Struttura del dente e resistenza alla frattura delle cavità

Questo studio ha valutato, in vitro, la perdita di sostanza dentale dopo la preparazione della cavità per restauri diretti e indiretti e la sua relazione con la resistenza alla frattura dei denti preparati. Sessanta primi premolari mascellari umani sani sono stati assegnati a 6 gruppi (n=10). Sono state preparate cavità dirette in composito MOD (Gruppi I, II e III) e cavità indirette in inlay (Gruppi IV, V e VI) mantenendo dimensioni standardizzate: pavimenti pulpari profondi 2 mm, pareti gengivali larghe 1,5 mm e pareti assiali alte 2 mm. La larghezza buccolinguale della scatola occlusale è stata stabilita a 1/4 (Gruppi I e IV), 1/3 (Gruppi II e V) o 1/2 (Gruppi III e VI) della distanza intercuspidale. I denti sono stati pesati (bilancia digitale precisa a 0,001 g) prima e dopo la preparazione per registrare la massa di sostanza dentale persa durante la preparazione della cavità. I denti preparati sono stati sottoposti a carico occlusale per determinare la loro resistenza alla frattura utilizzando una macchina di prova universale a una velocità di avanzamento di 0,5 mm/min. I dati sono stati analizzati mediante ANOVA a due vie e test di Tukey (α = 0,05). Le cavità inlay 1/4 hanno mostrato una maggiore perdita percentuale media di massa (9,71%) rispetto alle cavità in resina composita con la stessa larghezza (7,07%). Anche le preparazioni inlay 1/3 hanno prodotto una maggiore perdita percentuale media di massa (13,91%) rispetto alle preparazioni in resina composita con la stessa larghezza (10,02%). Le cavità inlay 1/2 hanno avuto una perdita di massa del 21,34% contro il 16,19% per le cavità in resina composita 1/2. Le medie della resistenza alla frattura (in kgf) erano: GI = 187,65; GII = 143,62; GIII = 74,10; GIV = 164,22; GV = 101,92; GVI = 50,35. Sono state osservate differenze statisticamente significative (p<0,05) tra i Gruppi I e IV, II e V, III e VI. Maggiore perdita di struttura dentale e minore resistenza alla frattura sono state registrate dopo la preparazione delle cavità inlay, indipendentemente dalla larghezza della scatola occlusale, rispetto alle cavità in resina composita dirette.

Introduzione

La odontoiatria operativa ha tradizionalmente combinato la rimozione del tessuto cariato con la preparazione della cavità concomitante, compensando eventuali proprietà carenti dei materiali restaurativi. Di conseguenza, la riduzione del tessuto dentale sano per scopi restaurativi non è rara nella pratica clinica.

Negli anni '60 e all'inizio degli anni '70, sono stati introdotti nuovi concetti per la preparazione delle cavità, strumenti, materiali e tecniche restaurative, ampliando gli ambiti e stabilendo le pietre angolari della moderna odontoiatria operativa. Lo sviluppo delle tecniche di incisione acida e di adesione dello smalto ha ridefinito i principi di Black, consentendo la preparazione di cavità meno invasive. Un nuovo approccio chiamato "estensione conservativa" è stato considerato un fattore importante nella preservazione del tessuto dentale.

La perdita di tessuto dentale a causa di lesioni cariose o della preparazione della cavità riduce la resistenza alla frattura della struttura dentale rimanente. In diverse situazioni cliniche, lesioni cariose estese richiedono cavità meno conservative, il che porta a ulteriore perdita di tessuto dentale. I denti gravemente compromessi restaurati senza considerare i principi protettivi sono a maggior rischio di frattura, con conseguenze imprevedibili. Questo è di particolare importanza per i denti posteriori, come i premolari mascellari, poiché la loro anatomia favorisce la deflessione delle cuspidi e la frattura sotto stress masticatorio.

È ben dimostrato che le cavità con dimensioni buccolinguali più ampie, sia restaurate che non, hanno una resistenza alla frattura inferiore rispetto ai denti sani. La profondità della cavità influisce anche sulla resistenza alla frattura dei denti poiché è correlata alla flessibilità e alla deflessione delle cuspidi. Inoltre, si prevede un aumento dello stress negli angoli buccali e linguopulpali delle cavità più profonde. Diversi studi hanno dimostrato che la rimozione di struttura dentale sana durante la preparazione della cavità diminuisce la resistenza del dente man mano che aumentano la larghezza e la profondità della cavità.

È anche opportuno menzionare che i materiali restaurativi estetici attuali sono difficilmente distinguibili dal dente, il che può portare a una rimozione eccessiva di tessuto dentale sano e a cavità sovradimensionate durante la sostituzione di vecchie o fallite otturazioni. Questo problema è ridotto durante la rimozione delle restaurazioni in amalgama perché è più facile distinguere i materiali metallici dal dente. Tuttavia, la sostituzione di una restaurazione di solito aumenta le dimensioni della cavità. La levigatura delle pareti della cavità e l'arrotondamento degli angoli interni si prevede promuovano anche una riduzione aggiuntiva del tessuto sano.

Non è raro, durante la sostituzione di una restaurazione insoddisfacente o fallita, modificare l'approccio terapeutico. A volte, le otturazioni dirette lasciano il posto a sistemi restaurativi indiretti, che richiedono una maggiore rimozione della struttura dentale per rendere le pareti interne sufficientemente espulsive per consentire una corretta adattabilità della restaurazione indiretta. A differenza delle tecniche dirette, le inlay e le onlay richiedono generalmente una maggiore riduzione del tessuto dentale sano per creare un adeguato percorso di inserimento. Dietschi ha affermato che la sostituzione di una restaurazione diretta con una indiretta comporta una maggiore riduzione del dente perché un'inlay/onlay in ceramica richiede un angolo di 10º e un angolo di 15º è indicato per i compositi indiretti. Tuttavia, attualmente non ci sono prove basate sulla ricerca che determinino quale tipo di preparazione, diretta (auto-retentiva) o indiretta (espulsiva), richieda una maggiore rimozione del tessuto dentale. Né è stata determinata la relazione tra questi tipi di cavità e la resistenza alla frattura della struttura dentale rimanente.

Pertanto, lo scopo di questo studio era di valutare in vitro la perdita di struttura dentale dopo la preparazione della cavità per restauri diretti o indiretti e la sua influenza sul carico di frattura della struttura rimanente.

Materiali e metodi

Sessanta primi premolari mascellari sani di dimensioni simili (≅ 6 mm buccolingualmente; ≅ 5 mm mesiodistalmente) sono stati conservati in soluzione salina contenente 0,1% di cristalli di timolo. I denti sono stati precedentemente esaminati con ingrandimento 4x per scartare quelli con crepe e difetti strutturali. Sono stati formati sei gruppi (n=10), come segue: i Gruppi I, II e III hanno ricevuto preparazioni in composito diretto e i Gruppi IV, V e VI hanno ricevuto preparazioni di inlay indiretto.

Le cavità mesiooclusodistali (MOD) dirette e le cavità di inlay indiretto sono state preparate con frese in carburo #245 e frese diamantate #2136 raffreddate ad aria/acqua (KG Sorensen, Barueri, SP, Brasile), rispettivamente. Le dimensioni standard della cavità sono state stabilite per le preparazioni dirette e indirette come pareti pulpari profonde 2 mm, pareti assiali alte 2 mm e pareti gengivali larghe 1,5 mm con angoli interni arrotondati (Fig. 1). Queste dimensioni sono state definite a causa dello spessore minimo richiesto per un restauro in inlay ceramico o composito indiretto. Le larghezze buccolinguali sono state standardizzate al livello dell'angolo axiopulpale, definito come 1/4 (Gruppi I e IV), 1/3 (Gruppi II e V) e 1/2 (Gruppi III e VI) della distanza intercuspidale. L'angolo axiopulpale era equidistante dalla parete gengivale e dall'angolo cavosuperficiale (Fig. 1). Tutte le misurazioni sono state registrate con un calibro digitale (Mettler Toledo Inc., Columbus, OH, USA).

Tutti i denti sono stati pesati prima e dopo la preparazione utilizzando una bilancia analitica con precisione di 0,001 g (Mettler-Toledo International Inc., Greifensee, Svizzera). La differenza tra la massa iniziale e finale ha determinato la quantità di tessuto dentale rimosso.

I campioni di resistenza alla frattura sono stati preparati posizionando i denti in anelli di PVC e incorporando le radici in resina ortofitalica (Redefibra Ltda., São Paulo, SP, Brasile). Le corone sono state esposte per circa 1 mm oltre la giunzione cemento-smalto e sono state preparate nicchie sulle pendenze delle cuspidi per facilitare l'adattamento della punta della macchina di prova. Questo ha prevenuto lo scivolamento del cilindro in acciaio e ha diretto l'applicazione della forza in modo assiale. Il cilindro utilizzato per il test di carico occlusale era collegato alla macchina di prova universale. I campioni sono stati posizionati in un dispositivo di bloccaggio, in modo tale che il cilindro toccasse entrambe le cuspidi simultaneamente. Il carico per la frattura è stato applicato utilizzando una macchina di prova universale (Kratos K2000MP, M970201, Kratos Industrial Machinery Division, Wharfside, Manchester, Regno Unito) con cella di carico di 2000 kg a una velocità del carrello di 0,5 mm/min. I dati sono stati analizzati statisticamente mediante analisi della varianza a due vie e il test di confronto multiplo di Tukey a un livello di significatività del 5%.

Risultati

I denti preparati per cavità da 1/4-inlay hanno presentato una perdita di massa percentuale media più alta (9,71%) rispetto alle cavità da ¼-resina composita (7,07%). Allo stesso modo, la perdita di massa percentuale media per le cavità da 1/3-inlay (13,91%) era superiore a quella delle cavità in resina composita con la stessa larghezza (10,02%). Le cavità da 1/2-inlay e le cavità da 1/2-resina composita hanno presentato una riduzione del dente rispettivamente del 21,34% e del 16,19%. Per quanto riguarda la perdita di massa (Tabella 1), l'ANOVA a due vie ha rilevato differenze significative tra i gruppi riguardo alla larghezza della cavità buccolinguale (F=186,16; p=0,001), al tipo di cavità (F=88,68; p=0,001) e all'effetto di interazione (F=4,80; p=0,012). Il test di Tukey ha mostrato una differenza statisticamente significativa per la perdita di sostanza dentale tra i Gruppi I e IV, II e V, III e VI.

La resistenza alla frattura significa sono riportate nella Tabella 2. Le cavità inlay indirette da 1/4 presentavano una resistenza alla frattura inferiore del 12,5% rispetto alle cavità per restauri diretti con la stessa larghezza. Le cavità inlay da 1/3 hanno comportato una diminuzione del 29,0% nella resistenza alla frattura rispetto alle cavità in resina composita da 1/3. Infine, le cavità inlay da 1/2 presentavano una resistenza alla frattura inferiore del 32,1% rispetto alle cavità in resina composita da 1/2.

ANOVA a due vie ha rilevato differenze statisticamente significative tra i gruppi per la larghezza della cavità (F=795.39; p=0.001), tipo di cavità (F=161.73; p=0.001) e effetto di interazione (F=6.72; p=0.002). Il test di Tukey ha identificato differenze statisticamente significative riguardo alla resistenza alla frattura tra i Gruppi I e IV, II e V, III e VI.

Per le preparazioni dirette, il 52% delle fratture si è verificato nel cuspide buccale, il 20% nel cuspide linguale e il 28% erano longitudinali. Per le preparazioni inlay, il 70% delle fratture si è verificato nel cuspide buccale, il 14% nel cuspide linguale e il 16% erano longitudinali.

Discussione

Pochi studi hanno affrontato la perdita di struttura dentale durante la preparazione della cavità o la sostituzione di restauri insoddisfacenti. Nonostante la premessa che le preparazioni di cavità indirette rimuovano più struttura dentale rispetto alle preparazioni dirette, non è stata ancora trovata alcuna prova. Questo studio ha dimostrato che questa premessa è vera. È stata registrata una maggiore percentuale di perdita di massa dei denti preparati per ricevere restauri indiretti rispetto alle preparazioni di cavità dirette. Si ritiene che la divergenza di 10º richiesta per le preparazioni indirette produca una ulteriore riduzione della struttura dentale rispetto alla leggera convergenza determinata dalle frese in carburo coniche utilizzate per le preparazioni dirette (Fig. 2).

Si prevede una rimozione aggiuntiva della struttura dentale nelle cavità prossimali, mentre si eliminano i sottosquadri per consentire il corretto percorso di inserimento della restaurazione indiretta. Se si considera la sostituzione di una restaurazione in amalgama o in resina composita con un inlay adesivo, la rimozione del tessuto cariato e la finitura delle pareti della cavità determineranno simultaneamente un cambiamento nel design della cavità. La rimozione dei sottosquadri e l'arrotondamento degli angoli interni per le preparazioni indirette possono comportare una perdita aggiuntiva di tessuto dentale sano. Moscovich et al. hanno stimato che, per trasformare una cavità in amalgama in una cavità per inlay indiretto, potrebbe essere rimossa una struttura dentale aggiuntiva del 4,6%. Tuttavia, è stata rimossa da 1,7 a 3 volte la sostanza dentale aggiuntiva. Hunter et al. hanno anche verificato che la sostituzione delle restaurazioni in resina composita di classe II ha aumentato le dimensioni della cavità del 50% in volume.

I problemi tecnici nella preparazione della cavità e nella rimozione del tessuto carioso e delle rientranze possono contribuire ad aumentare la dimensione della cavità. In questi casi, l'uso di resina composita o cemento ionomerico di vetro sarebbe una buona alternativa per eliminare le ritenzioni senza rimuovere la struttura dentale sana.

In situazioni cliniche, si prevede che le pareti divergenti promuovano una rimozione aggiuntiva dei tessuti dentali perché è contrario alla propagazione della lesione cariosa nelle fessure occlusali. La rimozione delle lesioni prossimali è anche perpendicolare alla propagazione della carie.

Nello studio presente, è stata osservata una minore resistenza alla frattura per tutte le preparazioni di cavità indirette. Mondelli et al. hanno confrontato il carico di frattura di premolari mascellari umani sani con diverse larghezze di cavità, dimostrando che la rimozione del tessuto dentale influisce significativamente sul carico di frattura dei denti. Studi successivi hanno anche dimostrato questo. Sebbene le differenze metodologiche possano compromettere confronti affidabili, i risultati dello studio presente sono coerenti con studi precedenti con design simili e confermano la premessa che maggiore è la larghezza della cavità buccolinguale, minore è la resistenza alla frattura del dente.

I risultati di un lavoro precedente contraddicono in parte quelli dello studio attuale e di altri pubblicati altrove perché, secondo loro, la larghezza della cavità non può essere così importante quanto la profondità della cavità per quanto riguarda la resistenza alla frattura.

Per quanto riguarda il tipo di frattura osservato in tutti i gruppi, la frattura della cuspide buccale è stata più frequente delle fratture linguali, sebbene studi clinici precedenti abbiano osservato un'incidenza simile di fratture delle cuspidi buccali e linguali nei denti posteriori. I risultati di questo studio concordano con quelli di Cavel et al. (20), che hanno verificato che il 67% delle fratture nei premolari mascellari si è verificato nelle cuspidi non funzionali.

In conclusione, le preparazioni delle cavità per inlay hanno comportato una maggiore rimozione di sostanza dentale rispetto alle cavità in composito diretto, probabilmente a causa dell'espansione prossimale necessaria per rimuovere i sottosquadri durante le preparazioni indirette. La resistenza alla frattura era inversamente proporzionale alla quantità di struttura dentale rimossa, con le preparazioni in composito diretto che presentavano una maggiore resistenza alla frattura da carico occlusale rispetto alle preparazioni indirette.

Autori: José Mondelli, Fábio Sene, Renata Pereira Ramos, Ana Raquel Benetti

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