Purpose: The aim of this study was to establish clinically relevant guidelines for the selection of clasps for removable partial dentures (RPDs) by adapting RPD clasp arms of differing materials and diameter to a three-dimensional model based on the average curvature of premolars and molars. Method: Randomly selected discarded casts were collected that had intact first premolars and first molars. The normal clasp position for the buccal surfaces of these teeth was drawn on the cast and the teeth were then sectioned to this line, and scanned using a flatbed scanner. The average curvature and length for each group was determined using a graphics-drawing programme and a 3D model was printed using these data. Clasp materials were then be adapted to these models using the wrought wires: Leowire (Leone, Fiorentino, Italy) (stainless steel); Remanium Hard (Dentaurum, Pforzheim, Germany) (stellite alloy of chromium and cobalt); Noninium (Dentaurum, Pforzheim, Germany) (stainless steel, nickel free); and cast clasps cast in the stellite alloy Vitallium (Dentsply, Ontario, Canada). Two diameters of the wrought wire clasp groups were used (0.9mm and 1.0mm). Ten samples for each diameter and material were adapted to the 3D models as they would in a clinical case. Each clasp was then randomly deformed beyond its proportional limit in a tensile testing machine (Instron Corporation, High Wycombe, United Kingdom) and the forces exerted at that limit and at deflections of 0.25 mm, 0.5 mm, and 0.75 mm were measured, as these are the clinically encountered undercuts. Statistical analysis was carried out to determine if the forces exerted at these deflections were within the proportional limit of the clasp, but also significantly within the realistic limit (defined as two standard deviations from the proportional limit) to allow for variations in manufacture and application of the clasp arms. Results: The results confirmed the effect of material, length, and diameter on flexibility for the wrought wires. A table was produced with guidelines for those clasps which could be used safely within their realistic limits and therefore should provide longevity of service. The greatest force exerted on premolar clasp length arms was provided by Leowire at 0.25mm undercut (606g); although it was 2% greater than its realistic limit, this was considered sufficiently within the safety factor to iii recommend its clinical use. The greatest force exerted on molar clasp length arms was provided by Remanium Hard at a deflection of 0.5 mm (417g). Cast clasps for premolars should not be prescribed as they were all well above their realistic limits. Cast clasps should only be selected for molars if the clasp arm is longer than 14.5mm. At a deflection of 0.25 mm the cast arm exerted a force of 773g but whilst this was below its proportional limit, it was higher than its realistic limit. Conclusions: The results of this study provide valid guidelines for the clinical application of clasp arms in removable partial dentures. It is recommended that clinical studies be carried out to confirm the longevity of clasp arms based on these data. / MT2016

Foram realizados testes de inserção e remoção de grampos a barra em “I", fundidos com liga de Cobalto-Cromo (CoCr) e com Titânio comercialmente puro (Ti). Foi utilizada uma máquina oscilante de teste para verificar o comportamento elástico destes grampos que atuaram sobre superfícies metálicas com graus de retenção de 0,25mm e 0,50mm. Dez grampos de CoCr e dez de Ti foram submetidos a 12.500 ciclos de teste (cada) sobre as superfícies metálicas. A ocorrência da deformação permanente dos grampos foi mensurada por meio de relógios comparadores colocados sobre as pontas dos retentores, sendo que a leitura destes relógios ocorreu a cada 500 ciclos. Os resultados desta pesquisa in vitro indicaram que, após os 12.500 ciclos, não foram observadas fraturas nos grampos. E ainda que os grampos feitos em liga de CoCr sofreram menores deformações permanentes do que os de Ti para ambas as retenções. / Insertion and removal trials of “I" bar clasps cast with cobalt-chromium alloy and commercially pure Titanium were carried out. An oscillating trial machine was utilized to verify the elastic behavior of these clasps, which acted on metallic surfaces with 0.25mm and 0.50mm degrees of retention. Ten CoCr clasps and ten Ti clasps were submitted to 12,500 trial cycles (each) on the metallic surfaces. The permanent deformation of the clasps was measured b y comparative gauges placed on the tips of the clasps, and the reading of the gauges was carried out every 500 cycles. The results of this in vitro research showed that after the 12,500 cycles clasp fractures were not observed and that clasps made with CoCr alloy suffered less permanent deformation than Ti ones for both degrees of retention.

Foram realizados testes de inserção e remoção de grampos a barra em “I”, fundidos com liga de Cobalto-Cromo (CoCr) e com Titânio comercialmente puro (Ti). Foi utilizada uma máquina oscilante de teste para verificar o comportamento elástico destes grampos que atuaram sobre superfícies metálicas com graus de retenção de 0,25mm e 0,50mm. Dez grampos de CoCr e dez de Ti foram submetidos a 12.500 ciclos de teste (cada) sobre as superfícies metálicas. A ocorrência da deformação permanente dos grampos foi mensurada por meio de relógios comparadores colocados sobre as pontas dos retentores, sendo que a leitura destes relógios ocorreu a cada 500 ciclos. Os resultados desta pesquisa in vitro indicaram que, após os 12.500 ciclos, não foram observadas fraturas nos grampos. E ainda que os grampos feitos em liga de CoCr sofreram menores deformações permanentes do que os de Ti para ambas as retenções. / Insertion and removal trials of “I” bar clasps cast with cobalt-chromium alloy and commercially pure Titanium were carried out. An oscillating trial machine was utilized to verify the elastic behavior of these clasps, which acted on metallic surfaces with 0.25mm and 0.50mm degrees of retention. Ten CoCr clasps and ten Ti clasps were submitted to 12,500 trial cycles (each) on the metallic surfaces. The permanent deformation of the clasps was measured b y comparative gauges placed on the tips of the clasps, and the reading of the gauges was carried out every 500 cycles. The results of this in vitro research showed that after the 12,500 cycles clasp fractures were not observed and that clasps made with CoCr alloy suffered less permanent deformation than Ti ones for both degrees of retention.

Ao longo da última década, vários trabalhos têm destacado as vantagens do titânio e suas ligas e estudado a possibilidade de utilização para a confecção de estruturas metálicas de prótese parcial removível. Apesar das vantagens, o processo de fundição ainda apresenta problemas, limitando o uso do titânio. O objetivo deste estudo foi avaliar a influência de dois métodos de fundição, sobre microestrutura, microdureza, porosidade e força de retenção de grampos de PPR, fundidos em Co-Cr (controle) e titânio comercialmente puro (Ti cp). Foram utilizados os seguintes métodos: 1- arco voltaico (plasma) sob vácuo e pressão de argônio, com injeção do metal fundido por vácuo-pressão, e 2- indução sob vácuo e atmosfera de argônio, com injeção do metal fundido por centrifugação. Para análise da força de retenção foram confeccionadas estruturas metálicas com grampos circunferenciais sob retenção de 0,25; 0,50 e 0,75 mm, submetidas a ciclos de inserção/remoção simulando o uso por um período de 5 anos. Previamente ao ensaio de simulação, os corpos-de-prova foram radiografados em unidade laboratorial de raios X. Para o ensaio de microdureza Vickers e microestrutura foram confeccionados discos, com 5 mm de diâmetro e 2 mm de espessura, polidos metalograficamente. Os resultados mostraram que os métodos de fundição interferem nas características dos materiais estudados. As peças em titânio cp fundidas por plasma/vácuo-pressão apresentaram maior número de porosidades (50%) do que as fundidas por indução/centrifugação (16,66%). Para as peças fundidas em liga de Co-Cr, segundo a metodologia empregada, não foi possível observar a ocorrência de porosidades. As peças fundidas por plasma/vácuo-pressão apresentaram maior flexibilidade e as fundidas por indução/centrifugação apresentaram maior rigidez. Conseqüentemente, as forças de retenção foram, em geral, maiores para os corpos-de-prova obtidos por indução/centrifugação do que para aqueles obtidos por plasma/vácuo-pressão, com exceção da condição experimental de retenção 0,75 mm. Os corpos-de-prova fundidos por indução/centrifugação apresentaram, tanto para o Ti cp quanto para a liga de Co-Cr, maiores valores de microdureza Vickers do que os fundidos por plasma/vácuo-pressão. O Ti cp fundido pelo método de indução/centrifugação resultou em microestrutura de aspecto Widmanstätten, enquanto quando fundido pelo método de plasma/vácuo-pressão tem aspecto metalográfico tipo feather-like. Para a liga de Co-Cr, ambos os métodos resultaram em microestrutura dendrítica, mais fina para o método de plasma/vácuo-pressão. O Ti cp e a liga de Co-Cr, parecem ser afetados pela velocidade de resfriamento associada ao equipamento utilizado. Na análise química não foram detectadas alterações de composição dos materiais que indicassem contaminação resultante dos métodos de fundição utilizados. Assim, embora ainda apresentem problemas técnicos a serem resolvidos, ambos os métodos de fundição, indução/centrifugação e plasma/vácuo-pressão, permitem a obtenção de resultados satisfatórios na produção de estruturas metálicas de PPR em Ti cp. / Along the last decade, several jobs have been highlighting the advantages of titanium and titanium alloys and studied the possible utilization for removable partial dentures (RPD) metal frameworks confection. Although advantages, the cast process still presents problems, limiting the titanium use. The objective of this study was to evaluate the influence of two casting methods, on microstructure, microhardness, porosity and retention force of RPD clasps, casted in Co-Cr alloy (control) and commercially pure titanium (cp Ti). The cast methods used were: 1- voltaic arc (plasma) under vacuum and argon pressure, with molten metal injection by vacuum-pressure, and 2- induction under vacuum and argon atmosphere, with molten metal injection by centrifugation. For retention force analysis were made metal frameworks with circumferential clasps under retention of 0.25; 0.50 and 0.75 mm, submitted to insertion/removal cycles, simulating a 5 years use of a metal framework. Previously to the simulation test, the samples were radiographed in a laboratorial unit to verify the porosities occurrence. For Vickers microhardness test and microstructure analysis, disks with 5mm diameter and 2 mm thickness were made. The results showed that the casting methods interfere in the characteristics of studied materials. The cp Ti pieces casted by plasma/vacuum-pressure presents larger porosities number (50%) than that casted by induction/centrifugation (16.66%). For the pieces casted in Co-Cr alloy, according to the used methodology, wasn't possible to observe the occurrence of porosities. The pieces casted by plasma/vacuum-pressure presents larger flexibility and that casted by induction/centrifugation present larger rigidity. Consequently, the retention forces were, in general, larger for the samples obtained by induction/centrifugation than for those obtained by plasma/vacuum-pressure, except for the experimental condition with 0.75 mm retention. The samples casted by induction/centrifugation present, as for cp Ti as for Co-Cr alloy, larger Vickers microhardness values Vickers than that casted by plasma/vacuum-pressure. The cp Ti casted by induction/centrifugation method resulted in Widmanstätten microstructural aspect, while when casted by plasma/vacuum-pressure method has feather-like aspect. For Co-Cr alloy, both methods resulted in dendritic microstructure, finer for plasma/vacuum-pressure method. The cp Ti and Co-Cr alloy seem to be affected by the cooling rate associate to the used equipment. In the chemical analysis weren't detected materials composition alterations that indicate resultant contamination for the used casting methods. Thus, however still present technical problems to be solved, both casting methods, induction/centrifugation and plasma/vacuum-pressure, allow the obtainment of satisfactory results in the RPD metal frameworks production in cp Ti.

Ao longo da última década, vários trabalhos têm destacado as vantagens do titânio e suas ligas e estudado a possibilidade de utilização para a confecção de estruturas metálicas de prótese parcial removível. Apesar das vantagens, o processo de fundição ainda apresenta problemas, limitando o uso do titânio. O objetivo deste estudo foi avaliar a influência de dois métodos de fundição, sobre microestrutura, microdureza, porosidade e força de retenção de grampos de PPR, fundidos em Co-Cr (controle) e titânio comercialmente puro (Ti cp). Foram utilizados os seguintes métodos: 1- arco voltaico (plasma) sob vácuo e pressão de argônio, com injeção do metal fundido por vácuo-pressão, e 2- indução sob vácuo e atmosfera de argônio, com injeção do metal fundido por centrifugação. Para análise da força de retenção foram confeccionadas estruturas metálicas com grampos circunferenciais sob retenção de 0,25; 0,50 e 0,75 mm, submetidas a ciclos de inserção/remoção simulando o uso por um período de 5 anos. Previamente ao ensaio de simulação, os corpos-de-prova foram radiografados em unidade laboratorial de raios X. Para o ensaio de microdureza Vickers e microestrutura foram confeccionados discos, com 5 mm de diâmetro e 2 mm de espessura, polidos metalograficamente. Os resultados mostraram que os métodos de fundição interferem nas características dos materiais estudados. As peças em titânio cp fundidas por plasma/vácuo-pressão apresentaram maior número de porosidades (50%) do que as fundidas por indução/centrifugação (16,66%). Para as peças fundidas em liga de Co-Cr, segundo a metodologia empregada, não foi possível observar a ocorrência de porosidades. As peças fundidas por plasma/vácuo-pressão apresentaram maior flexibilidade e as fundidas por indução/centrifugação apresentaram maior rigidez. Conseqüentemente, as forças de retenção foram, em geral, maiores para os corpos-de-prova obtidos por indução/centrifugação do que para aqueles obtidos por plasma/vácuo-pressão, com exceção da condição experimental de retenção 0,75 mm. Os corpos-de-prova fundidos por indução/centrifugação apresentaram, tanto para o Ti cp quanto para a liga de Co-Cr, maiores valores de microdureza Vickers do que os fundidos por plasma/vácuo-pressão. O Ti cp fundido pelo método de indução/centrifugação resultou em microestrutura de aspecto Widmanstätten, enquanto quando fundido pelo método de plasma/vácuo-pressão tem aspecto metalográfico tipo feather-like. Para a liga de Co-Cr, ambos os métodos resultaram em microestrutura dendrítica, mais fina para o método de plasma/vácuo-pressão. O Ti cp e a liga de Co-Cr, parecem ser afetados pela velocidade de resfriamento associada ao equipamento utilizado. Na análise química não foram detectadas alterações de composição dos materiais que indicassem contaminação resultante dos métodos de fundição utilizados. Assim, embora ainda apresentem problemas técnicos a serem resolvidos, ambos os métodos de fundição, indução/centrifugação e plasma/vácuo-pressão, permitem a obtenção de resultados satisfatórios na produção de estruturas metálicas de PPR em Ti cp. / Along the last decade, several jobs have been highlighting the advantages of titanium and titanium alloys and studied the possible utilization for removable partial dentures (RPD) metal frameworks confection. Although advantages, the cast process still presents problems, limiting the titanium use. The objective of this study was to evaluate the influence of two casting methods, on microstructure, microhardness, porosity and retention force of RPD clasps, casted in Co-Cr alloy (control) and commercially pure titanium (cp Ti). The cast methods used were: 1- voltaic arc (plasma) under vacuum and argon pressure, with molten metal injection by vacuum-pressure, and 2- induction under vacuum and argon atmosphere, with molten metal injection by centrifugation. For retention force analysis were made metal frameworks with circumferential clasps under retention of 0.25; 0.50 and 0.75 mm, submitted to insertion/removal cycles, simulating a 5 years use of a metal framework. Previously to the simulation test, the samples were radiographed in a laboratorial unit to verify the porosities occurrence. For Vickers microhardness test and microstructure analysis, disks with 5mm diameter and 2 mm thickness were made. The results showed that the casting methods interfere in the characteristics of studied materials. The cp Ti pieces casted by plasma/vacuum-pressure presents larger porosities number (50%) than that casted by induction/centrifugation (16.66%). For the pieces casted in Co-Cr alloy, according to the used methodology, wasn't possible to observe the occurrence of porosities. The pieces casted by plasma/vacuum-pressure presents larger flexibility and that casted by induction/centrifugation present larger rigidity. Consequently, the retention forces were, in general, larger for the samples obtained by induction/centrifugation than for those obtained by plasma/vacuum-pressure, except for the experimental condition with 0.75 mm retention. The samples casted by induction/centrifugation present, as for cp Ti as for Co-Cr alloy, larger Vickers microhardness values Vickers than that casted by plasma/vacuum-pressure. The cp Ti casted by induction/centrifugation method resulted in Widmanstätten microstructural aspect, while when casted by plasma/vacuum-pressure method has feather-like aspect. For Co-Cr alloy, both methods resulted in dendritic microstructure, finer for plasma/vacuum-pressure method. The cp Ti and Co-Cr alloy seem to be affected by the cooling rate associate to the used equipment. In the chemical analysis weren't detected materials composition alterations that indicate resultant contamination for the used casting methods. Thus, however still present technical problems to be solved, both casting methods, induction/centrifugation and plasma/vacuum-pressure, allow the obtainment of satisfactory results in the RPD metal frameworks production in cp Ti.

Made available in DSpace on 2014-07-29T15:21:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao everaldo.pdf: 1049399 bytes, checksum: fe0d5a65718b57ccb2f6a6d2bf11cb9a (MD5) Previous issue date: 2008-07-18 / The overdentures can be defined as total or partial removable dentures that cover root or osseo integrated implants rehabilitating the whole dentition. The mechanical retention in the removable partial overdentures (RPOs) is obtained through the use of cast clasps and attachments. This biomechanical principle has a great importance, since is inwardly associated with long term behavior and clinical performance of prosthesis and consequently, with comfort and satisfaction of the patients. So, the aim of this study was to assess the retention of metallic framework with simple circumferential claps associated intraradicular retainer with attachment type ERA (Extra coronal Resilient Attachment, Sterngold Implamed, Attleboro, EUA) in function of the metals based cobalt-chromium alloy (Co-Cr), titanium commercially pure (Ti cp) and nickel-chromium with titanium alloy (Ni-Cr with Ti), of the retentive undercuts of 0,25mm and 0,75mm and in function of the time of use in each simulated period (initial, 6 months, 1, 2, 3, 4 e 5 years). Through of metallic matrices representing a partially edentulous mandibular right hemi-arch segment constituted by the crown of the first molar, root of the inferior canine and with the absent of the premolars, were made 60 metallic frameworks being obtained 03 groups of each metal and subgroups representative of the 0,25mm and 0,75mm retentive undercuts of the circumferential clasp (totalizing 10 samples in each subgroup). Acrylic denture bases were constructed on the denture space and on the canine root that anchored the attachments and these received retentive capsules in the gray color of the system. Previously the mechanic tests, radiographic exams of the Ti cp frameworks were realized with the aim of detecting possible casting defects that could avert the posterior use. Next, the samples were mechanically tested simulating the insertion and removal of the framework using the testing apparatus designed at the Ribeirão Preto School of Dentistry (Testing apparatus, São Paulo University, Ribeirão Preto, Brazil), representing 5 years of simulated used. To simulate the intraoral conditions and realize the tests, a gadget fulfilled with artificial saliva was adapted in the testing apparatus. The retentive force data were recorded and submitted linear regression analysis and analysis of variance (ANOVA) to gauge a presence or not of significant differences and applied the Tukey complementary test 5% to comparison of the differences between the groups and subgroups. The groups of Ni-Cr with Ti and Co-Cr samples obtained most retentive mean with significant differences to group of Ti cp samples that obtained least retentive mean in every periods of time analyzed. To groups Ni-Cr with Ti and Co-Cr samples there was not significant difference of retention between the times analyzed free-standing of retentive undercuts (p > 0,05). In the group Ti cp samples there was significant difference of retention between the times analyzed just to subgroup samples with 0,75mm undercuts (p < 0,05). The Ni-Cr with Ti and Co-Cr samples with 0,75mm undercuts presented the most retentive mean and the Co-Cr samples with 0,25mm undercuts presented retention mean intermediate between biomechanical design in every periods of time analyzed. The Ti cp samples with 0,25mm undercuts presented the least retentive mean until second year of the analyze and the Ti cp samples with 0,75mm undercuts presented the least retentive mean of third until fifth year of the analyse. The circumferential claps casting in Ti cp used in 0,75mm undercuts have potential risk of fractures, mainly after the 2o year of use / As overdentures (sobredentaduras) podem ser definidas como próteses removíveis totais ou parciais, que cobrem raízes ou implantes osseointegrados reabilitando toda a dentição. A retenção mecânica nas overdentures parciais removíveis (OPRs) é obtida por meio da utilização combinada de grampos fundidos e encaixes. Este princípio biomecânico é de grande importância, visto que está intimamente relacionado com o comportamento e o desempenho clínico em longo prazo das próteses e conseqüentemente, com o conforto e satisfação dos pacientes. Assim, o objetivo deste estudo foi avaliar a retenção de estruturas com grampos circunferenciais simples associadas a retentores intra-radiculares com encaixe do tipo ERA (Extra coronal Resilient Attachment, Sterngold Implamed, Attleboro, EUA) em função dos metais à base de cobalto-cromo (Co-Cr), titânio comercialmente puro (Ti cp) e níquel-cromo com titânio (Ni-Cr com Ti), dos contornos retentivos de 0,25mm e 0,75mm e em função do tempo de uso em cada período simulatório (inicial, 6 meses, 1, 2, 3, 4 e 5 anos). A partir de matrizes metálicas representativas de uma hemi-arcada inferior direita parcialmente desdentada com as presenças da coroa do primeiro molar, raiz do canino e com os pré-molares ausentes, foram confeccionadas 60 estruturas metálicas sendo obtidos 3 grupos de cada metal e subgrupos representativos dos contornos retentivos de 0,25mm e 0,75mm do grampo circunferencial (perfazendo 10 amostras por subgrupo). Foram confeccionadas bases protéticas sobre o espaço protético e raiz do canino que ancoraram os encaixes e estes receberam as cápsulas retentivas de cor cinza do sistema. Previamente aos ensaios mecânicos, exames radiográficos das estruturas em Ti cp foram realizados para detectar possíveis defeitos de fundição que pudessem inviabilizar o uso posterior. Em seguida, as amostras foram ensaiadas mecanicamente simulando movimentos de inserção e remoção da estrutura utilizando uma máquina de ensaios projetada na Faculdade de Odontologia de Ribeirão Preto (Máquina de Ensaios, Universidade de São Paulo, Ribeirão Preto, Brasil), representando o uso simulado de 5 anos. Para simular as condições intrabucais e realizar os ensaios, um dispositivo preenchido com saliva artificial foi adaptado ao simulador. Os dados de força retentiva foram registrados e submetidos à análise de regressão linear e à análise de variância (ANOVA) para aferir a presença ou não de diferenças estatisticamente significativas e aplicado o teste de Tukey à 5% de probabilidade para comparação das diferenças entre os grupos e subgrupos. As amostras dos grupos em Ni-Cr com Ti e Co-Cr obtiveram as maiores médias de retenção com diferenças estatisticamente significantes para as amostras do grupo em Ti cp que obtiveram as menores médias de retenção em todos os períodos de tempo analisados. Para os grupos das amostras em Ni-Cr com Ti e Co-Cr não houve diferença de retenção estatisticamente significante entre os tempos analisados independente dos contornos retentivos (p > 0,05). No grupo das amostras em Ti cp houve diferença de retenção estatisticamente significante entre os tempos analisados apenas para as amostras do subgrupo com contorno retentivo de 0,75mm (p < 0,05). As amostras em Ni-Cr com Ti e em Co-Cr com contorno retentivo de 0,75mm apresentaram as maiores médias de retenção e as amostras em Co-Cr com contorno retentivo de 0,25mm apresentaram retenções médias intermediárias entre os desenhos biomecânicos em todos os períodos de tempo analisados. As amostras em Ti cp com contorno retentivo de 0,25mm apresentaram as menores médias de retenção até o segundo ano de análise e as amostras em Ti cp com contorno retentivo de 0,75mm apresentaram as menores médias de retenção do terceiro ao quinto ano de análise. Os grampos circunferenciais fundidos em Ti cp utilizados em contornos retentivos de 0,75mm tem um risco potencial de fraturas, principalmente após o 2o ano de uso