Shear bond strength evaluation of metallic brackets bonded to a CAD/CAM PMMA material compared to traditional prosthetic temporary materials: an in vitro study

ABSTRACT

Introduction:

Orthodontic treatment for adults is currently increasing, and therefore the need to bond brackets to restorations and temporary crowns. The use of CAD/CAM PMMA provisional restorations for orthodontic purposes have not yet been described, and there is currently insufficient information regarding the strength of bracket adhesion.

Objective:

This study aimed at evaluating the effects of thermocycling (TC) and surface treatment on shear bond strength (SBS) of brackets to different provisional materials.

Methods:

Forty specimens were made from each material [PMMA (Telio Lab), bis-acryl (Telio CS C&B), and PMMA CAD/CAM (Telio CAD)], sandpapered, and divided according to surface treatment (pumiced or sandblasted) and TC (half of the samples = 1,000 cycles, 5°C/55°C water baths) (n = 10/group). Stainless-steel brackets were bonded to the specimens (using Transbond XT), and SBS testing was performed. Data were analyzed by three-way ANOVA and LSD post-hoc tests (α = 0.05). Failure types were classified with adhesive remnant index (ARI) scores.

Results:

SBS values ranged from 1.5 to 14.9 MPa. Sandblasted bis-acryl and sandblasted auto-curing PMMA groups presented similar values ( p> 0.05), higher than the CAD/CAM material ( p< 0.05), with or without TC. When thermocycled, pumiced bis-acryl showed higher SBS than pumiced acrylic ( p= 0.005) and CAD/CAM materials ( p= 0.000), with statistical difference ( p= 0.009). TC showed negative effect ( p< 0.05) for sandblasted bis-acryl and pumiced acrylic groups. ARI predominant score was mostly zero (0) for CAD/CAM, 1 and 2 for bis-acryl, and 1 for acrylic groups.

Conclusion:

In general, bis-acryl material showed the highest SBS values, followed by acrylic and CAD/CAM materials, which showed SBS values lower than an optimum strength for bonding brackets.

RESUMO

Introdução:

Atualmente, a demanda por tratamento ortodôntico em adultos tem aumentado. Consequentemente, também tem aumentado a necessidade de se colar braquetes em restaurações e coroas provisórias. O uso de restaurações provisórias de PMMA CAD/CAM com finalidade ortodôntica ainda não foi descrito e, até a presente data, não há informação suficiente sobre a resistência da colagem dos braquetes a esse tipo de material.

Objetivo:

O presente estudo teve como objetivo avaliar os efeitos da termociclagem (TC) e do tratamento de superfície sobre a resistência da colagem ao cisalhamento (RC) de braquetes colados em diferentes materiais provisórios.

Métodos:

Quarenta espécimes foram confeccionados de cada material: resina acrílica PMMA (Telio Lab), resina bisacrílica (Telio CS C&B), e PMMA CAD/CAM (Telio CAD). Em seguida, foram lixados e divididos de acordo com o tratamento de superfície (polidos ou jateados) e TC (metade da amostra - 1.000 ciclos de imersão em água a 5°C e 55°C) (n = 10/grupo). Braquetes de aço inoxidável foram colados aos espécimes (utilizando Transbond XT) e realizou-se o teste de RC. As informações foram analisadas por meio dos testes ANOVA de três vias e post-hoc LSD (α?#8197;= 0,05). Os tipos de falha foram classificados de acordo com os escores do índice de adesivo remanescente (ARI).

Resultados:

Os valores de RC variaram de 1,5 a 14,9 MPa. Os grupos de resina bisacrílica jateada e de PMMA autopolimerizável jateado apresentaram valores semelhantes ( p> 0,05), superiores ao do material CAD/CAM ( p< 0,05) com ou sem TC. Quando submetido à TC, o grupo de resina bisacrílica polida apresentou resistência ao cisalhamento maior do que os grupos de resina acrílica polida ( p= 0,005) e do material CAD/CAM ( p= 0,000), com diferença estatística ( p= 0,009). A TC apresentou efeito negativo ( p< 0,05) para os grupos de resina bisacrílica jateada e de resina acrílica polida. O escore ARI = 0 foi predominante para o grupo CAD/CAM; os escores 1 e 2, para o grupo resina bisacrílica; e o escore 1, para o grupo resina acrílica.

Conclusão:

De forma geral, a resina bisacrílica apresentou os maiores valores de RC, seguida da resina acrílica e do material CAD/CAM, que apresentaram valores de RC inferiores à força recomendada para colagem de braquetes.