Biomechanical evaluation of implant-supported cantilever fixed partial denture in posterior region of the mandible: in vitro comparative study

Nos casos de perda óssea vertical severa, principalmente em áreas posteriores da mandíbula, uma alternativa às cirurgias de enxerto ósseo, pouco empregada e estudada, é a utilização de prótese parcial fixa (PPF) com cantilever distal. Pensando no material de infraestrutura que garanta resistência adequada para suportar as forças mastigatórias em longo prazo, aliado ao desenvolvimento da zircônia (Zr) e da tecnologia CAD/CAM, o objetivo deste estudo foi avaliar o desajuste vertical, perda de torque, resistência à fratura do cantilever e distribuição de tensões em PPFs parafusadas sobre implantes do tipo cone morse, confeccionadas em diferentes materiais de infraestrutura (Co-Cr [Fundição Convencional] e Co-Cr e Zr [CAD/CAM]) e posicionadas na área correspondente à região posterior da mandíbula. Foram confeccionadas 40 PPFs com cantilever distal e distribuídas em 5 grupos (n=8), de acordo com o material da infraestrutura: 1 Co-Cr (Fundição convencional soldagem a laser); 2 Co-Cr (Fundição convencional soldagem TIG); 3 Co-Cr (Fundição convencional monobloco); 4 Co-Cr (CAD/CAM) e 5 Zr (CAD/CAM). A análise do desajuste vertical foi realizada em 4 momentos distintos, com auxílio de estereomicroscopia (aumento de 50×) e usando o método de Sheffiled: T0 Infraestrutura no modelo mestre; T1 Infraestrutura no modelo de poliuretano, antes da aplicação do revestimento cerâmico; T2 PPF após aplicação do revestimento cerâmico e antes da ciclagem termomecânica e T3 PPF após da ciclagem termomecânica. A avaliação do afrouxamento de parafusos foi realizada antes (T2) e após (T3) a ciclagem termomecânica e foi obtida com o auxílio de um torquímetro digital com precisão de 0,1 N.cm. Para a realização da ciclagem termomecânica as PPFs foram posicionadas na máquina de ensaio e uma carga de 120 N foi aplicada sobre elas, buscando simular 14 meses de utilização (1.200.000 ciclos). A resistência máxima à fratura do cantilever foi determinada por meio do ensaio de flexão e, para isso, uma carga perpendicular ao longo eixo da peça protética foi aplicada, com uma velocidade de aproximação de 0,5 mm/min. Uma nova PPF para cada grupo foi confeccionada para ser utilizada na avaliação da distribuição de tensões quando elas foram submetidas a carregamento puntiforme no cantilever e oclusal distribuído (150 N), por meio de análise fotoelástica. Em geral, PPFs com infraestruturas em monobloco (G3) apresentaram maiores desajustes verticais, especialmente no elemento solto da segunda e terceira condição experimental e foram associados com maior concentração de tensões, tanto no carregamento puntiforme (360,07 kPa) quanto oclusal distruído (302,46 kPa). Por outro lado, infraestruturas obtidas por meio do sistema CAD/CAM mostraram os menores desajustes verticais, se assemelhando estatisticamente (p>0,05), em vários momentos, com infraestruturas soldadas e melhores distribuições de tensões, atingindo valores inferiores a 280 kPa no carregamento puntiforme e a 200 kPa no oclusal distribuído. A moldagem de transferência (T0 → T1) e a ciclagem termomecânica (T2 → T3) pouco influenciaram no desajuste vertical dos grupos. Já o processo de aplicação do revestimento cerâmico (T1 → T2) e o seu efeito cumulativo com a ciclagem termomecânica (T1 → → T3) foram responsáveis por alterações consideráveis no desajuste vertical dos grupos, sobretudo naqueles fundidos convencionalmente (G1, G2 e G3). A ciclagem termomecânica teve um efeito considerável no percentual de perda de torque intragrupo (pMolar=0,039; pPré-molar=0,044), embora comparações entre os diferentes grupos não tenham demonstrado significância estatística (pMolar=0,116; pPré-molar=0,334). PPFs com infraestrutura metálica (>410,83±72,26 N) apresentaram resistência à fratura consideravelmente maior (p0.05) to welded frameworks at various times, and better stress distributions, reaching values less than 280 kPa in the punctiform load and 200 kPa in the occlusal distributed load. Transfer impression (T0 → T1) and thermomechanical cycling (T2 → T3) had little effect on vertical misfit of the groups. The application process of the ceramic veneering (T1 → T2) and its cumulative effect with thermomechanical cycling (T1 →T3) were responsible for considerable changes in vertical misfit of the group, especially in those conventionally cast (G1, G2 and G3). A thermomechanical cycling had considerable effect in the percentage of intragroup torque loss (pMolar=0.039; pPré-molar=0.044), although comparisons between the different groups did not show statistical significance (pMolar=0.116; pPrémolar= 0.334). FPDs with metal frameworks (>410.83±72.26 N) showed considerably higher fracture resistance (p