Influence of the load tip geometry on the bond strength of the intraradicular core to dentin walls in distal flattened root canals of mandibular molars

O objetivo deste estudo foi avaliar a influência da ponta ativa de carga circular e achatada na resistência de união (RU) da contenção intrarradicular à parede dentinária de canais radiculares achatados, por meio do dispositivo material testing stage (MTS) acoplado ao microtomógrafo (CT), bem como avaliar os padrões de falhas em estereomicroscópio (EM) e microscopia confocal a laser (MCL) e a distribuição de tensão pelo método de elementos finitos. Raízes distais de molares inferiores com secção transversal achatada foram preparadas endodonticamente e armazenadas em 100% de umidade à 37°C por 7 dias. Após este período, as raízes foram submetidas ao preparo do espaço para o PFV Exacto #1 no comprimento de 8,0 mm, correspondente à dois terços do comprimento total da raiz, com brocas Largo #1,0, e complementadas com Brocas Exacto #1. O tratamento da superfície do PFV foi realizada de acordo com a recomendação do fabricante. O PFV foi cimentado com RelyX U200, por meio da seringa Centrix®. As raízes foram armazenadas em 100% de umidade à 37° C durante 7 dias. Para a execução do teste push-out foram confeccionadas pontas ativa de carga com secções transversais achatada e circular. A determinação da secção das pontas foi realizada a partir da proporção de 85% das médias do diâmetro maior e menor de raízes preparadas e restauradas com PFV, obtidos por meio de imagens em CT . Foram fabricadas pontas achatadas de aço inoxidável por meio de micro usinagem e eletroerosão a fio, com 4 secções diferentes, sendo: A-2,89 mm x 1,96 mm; B-2,05 mm x 1,50 mm; C-1,50 mm x 0,84 mm e D-1,20 mm x 0,64 mm. Para a confecção das pontas circulares, a mesma proporção foi calculada, e foram fabricadas de aço inoxidável por meio de usinagem, com 4 diâmetros diferentes, sendo: a-1,2 mm; b-0,90 mm; c-0,70 mm e d-0,50 mm. Para o correto alinhamento das amostras, foram fabricadas dispositivos de poliuretano com orifício central de 2,5 mm; 1,5 mm e 1,0 mm de diâmetro. As raízes foram seccionadas para obtenção de dois slices (1 mm ± 0,2) dos terços cervical e médio (n=64). Um slice de cada terço de um mesmo espécime foi submetido ao teste de push-out com pontas ativas de carga circular (n=32) e achatada (n=32), por meio de dispositivo mecânico MTS acoplado ao CT SkyScan 1174 (50kV, 80mA). Os tipos de falhas foram avaliados por EM e MCL. Para gerar modelo 3D de elementos finitos 2 elementos aleatórios foram escaneados em CT 1146 com 90 kv e 237 mA (filtro de Cu de 0.1 mm) com resolução isotrópica de 9 m e rotação de 360°, para obter imagens do terço cervical e médio, do mesmo elemento. Os dados foram analisados por testes estatísticos paramétricos (p>0,05). Para avaliar a influência do fator tipo de ponta ativa de carga e terço radicular foi utilizado o teste ANOVA. O teste qui-quadrado foi utilizado para avaliar o tipo de falha ocorrida após o teste de RU. As pontas ativas de carga circular (4,39 ± 1,52 Mpa) apresentaram maiores valores de RU (p=0,015) em relação as pontas achatadas (3,60 ± 1,10 Mpa). A análise dos terços radiculares (p=0,032) apresentou maior RU no terço médio (4,34 ± 1,62 Mpa) comparado ao terço cervical (3,65 ± 0,99 Mpa). A interação tipo de ponta de carga ativa x terço não houve diferença estatística (p=0,058). Na análise do padrão de falha em relação ao tipo de ponta (p=0,005), o teste qui-quadrado apresentou maior percentual de falha adesiva à dentina nas pontas achatadas, e nas pontas circulares maior ocorrência de falhas mistas (p=0,005). Na interação terços x padrão de falha, o terço cervical apresentou maior percentual de falhas mistas em relação ao terço médio (p=0,003). E o terço médio apresentou maior percentual de falhas mistas adesivas (p=0,003). No modelo 3D dos slices testados com as pontas achatadas, a interface de união mostrou maior concentração de tensões von misses. Enquanto que as pontas circulares apresentaram concentração de tensão na interface da ponta ativa e o cimento resinoso. Análise de Tensão Máxima confirmou maior quantidade de tensões na interface adesiva dos slices testados com a ponta achatada. Conclui-se que a ponta achatada apresentou melhor comportamento ao apresentarem menores valores de resistência de união da interface adesiva do pino de fibra de vidro e cimento resinoso à parede dentinária de canais distais achatados em molares inferioresThe objective of this study was to evaluate the influence of circular and flattened load active tips on the bond strength (BS) of intraradicular core to dentin walls of flattened root canals of mandibular molars, using the material testing stage (MTS) coupled to a micro-computed tomography (CT) scanner, as well as to analyze the failure patterns using stereomicroscopy (SM) and confocal laser microscopy (CLM) and the stress distribution by the finite element method. Distal flattened root canals of mandibular molars were prepared endodontically and stored in 100% humidity at 37 °C for 7 days. After this period, the post space was prepared with a #1.0 Largo bur and complemented with #1 Exact drills to receive a #1 Exact glass fiber post (GFP) at 8.0 mm length, corresponding to two thirds of the total root length. The GFP surface was treated according to the manufacturer\'s recommendation and the GFP was cemented with RelyX U200, applied with the syringe Centrix®. The roots were stored in 100% humidity at 37 ºC for 7 days. For the push out test, load active tips with flat and circular cross section were provided at 85% ratio of the largest and smallest diameter of the roots prepared and restored with GFP, using CT images. The flattened load tips were fabricated by micromachining and electrical discharging machine, with 4 different cross sections: A-2.89 mm x 1.96 mm; B-2.05 mm x 1.50 mm; C-1.50 mm x 0.84 mm and D-1.20 mm x 0.64 mm. To fabricate the circular load tips, the same proportion was calculated, and were made by machining, with 4 different diameters, being: a-1.2 mm; b-0.90 mm; c-0.70 mm and d-0.50 mm. For the correct alignment of the samples, were manufactured polyurethane devices with central orifice of 2.5 mm; 1.5 mm and 1.0 mm diameter. The roots were sectioned to obtain two slices (1 mm ± 0,2) of cervical and middle thirds (n = 64). One slice of each third of the same specimen was submitted to a push-out test with active circular (32) and flattened (32) load tips, by MTS mechanical device coupled to CT SkyScan 1174 (50kV, 80mA). The failures modes were analyzed by SM and CLM. To create 3D finite element model, 2 random elements were scanned with 1146 CT scan with 90 kV and 237 mA (0.1 mm Cu filter) with 9 m isotropic resolution and 360° rotation to obtain images of cervical and middle root canal thirds of the same tooth. Data were analyzed by parametric statistical tests (p>0.05). The ANOVA test was used to evaluate the influence of the load active tip and root third. The chisquare test was used to evaluate the failure modes occurred after the BS test. The circular load active tips (4.39 ± 1.52 MPa) showed higher BS values (p = 0.015) than the flattened tips (3.60 ± 1.10 MPa). Analysis of the root thirds (p = 0.032) presented higher BS of middle third (4.34 ± 1.62 Mpa) than the cervical third (3.65 ± 0.99 Mpa). The load active tip and root canal third interaction was not statistically significant (p = 0.058). The chi-square test showed (p = 0.005) higher percentage of adhesive failure in the flattened load tip, while the circular load tip showed a higher percentage of mixed failures (p = 0.005). In the root canal third x failure interaction, the cervical third presented higher percentage of mixed failures than middle third (p = 0.003) and the middle third showed higher percentage of adhesive failures (p = 0.003). The 3D model showed higher concentration of von misses stress at the adhesive interface of slices tested with flattened tips, while the circular tips showed stress concentration at interface between active load tip and resin cement. Maximum Voltage analysis confirmed the occurrence of more stresses at the adhesive interface of the slices tested with the flattened load tip. It may be concluded that the flattened load active tip had a better performance with lower bond strength at the adhesive interface between the GFP and resin cement to dentin wall distal flat oval root canals of mandibular molar