Estructura dental y resistencia a la fractura de cavidades

Este estudio evaluó, in vitro, la pérdida de sustancia dental después de la preparación de cavidades para restauraciones directas e indirectas y su relación con la resistencia a la fractura de los dientes preparados. Sesenta primeros premolares maxilares humanos sanos fueron asignados a 6 grupos (n=10). Se prepararon cavidades compuestas directas MOD (Grupos I, II y III) y cavidades de inlay indirectas (Grupos IV, V y VI) manteniendo dimensiones estandarizadas: pisos pulpares de 2 mm de profundidad, paredes gingivales de 1.5 mm de ancho y paredes axiales de 2 mm de altura. El ancho bucolingual de la caja oclusal se estableció en 1/4 (Grupos I y IV), 1/3 (Grupos II y V) o 1/2 (Grupos III y VI) de la distancia intercuspal. Los dientes fueron pesados (balanza digital precisa a 0.001 g) antes y después de la preparación para registrar la masa de sustancia dental perdida durante la preparación de la cavidad. Los dientes preparados fueron sometidos a carga oclusal para determinar su resistencia a la fractura utilizando una máquina de ensayo universal a una velocidad de cabezal de 0.5 mm/min. Los datos fueron analizados mediante ANOVA de dos vías y la prueba de Tukey (α = 0.05). Las cavidades de inlay de 1/4 tuvieron una mayor pérdida media porcentual de masa (9.71%) que las cavidades de resina compuesta con el mismo ancho (7.07%). Las preparaciones de inlay de 1/3 también produjeron una mayor pérdida media porcentual de masa (13.91%) que las preparaciones de resina compuesta con el mismo ancho (10.02%). Las cavidades de inlay de 1/2 tuvieron una pérdida de masa del 21.34% frente al 16.19% de las cavidades de resina compuesta de 1/2. Las medias de resistencia a la fractura (en kgf) fueron: GI = 187.65; GII = 143.62; GIII = 74.10; GIV = 164.22; GV = 101.92; GVI = 50.35. Se observaron diferencias estadísticamente significativas (p<0.05) entre los Grupos I y IV, II y V, III y VI. Se registró una mayor pérdida de estructura dental y una menor resistencia a la fractura después de la preparación de cavidades de inlay, independientemente del ancho de la caja oclusal, en comparación con las cavidades de resina compuesta directa.

Introducción

La odontología operativa ha combinado tradicionalmente la eliminación de tejido cariado con la preparación concomitante de cavidades, al mismo tiempo que compensa las propiedades deficientes de los materiales restauradores. En consecuencia, la reducción del tejido dental sano para fines restaurativos no es infrecuente en la práctica clínica.

A mediados de los años 60 y principios de los 70, se introdujeron nuevos conceptos para la preparación de cavidades, instrumentos, materiales y técnicas restaurativas, ampliando los alcances y estableciendo las piedras angulares de la odontología operativa moderna. El desarrollo de técnicas de grabado ácido y unión del esmalte redefinió los principios de Black, permitiendo la preparación de cavidades menos invasivas. Un nuevo enfoque llamado "extensión conservadora" se ha considerado un factor importante en la preservación del tejido dental.

La pérdida de tejido dental debido a lesiones cariosas o a la preparación de cavidades reduce la resistencia a la fractura de la estructura dental restante. En varias situaciones clínicas, las lesiones cariosas extensas requieren cavidades menos conservadoras, lo que resulta en una mayor pérdida de tejido dental. Los dientes severamente comprometidos restaurados sin tener en cuenta los principios de protección corren un mayor riesgo de fracturarse, con consecuencias impredecibles. Esto es de particular importancia para los dientes posteriores, como los premolares maxilares, porque su anatomía favorece la deflexión de las cúspides y la fractura bajo tensiones masticatorias.

Está bien demostrado que las cavidades con dimensiones bucolinguales más amplias, ya sean restauradas o no, tienen una menor resistencia a la fractura que los dientes sanos. La profundidad de la cavidad también influye en la resistencia a la fractura de los dientes, ya que se relaciona con la flexibilidad y la deflexión de las cúspides. Además, se espera un aumento del estrés en los ángulos buco y linguopulpar de las cavidades más profundas. Varios estudios han demostrado que la eliminación de estructura dental sana durante la preparación de la cavidad disminuye la resistencia del diente a medida que aumentan el ancho y la profundidad de la cavidad.

También es digno de mención que los materiales restauradores estéticos actuales son difícilmente distinguibles del diente, lo que puede llevar a una eliminación excesiva de tejido dental sano y cavidades sobredimensionadas durante el reemplazo de empastes viejos o fallidos. Este problema se minimiza durante la eliminación de restauraciones de amalgama porque es más fácil distinguir los materiales metálicos del diente. Sin embargo, el reemplazo de una restauración generalmente aumenta las dimensiones de la cavidad. Se espera que el alisado de las paredes de la cavidad y el redondeo de los ángulos internos también promuevan una reducción adicional del tejido sano.

No es raro, al reemplazar una restauración insatisfactoria o fallida, modificar el enfoque terapéutico. A veces, las obturaciones directas dan paso a sistemas restaurativos indirectos, que exigen una mayor remoción de estructura dental para hacer que las paredes internas sean tan expulsivas como sea necesario para permitir un ajuste correcto de la restauración indirecta. A diferencia de las técnicas directas, las incrustaciones y sobreincrustaciones generalmente requieren una mayor reducción de tejido dental sano para crear un camino de inserción adecuado. Dietschi afirmó que la sustitución de una restauración directa por una indirecta produce una mayor reducción dental porque una incrustación/sobreincrustación de cerámica requiere un ángulo de 10º y se indican ángulos de 15º para compuestos indirectos. Sin embargo, en realidad no hay evidencia basada en investigaciones que determine qué tipo de preparación, ya sea directa (autoadhesiva) o indirecta (expulsiva), exige una mayor remoción de tejido dental. Tampoco se ha determinado la relación entre estos tipos de cavidades y la resistencia a la fractura de la estructura dental restante.

Así, el propósito de este estudio fue evaluar in vitro la pérdida de estructura dental después de la preparación de cavidades para restauraciones directas o indirectas y su influencia en la carga de fractura de la estructura restante.

Material y métodos

Sesenta primeros premolares maxilares sanos de dimensiones similares (≅ 6 mm bucolingualmente; ≅ 5 mm mesiodistalmente) fueron almacenados en solución salina que contenía 0.1% de cristales de timol. Los dientes fueron examinados previamente a 4x aumento para descartar aquellos con grietas y defectos estructurales. Se formaron seis grupos (n=10), de la siguiente manera: los Grupos I, II y III recibieron preparaciones de composite directo y los Grupos IV, V y VI recibieron preparaciones de inlay indirecto.

Las cavidades mesioocluso-distales (MOD) directas y las cavidades de inlay indirecto se prepararon con fresas de carburo #245 y de diamante #2136 (KG Sorensen, Barueri, SP, Brasil), respectivamente, refrigeradas con aire/agua. Se establecieron dimensiones estándar de cavidad para las preparaciones directas e indirectas como paredes pulpares de 2 mm de profundidad, paredes axiales de 2 mm de altura y paredes gingivales de 1.5 mm de ancho con ángulos internos redondeados (Fig. 1). Estas dimensiones se definieron debido al grosor mínimo requerido para una restauración de inlay cerámico o de composite indirecto. Los anchos bucolinguales se estandarizaron al nivel del ángulo axiopulpar, definido como 1/4 (Grupos I y IV), 1/3 (Grupos II y V) y 1/2 (Grupos III y VI) de la distancia intercuspídea. El ángulo axiopulpar estaba a la misma distancia de la pared gingival y del ángulo cavosuperficial (Fig. 1). Todas las mediciones se registraron con un calibrador digital (Mettler Toledo Inc., Columbus, OH, EE. UU.).

Todos los dientes fueron pesados antes y después de la preparación utilizando una balanza analítica con una precisión de 0.001g (Mettler-Toledo International Inc., Greifensee, Suiza). La diferencia entre la masa inicial y final determinó la cantidad de tejido dental removido.

Se prepararon especímenes de resistencia a la fractura colocando los dientes en anillos de PVC y embebiendo las raíces en resina ortofitalica (Redefibra Ltda., São Paulo, SP, Brasil). Las coronas se expusieron aproximadamente 1 mm más allá de la unión cemento-esmalte y se prepararon nichos en las pendientes de los cúspides para facilitar la adaptación de la punta de la máquina de prueba. Esto evitó el deslizamiento del cilindro de acero y dirigió la aplicación de la fuerza axialmente. El cilindro utilizado para la prueba de carga oclusal estaba conectado a la máquina de ensayo universal. Los especímenes se posicionaron en un dispositivo de sujeción, de tal manera que el cilindro contactara ambas cúspides simultáneamente. La carga para fractura se aplicó utilizando una máquina de ensayo universal (Kratos K2000MP, M970201, División de Maquinaria Industrial Kratos, Wharfside, Manchester, Reino Unido) con célula de carga de 2000 kg a una velocidad de cruce de 0.5 mm/min. Los datos se analizaron estadísticamente mediante un análisis de varianza de dos vías y la prueba de comparación múltiple de Tukey al nivel de significancia del 5%.

Resultados

Los dientes preparados para cavidades de 1/4-inlay presentaron una mayor pérdida de masa media porcentual (9.71%) que las cavidades de ¼-resina compuesta (7.07%). Asimismo, la pérdida de masa media porcentual para las cavidades de 1/3-inlay (13.91%) fue mayor que la de las cavidades de resina compuesta con el mismo ancho (10.02%). Las cavidades de 1/2-inlay y las cavidades de 1/2-resina compuesta presentaron una reducción de 21.34% y 16.19% del diente, respectivamente. En cuanto a la pérdida de masa (Tabla 1), el ANOVA de dos vías detectó diferencias significativas entre los grupos respecto al ancho de la cavidad bucolingual (F=186.16; p=0.001), tipo de cavidad (F=88.68; p=0.001) y efecto de interacción (F=4.80; p=0.012). La prueba de Tukey mostró una diferencia estadísticamente significativa por pérdida de sustancia dental entre los Grupos I y IV, II y V, III y VI.

La resistencia a la fractura se muestra en la Tabla 2. Las cavidades de inlay indirecto de 1/4 presentaron una resistencia a la fractura un 12.5% menor que las cavidades para restauraciones directas con el mismo ancho. Las cavidades de inlay de 1/3 resultaron en una disminución del 29.0% en la resistencia a la fractura en comparación con las cavidades de resina compuesta de 1/3. Finalmente, las cavidades de inlay de 1/2 presentaron una resistencia a la fractura un 32.1% menor que las cavidades de resina compuesta de 1/2.

El ANOVA de dos vías detectó diferencias estadísticamente significativas entre grupos para el ancho de la cavidad (F=795.39; p=0.001), tipo de cavidad (F=161.73; p=0.001) y efecto de interacción (F=6.72; p=0.002). La prueba de Tukey identificó diferencias estadísticamente significativas respecto a la resistencia a la fractura entre los Grupos I y IV, II y V, III y VI.

Para las preparaciones directas, el 52% de las fracturas ocurrieron en el cúspide bucal, el 20% en el cúspide lingual y el 28% fueron longitudinales. Para las preparaciones de incrustaciones, el 70% de las fracturas ocurrieron en el cúspide bucal, el 14% en el cúspide lingual y el 16% fueron longitudinales.

Discusión

Pocos estudios han abordado la pérdida de estructura dental durante la preparación de cavidades o el reemplazo de restauraciones insatisfactorias. A pesar de la premisa de que las preparaciones de cavidades indirectas eliminan más estructura dental que las preparaciones directas, aún no se ha encontrado evidencia. Este estudio ha demostrado que esta premisa es cierta. Se registró una mayor pérdida porcentual de masa de los dientes preparados para recibir restauraciones indirectas en comparación con las preparaciones de cavidades directas. Se cree que la divergencia de 10º requerida para las preparaciones indirectas produce una mayor reducción de la estructura dental en comparación con la ligera convergencia determinada por las fresas de carburo cónicas utilizadas para las preparaciones directas (Fig. 2).

Se espera una eliminación adicional de la estructura dental en cavidades proximales, mientras se eliminan los subdesniveles para permitir el correcto camino de inserción de la restauración indirecta. Si se considera el reemplazo de una restauración de amalgama o de resina compuesta por un inlay adhesivo, la eliminación del tejido cariado y el acabado de las paredes de la cavidad determinarán simultáneamente un cambio en el diseño de la cavidad. La eliminación de subdesniveles y el redondeo de los ángulos internos para preparaciones indirectas pueden resultar en una pérdida adicional de tejido dental sano. Moscovich et al. estimaron que, para cambiar una cavidad de amalgama a una cavidad de inlay indirecto, podría eliminarse un 4.6% más de estructura dental. Sin embargo, se ha eliminado de 1.7 a 3 veces más sustancia dental. Hunter et al. también verificaron que el reemplazo de restauraciones de resina compuesta de clase II aumentó las dimensiones de la cavidad en un 50% en volumen.

Los problemas técnicos en la preparación de cavidades y la eliminación de tejido cariado y subcavidades pueden contribuir a aumentar el tamaño de la cavidad. En estos casos, el uso de resina compuesta o cemento de ionómero de vidrio sería una buena alternativa para eliminar retenciones sin remover estructura dental sana.

En situaciones clínicas, se espera que las paredes divergentes promuevan la eliminación adicional de tejidos dentales porque es contrario a la propagación de la lesión cariosa en las fisuras oclusales. La eliminación de lesiones proximales también es perpendicular a la propagación de caries.

En el presente estudio, se observó una menor resistencia a la fractura para todas las preparaciones de cavidades indirectas. Mondelli et al. compararon la carga a la fractura de premolares maxilares humanos sanos con diferentes anchos de cavidad, demostrando que la eliminación de tejido dental afecta significativamente la carga a la fractura de los dientes. Estudios posteriores también han demostrado esto. Aunque las diferencias metodológicas pueden afectar las comparaciones confiables, los hallazgos del presente estudio son consistentes con estudios previos con diseños similares y confirman la premisa de que cuanto mayor es el ancho de la cavidad bucolingual, menor es la resistencia a la fractura del diente.

Los resultados de un trabajo anterior contradicen en cierta medida los del presente estudio y otros publicados en otros lugares porque, según ellos, el ancho de la cavidad no puede ser tan importante como la profundidad de la cavidad en lo que respecta a la resistencia a la fractura.

En cuanto al tipo de fractura observada en todos los grupos, la fractura de la cúspide bucal fue más frecuente que las fracturas linguales, aunque estudios clínicos anteriores han observado una incidencia similar de fracturas de cúspides bucales y linguales en dientes posteriores. Los resultados de este estudio coinciden con los de Cavel et al. (20), quienes verificaron que el 67% de las fracturas en premolares maxilares ocurrieron en las cúspides no funcionales.

En conclusión, las preparaciones de cavidades de incrustación resultaron en una mayor eliminación de sustancia dental en comparación con las cavidades de composite directo, probablemente debido a la expansión proximal requerida para eliminar los subdesniveles durante las preparaciones indirectas. La resistencia a la fractura fue inversamente proporcional a la cantidad de estructura dental eliminada, siendo las preparaciones de composite directo más resistentes a la fractura por carga oclusal que las preparaciones indirectas.

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

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