que as estacas de fibra de vidro produzem um campo de tensão muito próximo do de um dente normal, exceto na margem cervical. Chayanee Chatvanitkul et al [5] também utilizaram o método dos elementos finitos para estudar a distribuição de tensões na restauração de canais radiculares curvos com diferentes núcleos de pilares. Os resultados mostraram que quanto mais próximo o módulo de elasticidade do núcleo da estaca estiver da dentina, menor é a tensão de tração, e a tensão concentra-se principalmente na superfície da raiz; à medida que o módulo de elasticidade do núcleo da estaca aumenta, a tensão de tração aumenta gradualmente e concentra-se na estaca e na porção apical da raiz. Os autores também concluíram que as estacas de fibra de vidro e as restaurações com núcleos de resina podem minimizar a quantidade de abrasão dentária e aumentar a retenção razoável do núcleo.Natercia R Silva et al[6] compararam estacas metálicas e estacas de fibra e utilizaram o método dos elementos finitos tridimensionais para determinar as tensões de cisalhamento, os resultados mostraram que as estacas metálicas produziram uma maior concentração de tensões coronais do que as estacas de fibra, e que as estacas de fibra tiveram uma distribuição mais uniforme das tensões. Sung-Ho Jung et al [7] investigaram a microinfiltração marginal e os padrões de fratura no grupo de reparação do núcleo da estaca moldada, no grupo de reparação da estaca metálica pré-formada, no grupo de reparação da estaca de fibra e no grupo de reparação da estaca totalmente em cerâmica, através de experiências dinâmicas de cravação. Os resultados mostraram que a microinfiltração marginal era menor no grupo de restauração com estacas de fibra e no grupo de restauração com estacas de porcelana do que nos outros dois grupos, e que o padrão de fratura no grupo de restauração com estacas de fibra era mais propício ao recuo da dentina. et al [8] também confirmaram experimentalmente que as restaurações com estacas de fibra podem otimizar a resistência à fratura e melhorar os padrões de fratura. As vantagens das estacas de fibra também foram resumidas pela medicina dentária baseada em evidências. Joanna N. Theodosopoulou et al [9] realizaram uma avaliação sistemática de 997.141.25 artigos pesquisados na MEDLINE, Cochrane e EMBASE, respetivamente. Entre eles, os resultados dos ensaios controlados aleatórios sugeriram que as estacas de fibra de carbono eram biomecanicamente significativamente superiores às estacas de metais preciosos, as estacas de fibra de vidro eram superiores às estacas metálicas roscadas, mas inferiores às estacas de titânio e superiores às estacas de quartzo. atualmente a melhor opção de tratamento. É menos provável que produzam fissuras na interface e causem fracturas dentárias graves após a falha da restauração do que as estacas metálicas ou de cerâmica pura. Investigação sobre o desempenho de estacas de fibra de diferentes materiais Existem muitos tipos de estacas de fibra utilizadas na prática clínica, sendo as mais comuns as estacas de fibra de carbono, as estacas de fibra de vidro e as estacas de fibra de quartzo, que são ligeiramente diferentes nas suas propriedades biológicas. Vivian J.-J. Wanq et al [11], no seu estudo de estacas de fibra de quartzo e estacas de fibra de carbono utilizando o sistema de ligação ácido-etch e o sistema de ligação auto-ácido-etch, respetivamente, verificaram que as estacas de fibra de quartzo tinham uma resistência de ligação mais elevada do que as estacas de fibra de carbono, o sistema de ligação ácido-etch tinha uma resistência de ligação mais elevada do que o sistema de ligação auto-ácido-etch e que havia uma diminuição significativa da resistência de ligação do lado da coroa para o lado da raiz. Ayse D. Kececi et al [12] investigaram a ligação adesiva de estacas de fibra de quartzo translúcidas, estacas de fibra de vidro opacas e estacas de fibra de vidro optoelectrónicas com dois sistemas de ligação de polimerização dupla diferentes (Variolink II e RelyX Unicem) e os resultados mostraram que as estacas de fibra de vidro opacas tinham resistências de ligação mais elevadas com o Variolink II do que com o sistema de ligação de polimerização auto-ácida e as resistências de ligação diminuíram significativamente da coroa para a raiz. Os resultados mostraram que as estacas de fibra de vidro transparentes tinham a maior resistência de ligação com o sistema de ligação Variolink II, sugerindo que a resistência de ligação pode ser afetada pelo tipo de adesivo e pelo tipo de estaca. Num estudo realizado por Mustafa Kalkan et al [13] sobre três sistemas de estacas de fibra de vidro, nomeadamente estacas de fibra opaca (Snowpost), estacas de fibra semi-transparente (FiberMaster) e estacas de fibra fotovoltaica, verificou-se que existia uma diferença significativa na resistência de ligação dos três sistemas ao dente, com as estacas de fibra de vidro não transparente e fotovoltaica a apresentarem resistências de ligação semelhantes, que eram significativamente superiores às das estacas de fibra de vidro semi-transparente . No estudo das resistências de união dos segmentos cervical, mesial e apical das estacas de fibra de vidro, verificou-se que as resistências de união cervical foram superiores às dos segmentos mesial e apical nas estacas de fibra de vidro semi-translúcida e fotovoltaica, mas não houve diferença significativa nas estacas de fibra de vidro não-translúcida. E todas as diferenças foram independentes do tempo. Dietschi D et al [10], numa avaliação sistemática dos artigos no período de 1990-2005, sugere que a ligação de estacas de fibra ao quadrado radicular é uma tarefa difícil devido à forma ovoide dos canais radiculares, bem como à microestrutura da dentina crítica na parte mais profunda dos canais radiculares. Poskus LT et al [14] investigaram as diferenças na forma das estacas: cónica e suavemente inclinada, o perfil da superfície das estacas: paralela e serrilhada, e os agentes de ligação: adesivo de dupla polimerização (Rely-X ARC) e adesivo autopolimerizável, e concluíram que a força de retenção das estacas de fibra de vidro não é afetada pelo desenho das estacas, a rugosidade da superfície, e o tipo de agente de ligação, e que a seleção de estacas serrilhadas não é afetada pela forma das estacas. Erik Asmussen et al [3] também confirmaram que as tensões nas estacas cónicas são geralmente mais elevadas do que nas estacas paralelas e que o aumento do comprimento ou do diâmetro da estaca também reduz as tensões. M.-L. HSU et al [15], no seu estudo de elementos finitos em 3D de estacas de fibra e estacas metálicas de 7, 10 e 13 mm, concluíram que o padrão de pressão das estacas de fibra não se alterava muito à medida que o comprimento da estaca variava de 13 mm para 7 mm, ao passo que o padrão de pressão das estacas metálicas apresentava uma espécie de grande alteração em forma de M. Por conseguinte, quando se utilizam estacas metálicas, é necessário que estas sejam tão longas quanto possível, o que implica a remoção de mais tecido dentário e uma redução da resistência dentária. Necdet Adanir et al [17] escolheram um incisivo mesial superior com um comprimento médio de coroa clínica de 9mm para as suas experiências, e três tipos de estacas de fibra (Snowpost) coladas com 6mm (menor que o comprimento da coroa clínica); 9mm (igual ao comprimento da coroa clínica) e 12mm (maior que o comprimento da coroa clínica) foram analisadas para o dente Foi analisada a resistência à fratura. A resistência à flexão do grupo de pinos de fibra de 6 mm foi significativamente menor do que a dos outros dois grupos, enquanto que não houve diferença significativa entre as resistências à flexão dos grupos de pinos de fibra de 9 mm e 12 mm. Isto sugere que a utilização de pinos de fibra mais curtos do que o comprimento da coroa clínica deve ser evitada para restaurações, e pinos de fibra do mesmo comprimento que a coroa podem fornecer resistência à flexão suficiente e preservar o máximo de tecido dentário possível, e devem ser utilizados em aplicações clínicas.Marco FERRARI et al [16] investigaram o efeito do comprimento dos pinos de fibra de vidro na tensão de compressão e tração dos incisivos mesiais e dos tecidos circundantes, utilizando o método dos elementos finitos. Utilizaram três tipos de pilares de fibra inseridos 5, 7 e 9 mm no canal radicular e mostraram que todas as restaurações com pilares de fibra afectaram a biomecânica dos incisivos mesiais e aumentaram a resistência à fratura das raízes, mas os diferentes comprimentos de inserção dos pilares de fibra quase não tiveram efeito na biomecânica dos dentes restaurados. Schmitter et al [18] também confirmaram que o comprimento dos pilares teve pouco efeito na resistência à fratura. IV. Investigação sobre o sistema de ligação dos pilares em fibra Francesca Zicari et al [19] estudaram vários agentes de ligação, PAN, CLF, VAR, UNI e EGC, como resultado, a CLF tem a maior força de ligação principalmente devido à substância monomérica com fosfato como grupo funcional na CLF, esta molécula é capaz de se combinar com a camada de inlay e é estável em água, esta estrutura pode efetivamente melhorar a força de ligação a longo prazo. força de ligação a longo prazo. Luca Giachetti et al [20] compararam a força de ligação de estacas de fibra translúcida com três sistemas de ligação: sistema de ligação de dupla cura (Excite DSC e RelyX ARC), sistema de dupla cura autoadesivo (RelyX Unicem) e sistema de cura por luz (Excite DSC e RelyX ARC). A comparação entre estes três sistemas de ligação na resistência da ligação de estacas de fibra translúcida. Como resultado, na comparação da resistência de união na ponta da raiz, o sistema fotopolimerizável foi o menor, mas não foi estatisticamente diferente dos outros dois sistemas; enquanto que nas porções da coroa e do meio da raiz, o sistema autoadesivo de dupla polimerização teve a menor resistência de união, e a diferença foi estatisticamente significativa. Por fim, concluiu-se que não houve diferença na resistência de união interfacial entre o sistema de polimerização dupla e o sistema de polimerização leve e o canal radicular, o que é mais adequado para a colagem de estacas de fibra transparente.Fulya Toksoy Topcu et al [22] investigaram a utilização de um sistema de colagem autoadesivo para estacas de fibra de vidro e estacas de fibra de carbono (ClearfilTM SE Bond e Optibond® all-in-one), um sistema de colagem totalmente ácido (XP BondTM ), um sistema de colagem com cola de fibra de vidro e um sistema de colagem com cola de fibra de carbono (Optibond® all-in-one). (XP BondTM ) e um sistema de ligação de cura dupla (MaxcemTM ), os resultados mostram que as estacas de fibra de vidro proporcionam uma retenção mais forte do que as estacas de fibra de carbono, independentemente do tipo de agente de ligação. Ebru Özsezer Demiryürek et al [21] analisaram a resistência de ligação das estacas de fibra aos canais radiculares após o tratamento dos canais radiculares com cinco tratamentos de superfície (5% NaOCl; Sikko Tim; 17% EDTA; 37% ácido fosfórico; e 10% ácido cítrico) ligados com agentes de ligação de resina de condicionamento ácido automático. Os resultados revelaram que o tratamento de superfície foi capaz de aumentar a resistência de união entre as estacas de fibra e a dentina. A força de ligação mais elevada foi encontrada no grupo de tratamento Sikko Tim (16,52 ± 1,73), enquanto que o tratamento Sikko não foi capaz de remover bem a camada de coloração da dentina do lado da raiz, sugerindo que a remoção da camada de coloração não é recomendada para limpar os túbulos dentinários quando se aplica o agente de ligação de resina auto-acondicionante. A razão é que, quando se utiliza um agente de ligação de resina auto-condicionante, forma-se um condicionamento ácido excessivo da dentina, o que afecta as tensões de microtensão e, em última análise, tem um efeito desfavorável na ligação da resina. Ao mesmo tempo, a melhoria da eficácia da ligação do agente de ligação de resina auto-condicionante depende principalmente da formação de uma camada de inlay em vez da protrusão de resina formada pela resina que entra nos túbulos dentinários.R. DE SANTIS et al [23] analisaram a distribuição de tensões na interface da ligação entre estacas de fibra de carbono e agente de ligação de resina, utilizando experiências de tração, e descobriram que a distribuição da pressão na parte média do comprimento de ligação é a menor, e a pressão máxima está localizada na parte mais alta da superfície de ligação. Os autores concluíram que esta transferência de força optimizada e as características de elevada retenção se devem principalmente à conceção das estacas de fibra de carbono utilizadas. V. Estudo do efeito de aro Laurent Pierrisnard et al [24] verificaram, através do método dos elementos finitos, que os valores máximos das tensões de tração e de compressão se concentravam principalmente na região cervical, sendo que a tensão de tração na região cervical era inferior a 140 Pa na presença da estrutura em aro e aumentava para mais de 230 Pa na perda da estrutura em aro. Schmitter et al [18] investigaram o efeito da altura da estrutura em arco das estacas de fibra na resistência à fratura das restaurações, e os resultados mostraram que o aumento da altura da estrutura em arco ou a colagem das restaurações com resina aumentou significativamente a resistência à fratura, sugerindo que é melhor usar resina para colar estacas de fibra quando a altura da estrutura em arco é insuficiente. O estudo comparativo da resistência à flexão de estacas metálicas de crómio-cobalto, estacas de fibra de carbono e dentes reparados sem estacas mostrou que o aumento da altura da estrutura em aro podia produzir uma maior resistência à flexão, e a resistência à flexão dos dentes reparados sem estacas era significativamente inferior à dos dentes reparados com estacas metálicas de crómio-cobalto ou estacas de fibra de carbono, mas o estado de fratura dos dentes reparados com estacas de liga de crómio-cobalto era muito grave. Perspetiva As estacas de fibra têm uma superioridade que não pode ser comparada com as estacas metálicas. A utilização combinada de estacas de fibra e núcleos à base de resina pode tornar as restaurações finais mais próximas da estrutura original dos dentes naturais. A sua resistência e módulo de elasticidade são próximos dos da dentina e podem obter um forte efeito de ligação com a dentina através de adesivo à base de resina, acabando por formar um todo coordenado com o dente, de modo a que a tensão seja distribuída uniformemente ao longo da raiz do dente e a resistência à fratura do dente restaurado seja melhorada. É previsível que, com a melhoria contínua das propriedades biomecânicas das estacas de fibra, as estacas de fibra sejam mais amplamente utilizadas em clínicas dentárias.