Newer vs. older CAD/CAM burs: Influence of bur experience on the fatigue behavior of adhesively cemented simplified lithium-disilicate glass-ceramic restorations

Abstract

This study evaluated the effect of the CAD/CAM burs experience (newer vs older as consequence of the milling sequence) on fatigue failure load (FFL), number of cycles for failure (CFF), and survival rates of lithium disilicate glass-ceramic simplified restorations adhesively cemented to a dentin analogue substrate. Three sets of CAD/CAM burs were used to mill disc-shaped ceramic specimens (1 bur set – 18 milled discs with 10 mm diameter and 1.5 mm thickness), considering the bur experience as a result of the milling sequence to compose the study groups: G1-6 – discs obtained from the 1st to 6th milling of each bur set; G7-12 – specimens from the 7th to 12th milling; G13-18 – discs from the 13th to 18th. Discs of dentin analogue (G10, 10 mm diameter and 2.0 mm thickness) were made to serve as substrate (base material) and randomly assigned into pairs with the respective ceramic discs. Then, the ceramic discs were adhesively cemented onto the dentin analogue substrate, composing a three-layer specimen that mimics a monolithic restoration of a posterior tooth. Specimens were tested under stepwise fatigue approach: frequency = 20 Hz, 5000 cycles at maximum load of 400 N to accommodate the testing assembly, followed by incremental steps of 200 N with initial load ranging from 10 to 1000 N, to a maximum of 20,000 cycles/each step, until the occurrence of failure (radial crack). FFL and CFF were recorded at the end of the testing and subjected to statistical analysis. Supplementary roughness analysis of the milled surface was performed (n = 18) using a contact profilometer. Residual stress after milling and acid etching were accessed via X-ray Diffractometry analysis. FFL and CFF were not affected by increase on bur experience (no statistical differences among groups), despite that, it affected both Ra and Rz parameters (G1-6 had the smoothest surface). The residual stress concentration was negligible (milling did not induce residual stress concentration). It is concluded that the fatigue behavior of adhesively cemented lithium-disilicate glass-ceramic restorations was not influenced by CAD/CAM bur experience (newer vs older as consequence of the milling sequence), and so the residual stress concentration induced by milling was negligible. © 2019 Elsevier Ltd

Este estudo avaliou o efeito da experiência de brocas CAD / CAM (mais recentes ou mais antigas como conseqüência da sequência de moagem) na carga de falha por fadiga (FFL), número de ciclos de falha (CFF) e taxas de sobrevivência de desilicato de lítio simplificado com vitrocerâmica restaurações cimentadas adesivamente a um substrato analógico de dentina. Foram utilizados três conjuntos de brocas CAD / CAM para moer amostras de cerâmica em forma de disco (conjunto de 1 broca - 18 discos fresados ​​com 10 mm de diâmetro e 1,5 mm de espessura), considerando a experiência da broca como resultado da sequência de fresagem para compor os grupos de estudo : G1-6 - discos obtidos da 1ª à 6ª fresagem de cada broca; G7-12 - amostras da 7ª à 12ª fresagem; G13-18 - discos de 13 a 18. Discos de análogo de dentina (G10, 10 mm de diâmetro e 2. 0 mm de espessura) foram feitas para servir como substrato (material base) e distribuídas aleatoriamente em pares com os respectivos discos de cerâmica. Em seguida, os discos de cerâmica foram cimentados de forma adesiva no substrato analógico da dentina, compondo uma amostra de três camadas que imita a restauração monolítica de um dente posterior. As amostras foram testadas sob a abordagem de fadiga por etapas: frequência = 20 Hz, 5000 ciclos com carga máxima de 400 N para acomodar o conjunto de teste, seguidos de etapas incrementais de 200 N com carga inicial variando de 10 a 1000 N, até um máximo de 20.000 ciclos / cada etapa, até a ocorrência de falha (fenda radial). FFL e CFF foram registrados no final do teste e submetidos a análise estatística. A análise de rugosidade suplementar da superfície fresada foi realizada (n = 18) usando um perfilômetro de contato. O estresse residual após a moagem e o condicionamento ácido foram acessados ​​através da análise de difratometria de raios-X. FFL e CFF não foram afetados pelo aumento da experiência da broca (não houve diferenças estatísticas entre os grupos), apesar disso, afetaram os parâmetros Ra e Rz (G1-6 teve a superfície mais lisa). A concentração de tensão residual foi insignificante (a fresagem não induziu a concentração de tensão residual). Conclui-se que o comportamento à fadiga de restaurações vitrocerâmicas de cimento-dissilicato cimentado não foi influenciado pela experiência na broca CAD / CAM (mais recente ou mais antiga como conseqüência da sequência de fresagem) e, portanto, a concentração de tensão residual induzida pela fresagem foi desprezível. apesar disso, afetou os parâmetros Ra e Rz (G1-6 teve a superfície mais lisa). A concentração de tensão residual foi insignificante (a fresagem não induziu a concentração de tensão residual). Conclui-se que o comportamento à fadiga de restaurações vitrocerâmicas de cimento-dissilicato cimentado não foi influenciado pela experiência na broca CAD / CAM (mais recente ou mais antiga como conseqüência da sequência de fresagem) e, portanto, a concentração de tensão residual induzida pela fresagem foi desprezível. apesar disso, afetou os parâmetros Ra e Rz (G1-6 teve a superfície mais lisa). A concentração de tensão residual foi insignificante (a fresagem não induziu a concentração de tensão residual). Conclui-se que o comportamento à fadiga de restaurações vitrocerâmicas de cimento-dissilicato cimentado não foi influenciado pela experiência na broca CAD / CAM (mais recente ou mais antiga como conseqüência da sequência de fresagem) e, portanto, a concentração de tensão residual induzida pela fresagem foi desprezível.