O objetivo deste estudo foi verificar a influência das dimensões do corpo-de-prova sobre a tensão de contração de um compósito em sistemas de teste com compliances conhecidos e em um sistema hipotético com compliance zero. A distribuição das tensões foi avaliada através de análise por elementos finitos. Cilindros de vidro com 2, 4 ou 6 mm de diâmetro foram fixados nas garras da máquina de ensaios (Instron 5565). As alturas dos corpos-de-prova foram definidas ajustando-se a distância entre os cilindros (0,5, 1, 2 e 4 mm). Um compósito quimicamente ativado (Bisfil 2B, Bisco) foi aplicado entre os cilindros. A força máxima após 30 min foi dividida pela área da seção transversal do corpo-de-prova para se obter a tensão nominal (MPa). A partir dos valores do módulo de elasticidade do vidro, diâmetro do cilindro e força desenvolvida, o valor da tensão nominal experimental foi corrigida para estimar a tensão que teria sido obtida caso o sistema tivesse compliance igual a zero. Estes valores foram utilizados na análise por elementos finitos. Alturas menores geraram maior tensão nominal apenas nos diâmetros 4 mm e 6 mm. Houve uma correlação linear direta entre tensão e fator-C. Porém, o efeito de borda ficou evidente nas curvas dos dados agrupados por diâmetro. Não houve relação entre tensão nominal e volume de compósito para todo o conjunto de dados. A correção da tensão resultou em valores mais altos e ampliou as diferenças de tensão entre as alturas. A simulação por elementos finitos evidenciou pronunciado efeito de borda em situações de alto confinamento e os valores da tensão máxima de Von Mises foram mais altos do que a tensão nominal 9 corrigida em qualquer condição experimental. Foi possível concluir que as dimensões do espécime influenciaram os valores de tensão nominal. É possível inferir que a eliminação do compliance tornaria esta influência mais evidente. Existe um pronunciado efeito de borda neste tipo de ensaio, principalmente em condições de alto confinamento. / The objective of the present study was verify the influence of specimen dimensions on polymerization shrinkage stress of a dental composite in testing systems of known compliance and in a hypothetical system with zero compliance. Stress distribution was evaluated using finite element analysis. Glass rods with 2, 4, or 6 mm diameters were attached to a universal testing machine (Instron 5565). Specimen height was defined by adjusting the distance between the rods (0.5, 1, 2 or 4 mm). A self-cure composite (Bisfil 2B, Bisco) was applied between them. Maximum contraction force after 30 min was divided by the cross-sectional area of the specimen in order to obtain nominal stress (MPa). The corrected nominal stress was calculated using the elastic modulus and elongation of the components of the system, together with the force registered during testing. Corrected values were used in the finite element analysis. Shorter specimens generated higher nominal stress only for the 4 mm and 6 mm specimens. There was a direct linear correlation between stress and C-factor. However, the effect of boundary restraints became evident when data were grouped by diameter. No correlation was found between nominal stress and specimen volume. Data correction for compliance amplified the differences in stress produced by different heights. Finite elements analysis revealed an accentuated boundary effect in high confinement groups. Maximum Von Mises stress was higher than corrected nominal stress in all groups. It was concluded that specimen dimensions influenced test results. Eliminating the influence of system compliance made the effect of specimen 11 dimensions on stress more evident. Boundary restraints have a strong influence in test results, mostly in highly confined conditions.

O objetivo deste estudo foi verificar a influência das dimensões do corpo-de-prova sobre a tensão de contração de um compósito em sistemas de teste com compliances conhecidos e em um sistema hipotético com compliance zero. A distribuição das tensões foi avaliada através de análise por elementos finitos. Cilindros de vidro com 2, 4 ou 6 mm de diâmetro foram fixados nas garras da máquina de ensaios (Instron 5565). As alturas dos corpos-de-prova foram definidas ajustando-se a distância entre os cilindros (0,5, 1, 2 e 4 mm). Um compósito quimicamente ativado (Bisfil 2B, Bisco) foi aplicado entre os cilindros. A força máxima após 30 min foi dividida pela área da seção transversal do corpo-de-prova para se obter a tensão nominal (MPa). A partir dos valores do módulo de elasticidade do vidro, diâmetro do cilindro e força desenvolvida, o valor da tensão nominal experimental foi corrigida para estimar a tensão que teria sido obtida caso o sistema tivesse compliance igual a zero. Estes valores foram utilizados na análise por elementos finitos. Alturas menores geraram maior tensão nominal apenas nos diâmetros 4 mm e 6 mm. Houve uma correlação linear direta entre tensão e fator-C. Porém, o efeito de borda ficou evidente nas curvas dos dados agrupados por diâmetro. Não houve relação entre tensão nominal e volume de compósito para todo o conjunto de dados. A correção da tensão resultou em valores mais altos e ampliou as diferenças de tensão entre as alturas. A simulação por elementos finitos evidenciou pronunciado efeito de borda em situações de alto confinamento e os valores da tensão máxima de Von Mises foram mais altos do que a tensão nominal 9 corrigida em qualquer condição experimental. Foi possível concluir que as dimensões do espécime influenciaram os valores de tensão nominal. É possível inferir que a eliminação do compliance tornaria esta influência mais evidente. Existe um pronunciado efeito de borda neste tipo de ensaio, principalmente em condições de alto confinamento. / The objective of the present study was verify the influence of specimen dimensions on polymerization shrinkage stress of a dental composite in testing systems of known compliance and in a hypothetical system with zero compliance. Stress distribution was evaluated using finite element analysis. Glass rods with 2, 4, or 6 mm diameters were attached to a universal testing machine (Instron 5565). Specimen height was defined by adjusting the distance between the rods (0.5, 1, 2 or 4 mm). A self-cure composite (Bisfil 2B, Bisco) was applied between them. Maximum contraction force after 30 min was divided by the cross-sectional area of the specimen in order to obtain nominal stress (MPa). The corrected nominal stress was calculated using the elastic modulus and elongation of the components of the system, together with the force registered during testing. Corrected values were used in the finite element analysis. Shorter specimens generated higher nominal stress only for the 4 mm and 6 mm specimens. There was a direct linear correlation between stress and C-factor. However, the effect of boundary restraints became evident when data were grouped by diameter. No correlation was found between nominal stress and specimen volume. Data correction for compliance amplified the differences in stress produced by different heights. Finite elements analysis revealed an accentuated boundary effect in high confinement groups. Maximum Von Mises stress was higher than corrected nominal stress in all groups. It was concluded that specimen dimensions influenced test results. Eliminating the influence of system compliance made the effect of specimen 11 dimensions on stress more evident. Boundary restraints have a strong influence in test results, mostly in highly confined conditions.

Les résines composites à base de polymères diméthacrylates sont des biomatériaux fréquemment employés en dentisterie où la matrice est synthétisée in vivo par photopolymérisation en chaîne radicalaire. En Odontologie Conservatrice, la contraction volumique dont cette matrice est le siège au cours de sa synthèse est un inconvénient majeur. Elle est, en effet, à l’origine de contraintes physiques souvent néfastes et mal contrôlées dès lors que le matériau, collé aux murs cavitaires, est élaboré en milieu confiné. Aucune étude n'a permis à ce jour d’analyser de manière approfondie ce phénomène de contraintes de contraction au regard des conditions opératoires de la synthèse de la matrice. Le but de ce travail est donc d'isoler la problématique des contraintes internes en orientant exclusivement l’étude vers l'analyse de la matrice. En élaborant des prototypes à base de Bis-GMA et d’UEDMA et après caractérisation de certaines propriétés physico-chimiques, rhéologiques et thermodynamiques des mélanges de ces comonomères et des copolymères résultants, ce travail a permis de contribuer à une meilleure compréhension de la phénoménologie de la relaxation viscoélastique qui gouverne la dissipation des contraintes de contraction / Composite materials containing polymers are biomaterials frequently employed in dentistry where the matrix is synthesized in vivo by photocured radical chain. In Operative Dentistry, the resulting shrinkage strain produced during the synthesis of this matrix is a major disadvantage. It is, indeed, at the origin of often harmful and badly controlled physical stresses since the material, stuck to the cavity walls, is elaborated in confined surroundings. No study to date allowed analyzing thoroughly this phenomenon of contraction taking into consideration the operating conditions of the synthesis of the matrix. The goal of this work is thus to exclusively isolate the set of problems of the internal stresses by directing the study towards the matrix analysis. By elaborating prototypes based on Bis-GMA and UEDMA and after characterization of certain physicochemical, rheological and thermodynamic properties of mixtures of these comonomers and of the resulting copolymers, this work made it possible to contribute to a better understanding of the phenomenology of the viscoelastic relaxation which governs the dissipation of the shrinkage stress

The achievement of predictable and long lasting adhesive restorations in posterior teeth have always been a major objective of studies in the context of materials and techniques development. The use of bulk fill composites could provide better outcomes, but it is important to assess their physico-mechanical properties, responsible for their clinical behavior. The purpose of the present study was to assess the mechanical and physical properties of bulk fill composites. The composites were divided into 2 groups according to their viscosity. For low viscosity composites, the present study assessed: Surefill SDR flow (SDR), X-tra Base (XB), Filtek Bulk Fill Flowable (FBF), and Filtek Z350XT Flow (Z3F- control); and for high viscosity composites: Tetric Evo Ceram Bulk Fill (TBF), X-tra Fil (XF), Filtek Bulk Fill (FBP), Admira Fusion x-tra (ADM) and Filtek Z350 XT (Z3XT- control). Composites were assessed through shrinkage stress test (using 12 and 24mm3 of composite in a custom device adapted in an Universal Testing Machine); volumetric shrinkage (using 64mm3 of composite placed on a Teflon mold and scanned in a micro computed tomography/CT); Youngs modulus (through a 3-point bending test device adapted in an Universal Testing Machine); microhardness and depth of cure tests (using longitudinal Knoop microhardness). All data was evaluated regarding their homogeneity using Shapiro-Wilk test. For polymerization stress, 3-way Variance Analysis (ANOVA) was used. Considering Volumetric Shrinkage, Youngs Modulus, Microhardness and Depth of Cure, one-way ANOVA was used. All ANOVA tests were followed by Tukeys test and 5% was adopted as significance level. Shrinkage stress test with 12mm3 showed SDR, TBF and XF generating the lowest stress after 300s, followed by other high viscosity composites (ADM, FBF, XB and FBP/Z3XT). The regular low viscosity composite (Z3F) generated the highest stress for all assessed times. Considering the same test, with 24mm3, after 300s, SDR, FBP and ADM generated similar stress, followed by TBF and XF. Low viscosity bulk fill composites generated lower stress than Z3F. Considering Youngs modulus, low viscosity composites (SDR, FBF, XB and Z3F) showed the lowest values, followed by ADM and TBF. The other high viscosity composites (Z3XT, FBP and XF) showed the highest values. For microhardness test, all low viscosity composites showed lower values (FBF being the lowest). For high viscosity composites, Z3XT showed the highest values, followed by XF, FBP/TBF and ADM. Assessing depth of cure, regular composites showed lower values when compared with bulk fill composites. All bulk fill composites showed adequate depth of cure over 4.5mm (microhardness 80% of initial reading). SDR and XB showed the highest depth of cure. All high viscosity bulk fill composites generated lower volumetric shrinkage than regular composites. All low viscosity bulk fill composites showed similar volumetric shrinkage when compared to the regular composites (Z3F and Z3XT). Bulk fill composites show characteristics that allow their use in larger increments (i.e. volumetric shrinkage and polymerization stress similar or lower when compared with regular composites). Nonetheless, the mechanical properties of bulk fill composites were widely variable, being important to individually assess each material previously to its clinical application. / A obtenção de restaurações adesivas previsíveis e duradouras em dentes posteriores sempre foi objetivo de estudos na área de desenvolvimento de materiais e técnicas. O uso de resinas compostas do tipo bulk fill pode possibilitar melhores resultados, porém é importante o estudo de suas propriedades físico-mecânicas, responsáveis por seus comportamentos clínicos. O objetivo do presente estudo foi o de avaliar as propriedades físicas e mecânicas das resinas bulk fill. As resinas foram divididas em 2 grupos de acordo com sua viscosidade. Para resinas de baixa viscosidade, o presente estudo avaliou: Surefill SDR flow (SDR), X-tra Base (XB), Filtek Bulk Fill Flowable (FBF) e Filtek Z350XT Flow (Z3F-controle); e, para alta viscosidade: Tetric Evo Ceram Bulk Fill (TBF), X-tra Fil (XF), Filtek Bulk Fill (FBP), Admira Fusion x-tra (ADM) e Filtek Z350 XT (Z3XT-controle). As resinas foram avaliadas em relação à tensão de polimerização (utilizando 12 e 24mm3 de resina adaptadas em um dispositivo adaptado a uma máquina de testes universal); contração volumétrica (utilizando 64mm3 de resina composta inserida em um molde de Teflon e escaneada em um micro-tomógrafo/CT), modulo de Young (através de um dispositivo de flexão em 3 pontos adaptado a uma máquina de testes universal), microdureza e profundidade de polimerização (utilizando microdureza Knoop). Todos os resultados foram avaliados em relação à homogeneidade utilizando o teste de Shapiro-Wilk. Para avaliação da tensão de polimerização, foi empregada a Análise de Variância (ANOVA) a 3 critérios. Para as analyses de contração volumétrica, Módulo de Young, microdureza e profundidade de polimerizaçao, ANOVA a um critério foi empregada. Todas as Análises de Variância foram seguidas pelo teste de Tukey e 5% foi adotado como nível de significância. A tensão de polimerização com 12mm3 demonstrou que SDR, TBF e XF geraram valores significantemente mais baixos após 300s, seguidas por outras resinas de alta viscosidade (ADM, FBF, XB e FBP/Z3XT). A resina convencional de baixa viscosidade (Z3F) gerou valores de tensão significantemente mais elevados para todos os tempos avaliados. Considerando o mesmo teste, com 24mm3, após 300s, SDR, FBP e ADM geraram valores estatisticamente inferiores, seguidas por TBF e XF. As resinas bulk fill de baixa visocidade geraram menor tensão de polimerização que a Z3F. Considerando o modulo de Young, resinas de baixa viscosidade (SDR, FBF, XB e Z3F) apresentaram valores significantemente inferiores, seguidas por ADM e TBF. As outras resinas de alta viscosidade (Z3XT, FBP e XF) apresentaram valores significantemente mais elevados. Para o teste de microdureza, todas as resinas de baixa viscosidade apresentaram valores inferiores (FBF apresentou o menor). Para as resinas de alta viscosidade, Z3XT apresentou os valores mais elevados, seguida por XF, FBP/TBF e ADM. Para profundidade de polimerização, resinas compostas convencionais apresentaram valores signifixantemente mais baixos quando comparadas com resinas bulk fill. Todas as resinas bulk fill apresentaram profundidade de polimerização adequada até pelo menos 4,5mm (microdureza 80% da leitura inicial/superfície). SDR e XB apresentaram os valores mais altos de profundidade de polimerização. Todas as resinas bulk fill de alta viscosidade geraram menor contração volumétrica que resinas compostas convencionais. Todas as resinas bulk fill de baixa viscosidade apresentaram contração volumétrica similar às resinas convencionais (Z3F e Z3XT). Resinas compostas bulk fill apresentaram características que possibilitam sua indicação para serem empregadas em grandes incrementos (contração volumétrica e tensão de polimerização similar ou inferiores às resinas convencionais, além de maior profundidade de polimerização). No entanto, as propriedades mecânicas variaram grandemente entre as resinas estudadas sendo importante uma avaliação individual de cada material previamente ao seu uso clínico.

O objetivo desse estudo foi verificar a influência da fotoativação com laser de argônio na tensão de contração (TC), microdureza (M), porcentagem de dureza máxima (PDM), resistência flexural (RF) e módulo de elasticidade (ME) de uma resina composta híbrida. A fotoativação foi realizada com laser de argônio 200mW por 10 segundos (L1), 200mW por 20 segundos (L2), 250mW por 10 segundos (L3) e 250mW por 20 segundos (L4). Como controle foi utilizada a luz hálógena por 20 segundos (H). A TC foi monitorada por 5 minutos em corpos-de-prova com 5mm de diâmetro e 1mm de altura. A M e a PDM foram obtidas em corpos-de-prova com 2mm de espessura após 7 dias a 37°C. Para obtenção da RF e do ME foram confeccionados corpos-de-prova nas dimensões 10 X 2 X 1mm (comprimento, largura e espessura), testados após 24h a 37°C. Os dados obtidos foram analisados por ANOVA/Teste de Tukey (p<0,05). Os valores de TC (MPa) foram estatisticamente mais baixos para o grupo L3 (1,3)c, seguido pelos grupos L1(2,7)b, L4 (3,4)a,b, L2 (3,7)a e H (4,5)a. Para os valores de M não houve diferença estatisticamente significante quando o mesmo tempo de fotoativação foi utilizado, sendo L1= 70,1a, L2= 78,1b, L3= 69,9a, L4= 78,1b e H= 79,9b. Todos os grupos apresentaram uma PDM de no mínimo 80%. Apenas o grupo L1 apresentou diferença estatisticamente significante na RF (MPa) e no ME (GPa), 86,2 e 5,4 respectivamente, sendo inferior. Dentro dos grupos estudados, o L3 apresentou propriedades mecânicas adequadas e mínima tensão de contração, além de possibilitar redução do tempo clínico para fotoativação de restaurações com a resina testada em 50%. / The objective of this study was to verify the influence of photoactivation with the argon ion laser on shrinkage stress (SS), followed by evaluation of Vickers microhardness (VM), percentage of maximum hardness (PMH), flexural strength (FS) and flexural modulus (FM) of a composite resin. Methods: The light curing units used were argon ion laser and halogen light. The groups were: L1- laser at 200mW for 10 seconds; L2- laser at 200mW for 20 seconds; L3- laser at 250mW for 10 seconds; L4- laser at 250mW for 20 seconds; and H- halogen light at 275mW for 20 seconds. The SS was monitored for 5 minutes in samples 5-mm in diameter by 1-mm in height. The VM and PHM were obtained in samples with a thickness of 2-mm after 7 days at 37°C. To FS and FM the samples were prepared using a stainless steel mold 10 x 2 x 1mm (length, width and height) and measured after 24h storage at 37°C. Data were analyzed by ANOVA/Tukey`s test (p<0.05). Results: The values of SS (MPa) were statistically lower for the group L3(1.3)c, followed by groups L1(2.7)b, L4 (3.4)a,b, L2(3.7)a and H(4.5)a. To the values of VM there was no difference when the same time of photo activation was used, being L1= 70.1a, L2=78.1b, L3= 69.9a, L4= 78.1b and H= 79.9b. All groups showed a PMH of at least 80%. Only the group L1 showed difference in FS (MPa) and FM (GPa), 86.2 and 5.4 respectively, being lower. Conclusion: within the studied groups, the L3 group presented adequate mechanical properties and minimum SS, reducing the clinical working time for photo activation of restorations with the tested resin in 50%.

OBJETIVO: o Fator-C é normalmente usado para predizer a tensão de contração em interfaces compósito-dente. Foi delineado um estudo para contribuir a esclarecer os elementos que permitem prever a tensão em interfaces de restaurações adesivas. Teoricamente, a tensão varia em função da oposição à contração (rigidez do substrato), da complacência e das dimensões e propriedades mecânicas do compósito. MÉTODOS: foram obtidos pelo Método de Elementos Finitos (MEF) 8 modelos estilizados 3D não-lineares de cavidades Classe I mantendo constantes o volume (20 mm3) e a espessura das paredes (20 mm) e com variação do Fator-C (1,9 a 13,5). Foi simulado contato tipo glue entre compósito e dente. A contração de polimerização, por analogia térmica do compósito, foi 1%. Foram analisadas as tensões e deformações principais. Foi também idealizado um método para calcular por MEF a complacência regionalizada e foi avaliada sua validade pela comparação do resultado obtido por este método com o valor de complacência calculada analiticamente para um cubo de dentina de 1 mm de lado fixado numa de suas faces. Foi ainda idealizado um método para calcular, para cada formato de cavidade, o volume útil de compósito capaz de influir para aumentar o pico de tensão na interface. Por fim, com os elementos anteriores, foi calculado para cada cavidade um valor de Fator-CA, dependente da complacência na região de pico e do volume útil de compósito. Foi avaliada a capacidade de predizer o pico de tensão mediante o teste de correlação (Pearson) entre o pico de tensão e o Fator-CA, bem como entre o pico de tensão e o Fator-C. RESULTADOS: os picos de tensões provocadas pela contração em cavidades de classe I tendem a diminuir em função do aumento do Fator-C, embora o teste de Pearson evidenciou significância apenas para a tensão Máxima Principal na parede XZ e no eixo Z. O cálculo da complacência regional obtido por MEF foi de 0,0652 m/N, bem próximo ao valor analítico (0,0666 m/N). O Fator-CA correlacionou significantemente e positivamente com as três tensões obtidas na quina (Von Mises, Máxima Principal e Máxima Cisalhante). CONCLUSÕES: o aumento do Fator-C não conduz ao aumento dos picos de tensão em cavidades de classe I. O método de cálculo de complacência é válido para estruturas complexas. O Fator-CA permite predizer os picos de tensão em compósitos aderidos em cavidades de classe I. / OBJECTIVES: The C-Factor is normally used to predict the shrinkage stress at composite-tooth interfaces. A study was outlined for clarifying the elements which allows providing the stress at bonded restorations interface. Theoretically, the stress varies as a function of the opposition to the shrinkage (substrate stiffness), the compliance, dimensions and mechanical properties of the composite. METHODS: Eight 3D non-linear stylized models of Class I cavities were obtained by the Finite Element Method (FEM), maintaining the volume (20 mm3) and wall thickness (2 mm) constant and varying the C-Factor (1.9 through 13.5). A \'glue\' contact between the composite and teeth was simulated. A 1% polymerization shrinkage was simulated by using thermal analogy of the composite. Principal stresses and strains were analyzed. A method for calculating the local compliance by FEM was also idealized as well as its validity of comparing the obtained result with the analytical compliance value of a 1 mm dentin cube, with fixation at one of its faces. A method for calculating, for each cavity shape, the \'useful volume\' of the composite, which is able to influence on the stress peak increase at the interface, was further idealized. And finally, using elements mentioned before, a compliance dependent value, so-called CA-Factor, was calculated for each cavity, at peak and \'useful volume\' of the composite regions. The capability on predicting the stress peak by the correlation test (Pearson) between the stress peak and the CA-Factor as well as between the stress peak and the C-Factor was also evaluated. RESULTS: the stress peaks generated by the shrinkage on Class I cavities tend to decrease as a function of the C-Factor, though the Pearson only showed the significance for the maximum principal stress at the XZ wall and Z axis. The local compliance calculation obtained by FEM was 0.0652 m/N, which was very close to the analytical one (0.0666 m/N). The CA-Factor presented a positive and significant correlation with all three stresses obtained at the trihedral angle formed by two occlusal edges. (Von Mises, maximum principal and maximum shear stresses). CONCLUSION: the increase of the C-Factor does not lead to the increase of the stress peaks in Class I cavities. The method for calculating the compliance is valid for complex structures. The CA-Factor allows providing the stress peaks for bonded composites on Class I cavities.

O objetivo desse estudo foi verificar a influência da fotoativação com laser de argônio na tensão de contração (TC), microdureza (M), porcentagem de dureza máxima (PDM), resistência flexural (RF) e módulo de elasticidade (ME) de uma resina composta híbrida. A fotoativação foi realizada com laser de argônio 200mW por 10 segundos (L1), 200mW por 20 segundos (L2), 250mW por 10 segundos (L3) e 250mW por 20 segundos (L4). Como controle foi utilizada a luz hálógena por 20 segundos (H). A TC foi monitorada por 5 minutos em corpos-de-prova com 5mm de diâmetro e 1mm de altura. A M e a PDM foram obtidas em corpos-de-prova com 2mm de espessura após 7 dias a 37°C. Para obtenção da RF e do ME foram confeccionados corpos-de-prova nas dimensões 10 X 2 X 1mm (comprimento, largura e espessura), testados após 24h a 37°C. Os dados obtidos foram analisados por ANOVA/Teste de Tukey (p<0,05). Os valores de TC (MPa) foram estatisticamente mais baixos para o grupo L3 (1,3)c, seguido pelos grupos L1(2,7)b, L4 (3,4)a,b, L2 (3,7)a e H (4,5)a. Para os valores de M não houve diferença estatisticamente significante quando o mesmo tempo de fotoativação foi utilizado, sendo L1= 70,1a, L2= 78,1b, L3= 69,9a, L4= 78,1b e H= 79,9b. Todos os grupos apresentaram uma PDM de no mínimo 80%. Apenas o grupo L1 apresentou diferença estatisticamente significante na RF (MPa) e no ME (GPa), 86,2 e 5,4 respectivamente, sendo inferior. Dentro dos grupos estudados, o L3 apresentou propriedades mecânicas adequadas e mínima tensão de contração, além de possibilitar redução do tempo clínico para fotoativação de restaurações com a resina testada em 50%. / The objective of this study was to verify the influence of photoactivation with the argon ion laser on shrinkage stress (SS), followed by evaluation of Vickers microhardness (VM), percentage of maximum hardness (PMH), flexural strength (FS) and flexural modulus (FM) of a composite resin. Methods: The light curing units used were argon ion laser and halogen light. The groups were: L1- laser at 200mW for 10 seconds; L2- laser at 200mW for 20 seconds; L3- laser at 250mW for 10 seconds; L4- laser at 250mW for 20 seconds; and H- halogen light at 275mW for 20 seconds. The SS was monitored for 5 minutes in samples 5-mm in diameter by 1-mm in height. The VM and PHM were obtained in samples with a thickness of 2-mm after 7 days at 37°C. To FS and FM the samples were prepared using a stainless steel mold 10 x 2 x 1mm (length, width and height) and measured after 24h storage at 37°C. Data were analyzed by ANOVA/Tukey`s test (p<0.05). Results: The values of SS (MPa) were statistically lower for the group L3(1.3)c, followed by groups L1(2.7)b, L4 (3.4)a,b, L2(3.7)a and H(4.5)a. To the values of VM there was no difference when the same time of photo activation was used, being L1= 70.1a, L2=78.1b, L3= 69.9a, L4= 78.1b and H= 79.9b. All groups showed a PMH of at least 80%. Only the group L1 showed difference in FS (MPa) and FM (GPa), 86.2 and 5.4 respectively, being lower. Conclusion: within the studied groups, the L3 group presented adequate mechanical properties and minimum SS, reducing the clinical working time for photo activation of restorations with the tested resin in 50%.

The achievement of predictable and long lasting adhesive restorations in posterior teeth have always been a major objective of studies in the context of materials and techniques development. The use of bulk fill composites could provide better outcomes, but it is important to assess their physico-mechanical properties, responsible for their clinical behavior. The purpose of the present study was to assess the mechanical and physical properties of bulk fill composites. The composites were divided into 2 groups according to their viscosity. For low viscosity composites, the present study assessed: Surefill SDR flow (SDR), X-tra Base (XB), Filtek Bulk Fill Flowable (FBF), and Filtek Z350XT Flow (Z3F- control); and for high viscosity composites: Tetric Evo Ceram Bulk Fill (TBF), X-tra Fil (XF), Filtek Bulk Fill (FBP), Admira Fusion x-tra (ADM) and Filtek Z350 XT (Z3XT- control). Composites were assessed through shrinkage stress test (using 12 and 24mm3 of composite in a custom device adapted in an Universal Testing Machine); volumetric shrinkage (using 64mm3 of composite placed on a Teflon mold and scanned in a micro computed tomography/CT); Youngs modulus (through a 3-point bending test device adapted in an Universal Testing Machine); microhardness and depth of cure tests (using longitudinal Knoop microhardness). All data was evaluated regarding their homogeneity using Shapiro-Wilk test. For polymerization stress, 3-way Variance Analysis (ANOVA) was used. Considering Volumetric Shrinkage, Youngs Modulus, Microhardness and Depth of Cure, one-way ANOVA was used. All ANOVA tests were followed by Tukeys test and 5% was adopted as significance level. Shrinkage stress test with 12mm3 showed SDR, TBF and XF generating the lowest stress after 300s, followed by other high viscosity composites (ADM, FBF, XB and FBP/Z3XT). The regular low viscosity composite (Z3F) generated the highest stress for all assessed times. Considering the same test, with 24mm3, after 300s, SDR, FBP and ADM generated similar stress, followed by TBF and XF. Low viscosity bulk fill composites generated lower stress than Z3F. Considering Youngs modulus, low viscosity composites (SDR, FBF, XB and Z3F) showed the lowest values, followed by ADM and TBF. The other high viscosity composites (Z3XT, FBP and XF) showed the highest values. For microhardness test, all low viscosity composites showed lower values (FBF being the lowest). For high viscosity composites, Z3XT showed the highest values, followed by XF, FBP/TBF and ADM. Assessing depth of cure, regular composites showed lower values when compared with bulk fill composites. All bulk fill composites showed adequate depth of cure over 4.5mm (microhardness 80% of initial reading). SDR and XB showed the highest depth of cure. All high viscosity bulk fill composites generated lower volumetric shrinkage than regular composites. All low viscosity bulk fill composites showed similar volumetric shrinkage when compared to the regular composites (Z3F and Z3XT). Bulk fill composites show characteristics that allow their use in larger increments (i.e. volumetric shrinkage and polymerization stress similar or lower when compared with regular composites). Nonetheless, the mechanical properties of bulk fill composites were widely variable, being important to individually assess each material previously to its clinical application. / A obtenção de restaurações adesivas previsíveis e duradouras em dentes posteriores sempre foi objetivo de estudos na área de desenvolvimento de materiais e técnicas. O uso de resinas compostas do tipo bulk fill pode possibilitar melhores resultados, porém é importante o estudo de suas propriedades físico-mecânicas, responsáveis por seus comportamentos clínicos. O objetivo do presente estudo foi o de avaliar as propriedades físicas e mecânicas das resinas bulk fill. As resinas foram divididas em 2 grupos de acordo com sua viscosidade. Para resinas de baixa viscosidade, o presente estudo avaliou: Surefill SDR flow (SDR), X-tra Base (XB), Filtek Bulk Fill Flowable (FBF) e Filtek Z350XT Flow (Z3F-controle); e, para alta viscosidade: Tetric Evo Ceram Bulk Fill (TBF), X-tra Fil (XF), Filtek Bulk Fill (FBP), Admira Fusion x-tra (ADM) e Filtek Z350 XT (Z3XT-controle). As resinas foram avaliadas em relação à tensão de polimerização (utilizando 12 e 24mm3 de resina adaptadas em um dispositivo adaptado a uma máquina de testes universal); contração volumétrica (utilizando 64mm3 de resina composta inserida em um molde de Teflon e escaneada em um micro-tomógrafo/CT), modulo de Young (através de um dispositivo de flexão em 3 pontos adaptado a uma máquina de testes universal), microdureza e profundidade de polimerização (utilizando microdureza Knoop). Todos os resultados foram avaliados em relação à homogeneidade utilizando o teste de Shapiro-Wilk. Para avaliação da tensão de polimerização, foi empregada a Análise de Variância (ANOVA) a 3 critérios. Para as analyses de contração volumétrica, Módulo de Young, microdureza e profundidade de polimerizaçao, ANOVA a um critério foi empregada. Todas as Análises de Variância foram seguidas pelo teste de Tukey e 5% foi adotado como nível de significância. A tensão de polimerização com 12mm3 demonstrou que SDR, TBF e XF geraram valores significantemente mais baixos após 300s, seguidas por outras resinas de alta viscosidade (ADM, FBF, XB e FBP/Z3XT). A resina convencional de baixa viscosidade (Z3F) gerou valores de tensão significantemente mais elevados para todos os tempos avaliados. Considerando o mesmo teste, com 24mm3, após 300s, SDR, FBP e ADM geraram valores estatisticamente inferiores, seguidas por TBF e XF. As resinas bulk fill de baixa visocidade geraram menor tensão de polimerização que a Z3F. Considerando o modulo de Young, resinas de baixa viscosidade (SDR, FBF, XB e Z3F) apresentaram valores significantemente inferiores, seguidas por ADM e TBF. As outras resinas de alta viscosidade (Z3XT, FBP e XF) apresentaram valores significantemente mais elevados. Para o teste de microdureza, todas as resinas de baixa viscosidade apresentaram valores inferiores (FBF apresentou o menor). Para as resinas de alta viscosidade, Z3XT apresentou os valores mais elevados, seguida por XF, FBP/TBF e ADM. Para profundidade de polimerização, resinas compostas convencionais apresentaram valores signifixantemente mais baixos quando comparadas com resinas bulk fill. Todas as resinas bulk fill apresentaram profundidade de polimerização adequada até pelo menos 4,5mm (microdureza 80% da leitura inicial/superfície). SDR e XB apresentaram os valores mais altos de profundidade de polimerização. Todas as resinas bulk fill de alta viscosidade geraram menor contração volumétrica que resinas compostas convencionais. Todas as resinas bulk fill de baixa viscosidade apresentaram contração volumétrica similar às resinas convencionais (Z3F e Z3XT). Resinas compostas bulk fill apresentaram características que possibilitam sua indicação para serem empregadas em grandes incrementos (contração volumétrica e tensão de polimerização similar ou inferiores às resinas convencionais, além de maior profundidade de polimerização). No entanto, as propriedades mecânicas variaram grandemente entre as resinas estudadas sendo importante uma avaliação individual de cada material previamente ao seu uso clínico.

OBJETIVO: o Fator-C é normalmente usado para predizer a tensão de contração em interfaces compósito-dente. Foi delineado um estudo para contribuir a esclarecer os elementos que permitem prever a tensão em interfaces de restaurações adesivas. Teoricamente, a tensão varia em função da oposição à contração (rigidez do substrato), da complacência e das dimensões e propriedades mecânicas do compósito. MÉTODOS: foram obtidos pelo Método de Elementos Finitos (MEF) 8 modelos estilizados 3D não-lineares de cavidades Classe I mantendo constantes o volume (20 mm3) e a espessura das paredes (20 mm) e com variação do Fator-C (1,9 a 13,5). Foi simulado contato tipo glue entre compósito e dente. A contração de polimerização, por analogia térmica do compósito, foi 1%. Foram analisadas as tensões e deformações principais. Foi também idealizado um método para calcular por MEF a complacência regionalizada e foi avaliada sua validade pela comparação do resultado obtido por este método com o valor de complacência calculada analiticamente para um cubo de dentina de 1 mm de lado fixado numa de suas faces. Foi ainda idealizado um método para calcular, para cada formato de cavidade, o volume útil de compósito capaz de influir para aumentar o pico de tensão na interface. Por fim, com os elementos anteriores, foi calculado para cada cavidade um valor de Fator-CA, dependente da complacência na região de pico e do volume útil de compósito. Foi avaliada a capacidade de predizer o pico de tensão mediante o teste de correlação (Pearson) entre o pico de tensão e o Fator-CA, bem como entre o pico de tensão e o Fator-C. RESULTADOS: os picos de tensões provocadas pela contração em cavidades de classe I tendem a diminuir em função do aumento do Fator-C, embora o teste de Pearson evidenciou significância apenas para a tensão Máxima Principal na parede XZ e no eixo Z. O cálculo da complacência regional obtido por MEF foi de 0,0652 m/N, bem próximo ao valor analítico (0,0666 m/N). O Fator-CA correlacionou significantemente e positivamente com as três tensões obtidas na quina (Von Mises, Máxima Principal e Máxima Cisalhante). CONCLUSÕES: o aumento do Fator-C não conduz ao aumento dos picos de tensão em cavidades de classe I. O método de cálculo de complacência é válido para estruturas complexas. O Fator-CA permite predizer os picos de tensão em compósitos aderidos em cavidades de classe I. / OBJECTIVES: The C-Factor is normally used to predict the shrinkage stress at composite-tooth interfaces. A study was outlined for clarifying the elements which allows providing the stress at bonded restorations interface. Theoretically, the stress varies as a function of the opposition to the shrinkage (substrate stiffness), the compliance, dimensions and mechanical properties of the composite. METHODS: Eight 3D non-linear stylized models of Class I cavities were obtained by the Finite Element Method (FEM), maintaining the volume (20 mm3) and wall thickness (2 mm) constant and varying the C-Factor (1.9 through 13.5). A \'glue\' contact between the composite and teeth was simulated. A 1% polymerization shrinkage was simulated by using thermal analogy of the composite. Principal stresses and strains were analyzed. A method for calculating the local compliance by FEM was also idealized as well as its validity of comparing the obtained result with the analytical compliance value of a 1 mm dentin cube, with fixation at one of its faces. A method for calculating, for each cavity shape, the \'useful volume\' of the composite, which is able to influence on the stress peak increase at the interface, was further idealized. And finally, using elements mentioned before, a compliance dependent value, so-called CA-Factor, was calculated for each cavity, at peak and \'useful volume\' of the composite regions. The capability on predicting the stress peak by the correlation test (Pearson) between the stress peak and the CA-Factor as well as between the stress peak and the C-Factor was also evaluated. RESULTS: the stress peaks generated by the shrinkage on Class I cavities tend to decrease as a function of the C-Factor, though the Pearson only showed the significance for the maximum principal stress at the XZ wall and Z axis. The local compliance calculation obtained by FEM was 0.0652 m/N, which was very close to the analytical one (0.0666 m/N). The CA-Factor presented a positive and significant correlation with all three stresses obtained at the trihedral angle formed by two occlusal edges. (Von Mises, maximum principal and maximum shear stresses). CONCLUSION: the increase of the C-Factor does not lead to the increase of the stress peaks in Class I cavities. The method for calculating the compliance is valid for complex structures. The CA-Factor allows providing the stress peaks for bonded composites on Class I cavities.

Indiana University-Purdue University Indianapolis (IUPUI) / Reduction of the polymerization shrinkage stress inherent of dimethacrylate-based resin composites has been a work in progress since the phenomenon was first described by Dr. Rafael L. Bowen in 1967. Contemporary efforts to modify the composites or the curing protocols for polymerization have proven a challenging task with controversial results. Influenced by existing mathematical models relating exposure, curing time and depth of cure of resin composites, a novel method for the reduction of polymerization shrinkage stress is proposed. By polymerizing through a single aperture mask, a dental light curing unit is transformed from a planar light source to a point light source, and a fully cured, three-dimensional “bullet” shaped curing front is predicted for the cured resin below. So long as the edges of the bullet do not touch the cavity walls or floor, the shrinkage stress of the bullet is not transferred. Follow-up with an unmasked curing unit then fully polymerizes the restoration. By reducing the volume of uncured composite in contact with the cavity walls and floor, shrinkage stress of the restoration is also reduced. The objective of the present study was to demonstrate this curing phenomenon with a model resin composite using masks with aperture diameters of 0.5, 0.4, and 0.25 mm and curing times of 10, 20, 30, and 40 seconds. The resulting curing front was evaluated quantitatively and qualitatively. From this, mathematical models of the curing front were derived. Selected combinations of aperture mask and curing time were then investigated to evaluate the influence of this phenomenon on the degree of conversion, Knoop hardness, and polymerization shrinkage stress of the same model resin composite. Group differences were analyzed using a one-way ANOVA at 5% significance.