No presente estudo foi analisada a distribuição de tensões, na região anterior de modelo fotoelástico, gerada por arcos de intrusão de incisivos inferiores. Compararam-se as tensões entre diferentes arcos. E ainda, em cada tipo de arco, compararam-se as tensões entre terços radiculares e entre incisivos. O modelo fotoelástico foi construído simulando a extrusão dos incisivos. Foram confeccionados sessenta arcos de intrusão, sendo quinze de cada tipo de mecânica: arco contínuo de Burstone, arco utilitário de Ricketts, arco com dobra de ancoragem usado na mecânica de Begg e arco com curva de Spee reversa usado na mecânica de Tweed. A força de ativação foi mensurada em 50gf na região da linha média. O modelo fotoelástico foi observado em polariscópio circular, na configuração de campo escuro, e fotografado. As fotografias frontais foram analisadas, e as ordens de franjas em cada região registradas. A repetibilidade do método foi identificada pela análise de kappa. A comparação entre as tensões foi realizada pelo teste de Kruskall-Wallis complementado com teste de Dunn. Os resultados obtidos permitiram concluir que na região apical, as maiores magnitudes de tensões foram geradas pelo arco utilitário de Ricketts, seguido pelo arco contínuo de Burstone. Na região média, as maiores magnitudes de tensões foram geradas pelo arco utilitário de Ricketts, seguida por arco contínuo de Burstone, arco com dobra de ancoragem e arco com curva de Spee reversa. Na região cervical, as maiores magnitudes de tensões foram decorrentes do arco utilitário de Ricketts, seguido por arco com curva de Spee reversa e arco com dobra de ancoragem. Os arcos contínuos de Burstone apresentaram as menores tensões na região cervical. Ao se comparar as ordens de franjas entre os terços radiculares, de cada dente, em todos os arcos analisados, as maiores magnitudes de tensões foram observadas nas regiões cervicais. Ao se comparar as ordens de franjas entre os dentes, em cada terço radicular, no arco contínuo de Burstone, as maiores magnitudes de tensões foram observadas nos incisivos laterais. Entretanto, no arco utilitário de Ricketts e no arco com dobra de ancoragem, as maiores magnitudes de tensões foram observadas nos incisivos centrais. No arco com curva de Spee reversa, as maiores magnitudes de tensões foram identificadas nos incisivos esquerdos. Portanto, os resultados do presente estudo permitiram a visualização e compreensão dos efeitos dos diversos arcos de intrusão. Entretanto, estes resultados devem ser observados com cautela, requerendo mais pesquisas que confirmem a reprodutibilidade do método e dos resultados. / In the present study, the distribution of stresses caused by intrusion arches on lower incisors, in the anterior region of photoelastic model, was analyzed. The stresses were compared among the different arches. Additionally, stresses were also compared among the root thirds, as well as among the incisors for each arch type. The photoelastic model was constructed simulating the extrusion of incisors. Sixty intrusion arches were made up, corresponding to fifteen of each type: Burstone continuous arches, Ricketts utility arches, anchorage bend arches used in Begg mechanics and reverse Spee curved arches used in Tweed mechanics. Activation force was measured at 50gf in the midline. The photoelastic model was observed under circular polariscope, in dark-field configuration, and photographed. Frontal photographs were analyzed, and fringe order in each region was recorded. Method repeatability was identified by kappa analysis. A comparison among stresses was carried out using Kruskall-Wallis test and complemented by the Dunn test. Results obtained led to the conclusion that in the apical region, the major stress magnitudes were generated by the Ricketts utility arch, followed by the Burstone continuous arch. In mid-region, the major stress magnitudes were generated by Ricketts utility arch, followed by the Burstone continuous arch, anchorage bend arch, and arch wire with a reverse curve of Spee. In the cervical region, the major stress magnitudes stemmed from Ricketts utility arch, followed by arch with reverse curve of Spee and the anchorage bend arch. The Burstone continuous arches presented the least stresses in the cervical region. On comparing fringe orders among root thirds, of each tooth, in all arches analyzed, major magnitudes of stresses were observed in the cervical regions. On comparing fringe orders among teeth, in each root third, the major magnitudes of stresses were observed in lateral incisors in Burstone continuous arches. However, in both Ricketts utility arches and anchorage bend arches the major stresses magnitudes were observed in central incisors. In arch with a reverse curve of Spee the major magnitudes of stresses were identified in left incisors. Consequently the results in the present study allowed a visualization and understanding of the effects of the diverse intrusion arches. However, such results should be observed with caution, requiring further study to confirm method reproducibility as well as results.

Em próteses sobre implantes, o recobrimento oclusal com materiais pouco rígidos como os acrílicos, é por vezes utilizado por supostamente reduzir a carga transmitida ao osso, entretanto não existe um consenso na literatura sobre a sua efetividade. O objetivo deste trabalho foi comparar, por análise fotoelástica e dinâmica, a transmissão de forças após a ação de cargas sobre próteses unitárias sobre implantes em função dos materiais protéticos. Confeccionou-se um modelo em resina fotoelástica com anatomia semelhante à região de pré-molares inferiores, contendo um implante de hexágono interno de 3,75 x 11,5 mm. Foram elaboradas três tipos de próteses em materiais com rigidez decrescente: 1- Metálica (alta rigidez); 2- Resina composta (rigidez moderada), 3- Com um disco de EVA interposto com h=2,5 mm (baixa rigidez). Por meio de um polariscópio circular, observou-se qualitativamente a tensão gerada no modelo durante a aplicação de forças axiais de 100 N, em regime compressivo, sobre cada tipo de prótese. Para a análise dinâmica, realizou-se um modelamento físico de cada um dos três sistemas implante-prótese com modelos de Voigt. A partir daí, uma representação matemática dos sistemas foi deduzida e resolvida, levando em consideração as propriedades mecânicas dos diferentes materiais testados, como o módulo de elasticidade (E), o coeficiente elástico (k) e a constante de amortecimento (c). Para representar uma carga mastigatória fisiológica, foi aplicado um pulso de força senoidal com duração de 0,25 s e intensidade máxima de 100 N, segundo a expressão ()) 8 cos( . 50 50 t t f π −=. Observou-se na análise fotoelástica que após a aplicação de 100N, surgiram tensões na região apical e na cervical dos implantes, com intensidade e localização similares entre os três tipos de prótese. A análise dinâmica mostrou que a força de 100N aplicada na prótese é totalmente transmitida ao implante instantaneamente. Os resultados das análises concordam entre si e mostram que não é possível amortecer as forças mastigatórias por meio dos materiais oclusais. / Less rigid oclusal materials such as acrylic resins are often used in prosthesis over implants because they are supposed to diminish the loads transferred to the bone; however there is no scientific evidence to support this theory. The objective of this work was to compare by photoelastic and dynamic analysis the load transfer after oclusal loads over single prosthesis over implants, varying the oclusal materials. A photoelastic model was created, with an anatomy similar to an inferior premolar region. An internal hexagon implant (3,75 x 11,5 mm) was put in this model. Three different types of prosthesis were constructed with decrescent stiffness: 1- Metallic (higher stiffness); 2- Composite resin (moderate stiffness); 3- With an EVA disc interposed (fewer stiffness). By means of a circular polariscope, the stress generated in the model with a compressive axial load of 100 N, was observed for each prosthesis. For the dynamic analysis, a physical modeling of each implant-prosthesis was carried out with Voigt models. After that, a mathematical representation of the systems was deduced and solved, taking into account the mechanic properties of the different materials, like the elastic modulus (E), the elastic coefficient (k) and the damping constant (c). To represent a physiologic masticatory load, a senoidal force was applied, during 0,25 s and maximum load of 100 N, by the expression ()) 8 cos( . 50 50 t t f π −=. With the photoelastic analysis, it was observed that stresses were generated at the apical and cervical regions of implants, with similar intensity and patterns between the three types of prosthesis. The dynamic analysis, showed that the loads applied over the prosthesis are transferred to the implant instantaneously. The results of both anaylis are in agreement that it is not possible to damp masticatory loads by means of occlusal materials.

O comportamento biomecânico de próteses implantossuportadas foi analisado por fotoelasticidade e por correlação de imagens digitais (CID). Este trabalho estudou o comportamento biomecânico de próteses parciais fixas parafusadas sobre implantes, com coroas isoladas ou unidas, simulando a reabilitação de área posterior mandibular, com e sem a presença de elemento dental distal aos implantes. Devido às dificuldades em produzir estruturas múltiplas com assentamento passivo, alguns autores sugerem que implantes adjacentes sejam restaurados por próteses unitárias, minimizando os efeitos das tensões transferidas aos implantes. A análise fotoelástica é uma técnica experimental para análise de tensões, bastante empregada devido à sua relativa simplicidade e confiabilidade quanto à correspondência clínica dos achados observados. A análise por correlação de imagens digitais produz o mapeamento completo das tensões geradas na superfície do modelo analisado, possibilitando análises precisas. Não existe consenso na literatura quanto ao melhor planejamento protético para reabilitações parciais com múltiplos implantes adjacentes, a fim de minimizar as tensões geradas na interface osso-implante. O material de recobrimento estético empregado na restauração protética também foi analisado (cerâmica e resina). O modelo de estudo foi composto por um pré-molar em resina, dois implantes (Titamax GT - 4,0 x 11,0 mm - Neodent) substituindo o 2º pré-molar e o 1º molar, e um 2º molar em resina. Outro modelo foi produzido sem a presença do 2º molar. Os grupos analisados foram: UC - coroas unidas e recobertas por cerâmica; IC - coroas isoladas e recobertas por cerâmica; UR - coroas unidas e recobertas por resina; IR - coroas isoladas e recobertas por resina. O efeito do torque na fixação das estruturas foi avaliado por meio de análise fotoelástica. Análise fotoelástica qualitativa e quantitativa foi realizada após a aplicação de carga vertical puntiforme (50 N) na superfície oclusal da coroa substituindo o 1º molar. A análise por correlação de imagens também foi feita qualitativa e quantitativamente, com a carga aplicada na mesma posição que para a análise fotoelástica, mas com maior intensidade (250 N). Tensões na direção horizontal (εxx) e de cisalhamento (εxy) foram analisadas e comparadas pelo método CID. Os dois métodos para análise de tensões aplicados neste estudo foram satisfatórios e adequados para as comparações necessárias ao trabalho proposto. De acordo com os resultados obtidos, pode-se concluir que a esplintagem de coroas sobre múltiplos implantes adjacentes promoveu melhor distribuição de tensões em torno dos implantes e pelas estruturas de suporte, principalmente quando o contato proximal distal esteve ausente. As tensões totais no modelo não foram influenciadas pela presença do 2º molar, mas este dente participou da distribuição de tensões entre as estruturas. O material de recobrimento das coroas não foi significativo para as tensões transferidas ao modelo fotoelástico e para as tensões compressivas (εxx). As tensões de cisalhamento (εxy) foram influenciadas diretamente pela presença do 2º molar inferior e, com sua ausência, um material de recobrimento com baixo módulo de elasticidade (resina) foi significativo para minimizar estas tensões. / A photoelastic stress analysis and a digital image correlation (DIC) method were used to analyze the biomechanical behavior of implant supported prosthesis. This study compared the biomechanical behavior of screwed, splinted and non-splinted, implant supported fixed partial dentures, simulating the rehabilitation of a mandibular posterior region, with and without the presence of a second molar proximal contact. Since complete passivity is difficult to achieve when splinted restorations supported by multiple implants are used, some authors suggest individually restoring adjacent implants to allow for a passive fit in the resulting restorations, thus reducing the strains transferred to the implants. Photoelasticity is an experimental technique for stress analysis and has been constantly used due its simplicity, reliable results and correlation with clinical findings. The digital image correlation method is capable of providing a full-field surface strain measurement, allowing for an accurate analysis. The ideal restoration of a partially edentulous space remains controversial as to the best prosthetic design for a partial rehabilitation with multiple implants in order to minimize the strains transferred to the bone-implant interface. The influence of the veneering materials was also compared (porcelain and resin). An epoxy resin model was made with acrylic resin replicas of a mandibular first premolar and second molar and with threaded implants (Titamax GT - 4.0 x 11.0 mm - Neodent) replacing the second premolar and first molar. Another model was made without the presence of the second molar. Groups were: UC - porcelain-veneered splinted crowns; IC - porcelain-veneered non-splinted crowns; UR - resin-veneered splinted crowns; IR - resin-veneered non-splinted crowns. Strains transferred to the photoelastic model were analyzed after tightening the prosthetic screws. Qualitative and quantitative photoelastic stress analysis was performed after the application of a vertical load (50 N) on the occlusal surface of the crown replacing the first molar. The image correlation analysis was also performed qualitatively and quantitatively, with the load applied in the same position as for the photoelastic analysis, although with greater intensity (250 N). Strains in the horizontal direction (εxx) and shear strains (εxy) were analyzed and compared with the DIC method. Both methods for strain analysis used in this study performed satisfactory and are adequate for the comparisons proposed in this work. According to the results found, it can be concluded that splinting multiple adjacent implant supported crowns provided a better strain distribution around the implants and the supporting structures, especially when the distal proximal contact was absent. The total strains in the model were not influenced by the presence of a distal proximal contact, but the presence of the second molar optimized the strain distribution between the structures. The crowns veneering material was not significant for the strains transferred to the photoelastic model and for compressive strains (εxx). Shear strains (εxy) were influenced by the presence of the second molar, and when it was absent, the use of a veneering material with low elasticity modulus (resin) significantly reduced these tensions.

A fotoelasticidade é um método analítico usado para avaliar e calcular as tensões existentes em qualquer ponto da superfície de um material. É uma ferramenta para análise de tensões bidimensionais, usa luz monocromática polarizada e modelos de resina. O objetivo do presente estudo foi comparar as tensões induzidas na interface osso-implante em diferentes planejamentos de próteses fixas totais implantossuportadas protocolo de Branemark. As variáveis nos modelos foram: número de implantes, tipo de liga, presença ou ausência de cantilever, inclinação dos implantes distais e secção transversal da infraestrutura. Foram confeccionados 32 modelos fotoelásticos e foram realizadas análises qualitativa e quantitativa das tensões induzidas. Os modelos sofreram carga estática no valor de 50 N na porção central e distal da barra. Os implantes central e distal foram analisados sob as cargas central e distal individualmente. Os pilares receberam torque de 20 N.cm e os parafusos protéticos de fixação da barra receberam 10 N.cm. Antes de qualquer avaliação, foi certificado que os modelos fotoelásticos encontravam-se livres de tensões residuais. A tensão (MPa) acumulada nos implantes distais sob carga distal foi aproximadamente 7 vezes maior que nas outras situações de carga. Além disso, 69% de toda tensão acumulada no sistema se manifestou no implante distal sob carga distal. Houve uma clara vantagem para as estruturas fundidas em cobalto-cromo em relação às fundidas em titânio concernente à distribuição de tensões. A análise da secção transversal demonstrou que na comparação entre viga convencional e viga I, houve distribuição aleatória de resultados. Também ficou evidente que o número maior de implantes favorece a uma melhor distribuição de tensões. Já quando foram comparadas barras de protocolo apresentando ou não cantilever, as infraestruturas sem cantilever apresentaram um resultado marcadamente superior àquelas com cantilever. Finalmente, as infraestruturas com implantes distais retos apresentaram uma melhor distribuição de tensões. Com base nos resultados obtidos, pode-se concluir que o método de fotoelasticidade é um método laboratorial apropriado para análise de tensões; próteses tipo protocolo de Branemark com 5 implantes provêm uma melhor condição de distribuição de tensões do que com 4 implantes; a secção transversal da supraestrutura metálica e o tipo de liga utilizado na fundição não apresentaram relação direta com o padrão de distribuição de tensões nos implantes; a distribuição de tensões nos implantes dentários em uma prótese tipo protocolo é mais eficiente com implantes distais retos e sem extensão em cantilever. / Photoelastic analysis is a method used to evaluate and calculate stresses at a material surface. It is a tool for bidimensional stresses analysis. Polarized monochromatic light and resin models for stresses evaluation were used. The purpose of this study was to compare the induced stresses in the bone-implant interface using different implant supporting complete fixed prostheses Branemark protocol. The variables studied in the models were: the number of implants, cast metal alloy, presence or absence of cantilever, angulation of distal implants and superstructure cross-sectional shape. It were prepared thirty-two photoelastic models and perceived quantitative and qualitative analysis of the induced stresses. 50 Newtons static load was exerted on the central and the distal part of the superstructure. Central and distal implants were analyzed under central and distal loads individually. The abutments were tightened with a 20 N.cm torque and the prosthetic screws with a 10 N.cm torque. Before the evaluations took place, it was checked if the implants presented residual stresses. Stresses accumulated in the distal implants under distal load were nine times greater than in the other loading situations and received approximately 69% of all stresses scattered in the whole system. There was a clear advantage for cobalto-chromium cast superstructures over titanium ones about stress transfer. The analysis of the cross-sectional superstructure shape evinced that when comparing conventional beam with i-beam there was an aleatoric results distribution. It was also evident that a superstructure with more implants collaborates to a better stresses distribution. Comparing Branemark protocol bars presenting or not cantilever extension, those with no cantilever presented remarked superior results than those with cantilever. Finally, superstructures with straight implants had a better stress transfer than those with angulated ones. Based upon the obtained results, it was concluded that the photoelastic method is a laboratorial evaluation method suitable for stress transfer analysis. Five implants complete fixed prostheses provide a better stress than those with four implants. Cross-sectional metal superstructure shape and the type of cast alloy demonstrate no direct correlation about the stress transfer pattern over the implants. The stress distribution over dental implants in a Branemark procotol prosthese is more efficient with straight distal implants and a bar with no cantilever extension.

No presente trabalho produziu-se amostras de flexão em três pontos, SENB, a partir de placas moldadas por compressão feitas de uma resina de Poli(metacrilato de metila) comercial. Dois conjuntos contendo 6 amostras cada foram então pré-trincados por meio de uma lamina afiada de aço adotando-se dois métodos diferentes propostos pela literatura técnica: através de batidinhas (gentle tapping) e através da inserção controlada a velocidade constante da lâmina, ambas usando um dispositivo especialmente desenhado para este fim. Estas amostras foram então submetidas ao ensaio de tenacidade à fratura em deformação plana, KIc, com o intuito de se testar a hipótese de que os diferentes métodos introduzem diferentes padrões de dano na matriz próxima à região da ponta da pré-trinca, o que, por sua vez, influência os resultados obtidos. Adotou-se a norma ASTM D 5045 como padrão do ensaio. Todas as amostras produziram resultados válidos para KIc, considerando-se os critérios da norma. Os resultados confirmam a hipótese inicial mostrando que os diferentes métodos de introdução da pré-trinca influenciam o valor medido de KIc a um nível de significância de 5% para a diferença das médias obtidas nos dois grupos, sendo que o valor mais conservador é obtido quando as pré-trincas são introduzidas pelo método das batidinhas (KIc = 1,15 ± 0,11 MPa m1/2). Com base nestes resultados novas amostras com geometria auto-similar às anteriores foram produzidas e usadas para a investigação do estado de tensão desenvolvido nas amostras pelo método da fotoelasticidade. Os resultados confirmam que os diferentes métodos de pré-trincamento produzem diferentes padrões de Moiré próximos à ponta da trinca, o que prova que os estados de tensão são efetivamente afetados e que o método da inserção controlada produz a maior perturbação no campo de tensão próximo à ponta da pré-trinca. / Single-Edge-Notch Bending samples produced out of compression-molded plates obtained from a commercial Poly(methyl metacrylate), PMMA, resin were investigated concerning the influence of the adopted pre-cracking methodology on plane strain fracture toughness results according to ASTM D 5045 standard. Two sets of 6 samples each were pre-cracked using a sharp-edge scalpel steel blade using two methodologies proposed in the technical literature: by gentle tapping on the blade and by controlled insertion at constant velocity, both using a device specially designed for these purposes. These sample were, then, submitted to the plane strain fracture toughness (KIc) test based on the hypothesis that different pre-cracking methods result in different damage levels of the matrix near the pre-crack tip and, hence, in different measured values for KIc. All samples produced valid results for KIc based on the geometric criteria adopted by the standard. The results confirm the original hypothesis showing that the two pre-cracking methods influence the measured value at a significance level of 5% for the comparison of the averages obtained in both sets. The most conservative value for plane strain fracture toughness of the investigated resin is obtained by pre-cracks introduced by gentle tapping on the blade (KIc = 1.15 ± 0.11 MPa m1/2). Based on these results new samples with a self-similar geometry were produced and submitted to photoelasticity tests to investigate the influence of the pre-cracking methods on the strain-field developed during three-point bending loading. The results confirm that the different methods produce different Moiré patterns close to the pre-crack tip, proving that the developed stress fields are different and that pre-cracks introduced by controlled insertion of the blade produce the largest perturbations of the strain field close to the pre-crack tip.

A restauração protética deve receber e transmitir cargas funcionais aos implantes de forma controlada, a fim de minimizar a ocorrência de falhas mecânicas e biológicas. A concentração de tensões inadequadas na interface osso-implante pode provocar reabsorção óssea em torno dos implantes em níveis superiores aos considerados clinicamente aceitáveis. Não existe consenso na literatura quanto ao melhor planejamento protético para reabilitações parciais com múltiplos implantes adjacentes, a fim de minimizar as tensões geradas na interface osso-implante. A fotoelasticidade é uma técnica experimental para análise de tensões, bastante empregada devido à sua relativa simplicidade e confiabilidade quanto à correspondência clínica dos achados observados. O presente trabalho se propôs a avaliar, por meio de análise fotoelástica, o comportamento biomecânico de próteses parciais fixas parafusadas sobre implantes cone morse com coroas isoladas ou unidas, simulando a reabilitação de áreas posteriores com e sem a presença de elemento dental distal aos implantes, e ainda variando o tipo de material de recobrimento estético empregado na restauração protética (cerâmica ou resina), quando sobre estas próteses foram aplicadas diferentes tipos de cargas estáticas. Para tanto, foi confeccionado um modelo fotoelástico simulando um espaço protético intercalado, com ausência do segundo prémolar e primeiro molar, reabilitado por meio de quatro tipos de coroas parafusadas sobre dois implantes cone morse (Neodent) adjacentes: UC - coroas unidas com recobrimento estético em cerâmica; IC - coroas isoladas com recobrimento estético em cerâmica; UR - coroas unidas com recobrimento estético em resina; IR - coroas isoladas com recobrimento estético em resina. A adaptação marginal das coroas foi avaliada pela leitura dos desajustes verticais na interface coroa/pilar em microscópio ótico. Análise fotoelástica qualitativa foi realizada sob diferentes condições de aplicação de carga na superfície oslusal das coroas: oclusal distribuída (1kgf), puntiforme simultânea (1kgf), puntiforme alternada no molar e no pré-molar (0,5kgf). A primeira análise foi feita na presença de contato proximal efetivo entre as próteses e o dente a distal dos implantes. A segunda análise foi realizada após eliminar a coroa do dente distal no modelo fotoelástico. Registros fotográficos foram obtidos de cada situação de interesse para análise, a fim de facilitar a observação e comparação do padrão de distribuição das franjas isocromáticas em torno dos implantes. De acordo com os resultados obtidos pode-se concluir que a ferulização das coroas promoveu melhor distribuição de tensões em torno dos implantes. As restaurações metalocerâmicas resultaram em menor magnitude e concentração de tensões em torno dos implantes quando comparadas às restaurações metaloplásticas. A presença de um dente com ponto de contato efetivo na distal das coroas não modificou as tensões resultantes em torno dos implantes, mas este dente participou da distribuição de tensões para o modelo fotoelástico. A ausência de uma oclusão bem ajustada e distribuída sobre as restaurações protéticas pode provocar sobrecarga nos implantes. / Prosthetic restoration should suffer and apply functional loads over implants in a controlled way with the aim to reduce the occurrence of mechanical and biological failures. The concentration of inadequate stress on the implant-bone interface may cause bone resorption around implants at levels above those considered clinically acceptable. There is no consensus in the literature about the best prosthetic plan for partial rehabilitation with multiple adjacent implants, with the aim to reduce the stress generates over the implantbone interface. Photoelasticity is an experimental technique used to analyzes stress and is highly used due to its relative simplicity and reliability in terms of the clinical agreement of the findings. The purpose of the present study was to assess, using photoelastic analysis, the biomechanical behavior of screwretained fixed partial dentures on morse taper implants with individual or connected crowns, simulating the rehabilitation of posterior areas with or without the presence of a dental element distal to the implants. Furthermore, the analyses considered different esthetic materials used in prosthetic restorations (ceramic or resin), and different static loads were applied over the prostheses. To do this, a photoelastic model was fabricated simulating the missing of the second pre-molar and the first molar. The model was rehabilitated through four types of screw-retained crowns over two adjacent morse taper implants (Neodent): CC connected crowns with ceramic esthetic overlay; IC individual crowns with ceramic esthetic overlay; CR connected crowns with resin esthetic overlay; - IR - individual crowns with resin esthetic overlay. The crowns marginal fit was assessed by reading the vertical misfits on the crownabutment interface using an optic microscope. The qualitative photoelastic analysis was performed under the application of different loads on the crowns occlusal surface: distributed occlusal (1kgf), simultaneous punctiform (1kgf), alternate punctiform over the molar and pre-molar (0.5 kgf). The first analysis was done with an effective proximal contact between the prostheses and the distal tooth. The second analysis was performed after eliminating the crown of the distal tooth in the photoelastic model. Photoelastic records were obtained in each situation that was of any interest to the analysis, with the aim to make it easy to observe and compare the distribution standard of the isochromatic fringes around the implants. According to the obtained results, it is concluded that crown splint promoted better stress distribution around the implants. The metallo-ceramic restorations resulted in less magnitude and stress concentration around the implants compared to metaloplastic restorations. The presence of one tooth with an effective contact point on the crown distal did not change the resulting stress around the implants, but that tooth took part in the stress distribution for the photoelastic model. A bad distributed occlusion over the prosthetic restorations can cause overload on the implants.

A fotoelasticidade é um método analítico usado para avaliar e calcular as tensões existentes em qualquer ponto da superfície de um material. É uma ferramenta para análise de tensões bidimensionais, usa luz monocromática polarizada e modelos de resina. O objetivo do presente estudo foi comparar as tensões induzidas na interface osso-implante em diferentes planejamentos de próteses fixas totais implantossuportadas protocolo de Branemark. As variáveis nos modelos foram: número de implantes, tipo de liga, presença ou ausência de cantilever, inclinação dos implantes distais e secção transversal da infraestrutura. Foram confeccionados 32 modelos fotoelásticos e foram realizadas análises qualitativa e quantitativa das tensões induzidas. Os modelos sofreram carga estática no valor de 50 N na porção central e distal da barra. Os implantes central e distal foram analisados sob as cargas central e distal individualmente. Os pilares receberam torque de 20 N.cm e os parafusos protéticos de fixação da barra receberam 10 N.cm. Antes de qualquer avaliação, foi certificado que os modelos fotoelásticos encontravam-se livres de tensões residuais. A tensão (MPa) acumulada nos implantes distais sob carga distal foi aproximadamente 7 vezes maior que nas outras situações de carga. Além disso, 69% de toda tensão acumulada no sistema se manifestou no implante distal sob carga distal. Houve uma clara vantagem para as estruturas fundidas em cobalto-cromo em relação às fundidas em titânio concernente à distribuição de tensões. A análise da secção transversal demonstrou que na comparação entre viga convencional e viga I, houve distribuição aleatória de resultados. Também ficou evidente que o número maior de implantes favorece a uma melhor distribuição de tensões. Já quando foram comparadas barras de protocolo apresentando ou não cantilever, as infraestruturas sem cantilever apresentaram um resultado marcadamente superior àquelas com cantilever. Finalmente, as infraestruturas com implantes distais retos apresentaram uma melhor distribuição de tensões. Com base nos resultados obtidos, pode-se concluir que o método de fotoelasticidade é um método laboratorial apropriado para análise de tensões; próteses tipo protocolo de Branemark com 5 implantes provêm uma melhor condição de distribuição de tensões do que com 4 implantes; a secção transversal da supraestrutura metálica e o tipo de liga utilizado na fundição não apresentaram relação direta com o padrão de distribuição de tensões nos implantes; a distribuição de tensões nos implantes dentários em uma prótese tipo protocolo é mais eficiente com implantes distais retos e sem extensão em cantilever. / Photoelastic analysis is a method used to evaluate and calculate stresses at a material surface. It is a tool for bidimensional stresses analysis. Polarized monochromatic light and resin models for stresses evaluation were used. The purpose of this study was to compare the induced stresses in the bone-implant interface using different implant supporting complete fixed prostheses Branemark protocol. The variables studied in the models were: the number of implants, cast metal alloy, presence or absence of cantilever, angulation of distal implants and superstructure cross-sectional shape. It were prepared thirty-two photoelastic models and perceived quantitative and qualitative analysis of the induced stresses. 50 Newtons static load was exerted on the central and the distal part of the superstructure. Central and distal implants were analyzed under central and distal loads individually. The abutments were tightened with a 20 N.cm torque and the prosthetic screws with a 10 N.cm torque. Before the evaluations took place, it was checked if the implants presented residual stresses. Stresses accumulated in the distal implants under distal load were nine times greater than in the other loading situations and received approximately 69% of all stresses scattered in the whole system. There was a clear advantage for cobalto-chromium cast superstructures over titanium ones about stress transfer. The analysis of the cross-sectional superstructure shape evinced that when comparing conventional beam with i-beam there was an aleatoric results distribution. It was also evident that a superstructure with more implants collaborates to a better stresses distribution. Comparing Branemark protocol bars presenting or not cantilever extension, those with no cantilever presented remarked superior results than those with cantilever. Finally, superstructures with straight implants had a better stress transfer than those with angulated ones. Based upon the obtained results, it was concluded that the photoelastic method is a laboratorial evaluation method suitable for stress transfer analysis. Five implants complete fixed prostheses provide a better stress than those with four implants. Cross-sectional metal superstructure shape and the type of cast alloy demonstrate no direct correlation about the stress transfer pattern over the implants. The stress distribution over dental implants in a Branemark procotol prosthese is more efficient with straight distal implants and a bar with no cantilever extension.

O comportamento biomecânico de próteses implantossuportadas foi analisado por fotoelasticidade e por correlação de imagens digitais (CID). Este trabalho estudou o comportamento biomecânico de próteses parciais fixas parafusadas sobre implantes, com coroas isoladas ou unidas, simulando a reabilitação de área posterior mandibular, com e sem a presença de elemento dental distal aos implantes. Devido às dificuldades em produzir estruturas múltiplas com assentamento passivo, alguns autores sugerem que implantes adjacentes sejam restaurados por próteses unitárias, minimizando os efeitos das tensões transferidas aos implantes. A análise fotoelástica é uma técnica experimental para análise de tensões, bastante empregada devido à sua relativa simplicidade e confiabilidade quanto à correspondência clínica dos achados observados. A análise por correlação de imagens digitais produz o mapeamento completo das tensões geradas na superfície do modelo analisado, possibilitando análises precisas. Não existe consenso na literatura quanto ao melhor planejamento protético para reabilitações parciais com múltiplos implantes adjacentes, a fim de minimizar as tensões geradas na interface osso-implante. O material de recobrimento estético empregado na restauração protética também foi analisado (cerâmica e resina). O modelo de estudo foi composto por um pré-molar em resina, dois implantes (Titamax GT - 4,0 x 11,0 mm - Neodent) substituindo o 2º pré-molar e o 1º molar, e um 2º molar em resina. Outro modelo foi produzido sem a presença do 2º molar. Os grupos analisados foram: UC - coroas unidas e recobertas por cerâmica; IC - coroas isoladas e recobertas por cerâmica; UR - coroas unidas e recobertas por resina; IR - coroas isoladas e recobertas por resina. O efeito do torque na fixação das estruturas foi avaliado por meio de análise fotoelástica. Análise fotoelástica qualitativa e quantitativa foi realizada após a aplicação de carga vertical puntiforme (50 N) na superfície oclusal da coroa substituindo o 1º molar. A análise por correlação de imagens também foi feita qualitativa e quantitativamente, com a carga aplicada na mesma posição que para a análise fotoelástica, mas com maior intensidade (250 N). Tensões na direção horizontal (εxx) e de cisalhamento (εxy) foram analisadas e comparadas pelo método CID. Os dois métodos para análise de tensões aplicados neste estudo foram satisfatórios e adequados para as comparações necessárias ao trabalho proposto. De acordo com os resultados obtidos, pode-se concluir que a esplintagem de coroas sobre múltiplos implantes adjacentes promoveu melhor distribuição de tensões em torno dos implantes e pelas estruturas de suporte, principalmente quando o contato proximal distal esteve ausente. As tensões totais no modelo não foram influenciadas pela presença do 2º molar, mas este dente participou da distribuição de tensões entre as estruturas. O material de recobrimento das coroas não foi significativo para as tensões transferidas ao modelo fotoelástico e para as tensões compressivas (εxx). As tensões de cisalhamento (εxy) foram influenciadas diretamente pela presença do 2º molar inferior e, com sua ausência, um material de recobrimento com baixo módulo de elasticidade (resina) foi significativo para minimizar estas tensões. / A photoelastic stress analysis and a digital image correlation (DIC) method were used to analyze the biomechanical behavior of implant supported prosthesis. This study compared the biomechanical behavior of screwed, splinted and non-splinted, implant supported fixed partial dentures, simulating the rehabilitation of a mandibular posterior region, with and without the presence of a second molar proximal contact. Since complete passivity is difficult to achieve when splinted restorations supported by multiple implants are used, some authors suggest individually restoring adjacent implants to allow for a passive fit in the resulting restorations, thus reducing the strains transferred to the implants. Photoelasticity is an experimental technique for stress analysis and has been constantly used due its simplicity, reliable results and correlation with clinical findings. The digital image correlation method is capable of providing a full-field surface strain measurement, allowing for an accurate analysis. The ideal restoration of a partially edentulous space remains controversial as to the best prosthetic design for a partial rehabilitation with multiple implants in order to minimize the strains transferred to the bone-implant interface. The influence of the veneering materials was also compared (porcelain and resin). An epoxy resin model was made with acrylic resin replicas of a mandibular first premolar and second molar and with threaded implants (Titamax GT - 4.0 x 11.0 mm - Neodent) replacing the second premolar and first molar. Another model was made without the presence of the second molar. Groups were: UC - porcelain-veneered splinted crowns; IC - porcelain-veneered non-splinted crowns; UR - resin-veneered splinted crowns; IR - resin-veneered non-splinted crowns. Strains transferred to the photoelastic model were analyzed after tightening the prosthetic screws. Qualitative and quantitative photoelastic stress analysis was performed after the application of a vertical load (50 N) on the occlusal surface of the crown replacing the first molar. The image correlation analysis was also performed qualitatively and quantitatively, with the load applied in the same position as for the photoelastic analysis, although with greater intensity (250 N). Strains in the horizontal direction (εxx) and shear strains (εxy) were analyzed and compared with the DIC method. Both methods for strain analysis used in this study performed satisfactory and are adequate for the comparisons proposed in this work. According to the results found, it can be concluded that splinting multiple adjacent implant supported crowns provided a better strain distribution around the implants and the supporting structures, especially when the distal proximal contact was absent. The total strains in the model were not influenced by the presence of a distal proximal contact, but the presence of the second molar optimized the strain distribution between the structures. The crowns veneering material was not significant for the strains transferred to the photoelastic model and for compressive strains (εxx). Shear strains (εxy) were influenced by the presence of the second molar, and when it was absent, the use of a veneering material with low elasticity modulus (resin) significantly reduced these tensions.

Objetivo: Avaliar por meio do estudo fotoelástico qualitativo as tensões geradas no longo eixo dos implantes e interimplantes nas regiões cervical, média e apical quando submetidos a diferentes carregamentos com ou sem interposição de placa oclusal plana. Método: Foram confeccionados quatro modelos fotoelásticos, com dois implantes hexágono externo (Neodent) localizados no espaço correspondente ao segundo pré-molar e segundo molar inferiores. Em cada modelo, foram instaladas supraestruturas metálicas parafusadas sobre os implantes. Os modelos fotoelásticos foram posicionados no polariscópio circular para distribuição das franjas isocromáticas em torno dos implantes e áreas interimplantes. Registros fotográficos foram obtidos antes e após a aplicação dos diferentes tipos de carregamento: 1- 30kg sem placa; 2- 30kg com placa; 3- 60kg sem placa; 4- 60kg com placa; 5- 90kg sem placa; 6- 90kg com placa. Resultados: Após as análises, observou-se a presença de tensão nos modelos sem a aplicação de carga oclusal após a aplicação do torque (20Ncm). A diminuição na magnitude de tensão com a aplicação da placa oclusal plana se tornou mais evidente após a aplicação de carga de 60kg. De modo geral, a maior magnitude de tensão se deu na região cervical para as áreas interimplantares e na região apical ao redor dos implantes, havendo uma diminuição de 57,77% entre as três magnitudes de cargas aplicadas após utilização da placa. Conclusões: Assim, os dados obtidos deste estudo demonstraram que a melhor distribuição de tensões nos implantes foi obtida com a interposição da placa oclusal plana, a partir da aplicação de carga de 60kg, com diminuição de 66,66%. / Aim: To assess using qualitative photoelastic studies the tensions generated in the long axis of the implants and interimplants in the cervical, middle and apical regions when subjected to different loads with or without interposition of occlusal splint flat. Methods: Four photoelastic models were fabricated with two external hexagon implants (Neodent) located in the space corresponding to the second premolar and molar inferiors. In each model, screw-retained metal superstructures were installed on the implants. Photoelastic models were positioned in the circular polariscope for distribution of isochromatic fringes around the implants. Photographic records were obtained before and after application of different types of loading: 1- 30kg without plate; 2- 30kg with plate; 3- 60kg without plate; 4- 60kg with plate; 5- 90kg without plate; 6- 90kg with plate. Results: After the analysis, the presence of tension in the models without the application of occlusal load after torque application (20Ncm) was observed. The decrease in stress with the application of the occlusal splint flat became more evident after the application of 60kg load. Generally, the major stress magnitude occurred in the cervical region for interimplant areas and in the apical region around implants, with a decrease of 57,77%, between the three magnitudes of loads applied after use of plate. Conclusions: The data obtained in this studies demonstrate that the best stress distribution in the implants is obtained by interposing occlusal splint flat, with the application of a 60kg load, and a decrease of 66,66%.

No presente trabalho produziu-se amostras de flexão em três pontos, SENB, a partir de placas moldadas por compressão feitas de uma resina de Poli(metacrilato de metila) comercial. Dois conjuntos contendo 6 amostras cada foram então pré-trincados por meio de uma lamina afiada de aço adotando-se dois métodos diferentes propostos pela literatura técnica: através de batidinhas (gentle tapping) e através da inserção controlada a velocidade constante da lâmina, ambas usando um dispositivo especialmente desenhado para este fim. Estas amostras foram então submetidas ao ensaio de tenacidade à fratura em deformação plana, KIc, com o intuito de se testar a hipótese de que os diferentes métodos introduzem diferentes padrões de dano na matriz próxima à região da ponta da pré-trinca, o que, por sua vez, influência os resultados obtidos. Adotou-se a norma ASTM D 5045 como padrão do ensaio. Todas as amostras produziram resultados válidos para KIc, considerando-se os critérios da norma. Os resultados confirmam a hipótese inicial mostrando que os diferentes métodos de introdução da pré-trinca influenciam o valor medido de KIc a um nível de significância de 5% para a diferença das médias obtidas nos dois grupos, sendo que o valor mais conservador é obtido quando as pré-trincas são introduzidas pelo método das batidinhas (KIc = 1,15 ± 0,11 MPa m1/2). Com base nestes resultados novas amostras com geometria auto-similar às anteriores foram produzidas e usadas para a investigação do estado de tensão desenvolvido nas amostras pelo método da fotoelasticidade. Os resultados confirmam que os diferentes métodos de pré-trincamento produzem diferentes padrões de Moiré próximos à ponta da trinca, o que prova que os estados de tensão são efetivamente afetados e que o método da inserção controlada produz a maior perturbação no campo de tensão próximo à ponta da pré-trinca. / Single-Edge-Notch Bending samples produced out of compression-molded plates obtained from a commercial Poly(methyl metacrylate), PMMA, resin were investigated concerning the influence of the adopted pre-cracking methodology on plane strain fracture toughness results according to ASTM D 5045 standard. Two sets of 6 samples each were pre-cracked using a sharp-edge scalpel steel blade using two methodologies proposed in the technical literature: by gentle tapping on the blade and by controlled insertion at constant velocity, both using a device specially designed for these purposes. These sample were, then, submitted to the plane strain fracture toughness (KIc) test based on the hypothesis that different pre-cracking methods result in different damage levels of the matrix near the pre-crack tip and, hence, in different measured values for KIc. All samples produced valid results for KIc based on the geometric criteria adopted by the standard. The results confirm the original hypothesis showing that the two pre-cracking methods influence the measured value at a significance level of 5% for the comparison of the averages obtained in both sets. The most conservative value for plane strain fracture toughness of the investigated resin is obtained by pre-cracks introduced by gentle tapping on the blade (KIc = 1.15 ± 0.11 MPa m1/2). Based on these results new samples with a self-similar geometry were produced and submitted to photoelasticity tests to investigate the influence of the pre-cracking methods on the strain-field developed during three-point bending loading. The results confirm that the different methods produce different Moiré patterns close to the pre-crack tip, proving that the developed stress fields are different and that pre-cracks introduced by controlled insertion of the blade produce the largest perturbations of the strain field close to the pre-crack tip.