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UNIVERSIDADE FEDERAL FLUMINENSE FACULDADE DE ODONTOLOGIA UMA COMPARAÇÃO VOLUMÉTRICA DOS MODELOS DE GESSO OBTIDOS COM SILICONE DE ADIÇÃO E SILICONE CONDENSAÇÃO, CRISTALIZADOS COM E SEM PRESSURIZAÇÃO. Niterói 2018 CAPA CAPA

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UNIVERSIDADE FEDERAL FLUMINENSE

FACULDADE DE ODONTOLOGIA

UMA COMPARAÇÃO VOLUMÉTRICA DOS MODELOS DE GESSO OBTIDOSCOM SILICONE DE ADIÇÃO E SILICONE CONDENSAÇÃO, CRISTALIZADOS

COM E SEM PRESSURIZAÇÃO.

Niterói

2018

CAPACAPA

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UNIVERSIDADE FEDERAL FLUMINENSE

FACULDADE DE ODONTOLOGIA

UMA COMPARAÇÃO VOLUMÉTRICA DOS MODELOS DE GESSO OBTIDOSCOM SILICONE DE ADIÇÃO E SILICONE CONDENSAÇÃO, CRISTALIZADOS

COM E SEM PRESSURIZAÇÃO.

FLÁVIO FERRAZ FILHO

Dissertação apresentada à Faculdade de Odontologia daUniversidade Federal Fluminense, como parte dosrequisitos para obtenção do título de Mestre, peloPrograma de Pós-Graduação em Odontologia.

Área de Concentração: Clínica Odontológica Orientador: Prof. Dr. Edgard de Mello Fonseca

Co-Orientador: Prof. Dr. Waldimir Rocha de Carvalho

Niterói

2018

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BANCA EXAMINADORA

Prof. Dr. Edgard de Mello Fonseca

Instituição: Faculdade de Odontologia da UFF

Decisão: Assinatura:

Profa. Dra. Eliane dos Santos Porto Barboza

Instituição: Faculdade de Odontologia da UFF

Decisão: Assinatura:

Profa. Dra. Mônica Zacharias Jorge

Instituição: Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ)

Decisão: Assinatura:

Prof. Dr. Waldimir Rocha de Carvalho

Instituição: Faculdade de Odontologia da UFF

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DEDICATÓRIA

A Deus, de onde vem todas as coisas.

Aos meus pais Fla ́vio Ferraz e Wilda Ferraz.

Para minha filha Fla ́via Trigueiros Ferraz.

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AGRADECIMENTOS

Ao Professor Dr. Waldimir Rocha de Carvalho. Por ser um exemplo de

ética, disposição, excelência no ensino e amizade.

Ao Dr. Vinícius Farias Ferreira. Pelo seu brilhantismo, apoio e amizada.

A toda equipe de funcionários do Laboratório de Biotecnologia Aplicada

(LABA) por todo apoio dado.

Ao TPD Flávio Mussalém. Obrigado por ter cedido seu espaço, no

laboratório, para realização de parte da pesquisa.

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RESUMO

(Ferraz FF). UMA COMPARAÇÃO VOLUMÉTRICA DOS MODELOS DE GESSOOBTIDOS COM SILICONE DE ADIÇÃO E SILICONE CONDENSAÇÃO,CRISTALIZADOS COM E SEM PRESSURIZAÇÃO. Niterói: Universidade Federal Fluminense, Faculdade de Odontologia; 2018.

Um estudo comparativo dos volumes de modelos obtidos sob ação de pressão ainda

é desconhecido.

O objetivo deste estudo foi avaliar as alterações dimensionais de modelos de gesso

obtidos com silicone de adição e condensação cristalizados sob ação de uma

máquina pressurizadora e de um vibrador.

Quarenta modelos de gesso foram obtidos a partir de moldagens, na técnica de

dupla moldagem, realizadas numa matriz de aço inoxidável e divididos em 4 Grupos:

silicone de adição sob pressão (SAP), silicone de adição com vibrador (SAV),

silicone de condensação sob pressão (SCP) e silicone de condensação com

vibrador (SCV), com 10 corpos de prova cada (n=10). Os grupos SAP e SCP foram

vazados e inseridos em uma máquina pressurizadora por 20 minutos. Os Grupos

SAV e SCV foram vazados utilizando um vibrador comum de bancada. O modelo

padrão e os modelos obtidos foram submetidos à medição em uma máquina por

coordenadas 3D. Os volumes obtidos da matriz de aço inoxidável e dos corpos de

prova foram comparados e submetidos a teste estatístico não paramétrico de

Kruskal-Wallis, ao nível de significância α = 0,05. O teste de Shapiro-Wilk foi

utilizado para verificar distribuição normal entre os grupos (p < 0,05).

Os resultados das medições dos corpos de provas deste estudo apresentaram

diferenças significantes quando comparados ao padrão. Os corpos de prova não

apresentaram diferenças significativas entre si. O volume do preparo parece estar

inversamente relacionado com a formação de bolhas.

Os modelos obtidos com silicone de condensação sob pressão (SCP) apresentaram

volumes mais próximos do padrão.

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Neste estudo, a utilização da pressão na fase inicial da cristalização do gesso

forneceu modelos com medidas (volumes) mais próximas ao padrão independente

do material de moldagem utilizado.

Palavras-chave: modelos; precisão; materiais de moldagem; pressurização,

bolhas.

ABSTRACT

(Ferraz FF). A VOLUMETRIC COMPARISON OF PLASTER MOLDS OBTAINEDWITH VINYL POLYSILOXANE OR CONDENSATION SILICONE,CRYSTALLIZED WITH AND WITHOUT PRESSURIZATION.Niterói: Universidade Federal Fluminense, School of Dentistry; 2018.

A Comparative studies of volumes of molds obtained under the action of pressure

are still unknown.

This study volumetrically compared plaster models obtained with vinyl polysiloxane

or condensation silicone crystallized with and without pressurization.

Forty plaster models were obtained through double molding, performed in an array

of stainless steel (master model) and divided into 4 groups of 10 test specimens: (1)

Vinyl Polysiloxane under air pressure (VPSP), (2) Vinyl Polysiloxane with Vibrator

(VPSV), (3) Condensation Silicone under air pressure (CSP), (4) Condensation

Silicone with Vibrator (CSV). The VPSP and CSP groups were cast using a vibrator

and inserted in a pressurizing machine for 20 minutes. Both the master model and

the models obtained were submitted to measurements by a 3D Coordinate

Measuring Machine. The volumes obtained from the array of stainless steel and the

test specimens were compared and submitted to non-parametric Kruskal-Wallis

statistical test, with a significance of α = 0.05. The Shapiro-Wilk test was used to

verify the normality of groups (p < 0.05).

The four groups showed significant volumetric differences when compared to the

master model. The test specimens showed no significant differences between

themselves. The volume standard deviation of models obtained under positive

pressure were more homogeneous.

The use of positive pressure in the initial phase of the crystallization of plaster may

influence the volume of the model with measures which are more homogeneous,

regardless of the impression material used.

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Keywords: models; precision; molding materials; pressurization, bubbles.

1 - INTRODUÇÃO

O conhecimento das características do material de moldagem na prática odon-

tológica é fundamental para o sucesso de uma prótese bem ajustada.1-3 O principal

objetivo das moldagens é reproduzir com precisão as estruturas dos tecidos duros e

moles intraorais em três dimensões.4

É de fundamental importância aplicar uma técnica de moldagem precisa,

pois ela determinará a longevidade das restaurações bem adaptadas, dificultando o

acúmulo de placa, micro-infiltrações, quebra de cimento e subsequente risco de

lesões cariosas e doença periodontal.5 O desajuste da prótese resultante pode

também levar à potenciais complicações biomecânicas devido ao estresse

excessivo.6-9

Nos últimos anos, as tecnologias digitais avançaram rapidamente. Isso

influenciou as transformações existentes na ciência, na indústria e no estilo de vida

diário.10,11 Inovações também surgiram na Odontologia,12 e mais recentemente, o uso

da impressão digital beneficiou o dentista e o paciente devido sua facilidade de

uso.13-16 No entanto, as técnicas de moldagem convencional com materiais

elastoméricos permanecem como as mais precisas e confiáveis.17,18

Os silicones do tipo adição estão entre os materiais mais dimensionalmente

precisos e estáveis disponíveis para procedimentos de moldagem em Odontologia.19-

23 As técnicas de moldagem com elastômeros podem ser classificadas como

monofásicas ou bifásicas. Vários autores relataram que a técnica bifásica é mais

precisa.24,25

Para obtenção de modelos das estruturas bucais e maxilofaciais, visando a

confecção de peças indiretas, principalmente na área de prótese, o gesso tem sido

um material amplamente utilizado na Odontologia.26 O processo de vazamento do

gesso no molde pode produzir alterações de superfície como aumento da

rugosidade e bolhas de ar. Moldes vazados sob pressão atmosférica são muito mais

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propensos a apresentarem irregularidades superficiais. Além da utilização do

vibrador, o uso de pressão positiva pode ajudar a produzir modelos de gesso com

menos irregularidades na superfície.27-29

O presente estudo avaliou as alterações dimensionais de modelos de gesso

obtidos com silicone de adição e condensação, cristalizados com e sem

pressurização.

2 – MATERIAL E MÉTODOS

Uma matriz em aço inoxidável foi utilizada como modelo padrão, com base

retangular medindo 50,0mm de comprimento por 41,32mm de altura apoiando dois

pilares simulado preparos dentários de coroa total de um pré-molar (35) e um molar

(37), medindo respectivamente 478,0711mm3 e 818,6552mm3,respectivamente, e

moldeiras metálicas perfuradas, medindo 50,0mm de comprimento, 39,02mm de

altura e 6,52mm de largura, de acordo com as especificações da ISO 10360-230

(Figura 1).

O conjunto matriz em aço/moldeiras e placas foi desenhado e confeccionado por

um desenhista industrial, para adaptar, integrar, funcionar na dinâmica de um

verticulador BioArt (São Carlos–SP, Brasil), e garantir um posicionamento

padronizado, correto, livre de deslocamentos no momento das moldagens, conforme

metodologia descrita em trabalhos anteriores31 (Figura 2). Este equipamento foi

utilizado no Laboratório de Biotecnologia Aplicada (LABA) da Faculdade de

Odontologia da Universidade Federal Fluminense (UFF), Niterói, RJ/Brasil. O LABA

possui ambiente controlado, com estabilidade de temperatura (23 ± 2ºC) e de

umidade relativa do ar (50 ± 10%).

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Figura 1 - Modelo padrão em aço inoxidável e moleira perfurada com sua base

Figura 2 – Modelo padrão posicionado na base e moldeira individualizada imobilizada na hastesuperior do verticulador BioArt sugerindo a cinemática do procedimento padronizado de moldagem.

Os grupos de material de moldagem e tamanho da amostra (n=10) representados

no Quadro 1, foram estabelecidos baseando-se em trabalhos similares de avaliação

de alterações dimensionais de materiais de moldagem e na ISO 4823.32

Quadro 1 – Grupos de materiais de moldagem e número de amostras.

Material de moldagem Grupo com pressurização Grupo sem pressurização

Elite® HD+ (Silicone por

adição)

10 amostras (SAP) 10 amostras (SCP)

Zetaplus (Silicone por

condensação)

10 amostras (SAV) 10 amostras (SCV)

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SAP = silicone de adição sob pressão, SAV = silicone de adição com vibrador, SCP = silicone

de condensação sob pressão, SCV = silicone de condensação com vibrador.

Vinte moldes, 10 de cada (SAP e SAV), foram obtidos com silicone de adição (Elite

HD®+ Zhermarck® - Rovigo, Italy), na técnica de dupla moldagem, sem alívio, onde

inicialmente a base pesada e catalizador Putty Soft (Lote 205454, 2017.11) foram

manipulados, segundo instrução do fabricante. Após 3 minutos e 30 segundos a

moldeira foi removida do verticulador e da matriz em aço inoxidável para o segundo

passo com a base leve Light Body (Lote 91079, 2017.11) acoplada em uma

Dispensador Pistola DS-53 (Zhermarck® - Rovigo, Italy).

Os 20 moldes (SAP e SAV) foram armazenados em caixa umidificadora, à

temperatura ambiente (21oC), por 1 hora, respeitando o tempo de reação de

evaporação dos subprodutos voláteis na polimerização do silicone, antes de serem

vazados com gesso pedra especial tipo IV (Lote 1607053, 2019 .07, FujiRock® EP

GC - Alsip, USA). O gesso manipulado de acordo com instruções do fabricante

(água 20ml/pó 100g), levado a uma espatuladora a vácuo (Vac-U-Mixer - Whip-Mix

Corporation – Louisville, USA ) por 30 segundos e vazado sobre um vibrador de

bancada (DCLTM, Campinas - São Paulo, Brasil) com velocidade ajustada. O Grupo

SAP logo após vazado foi fechado e levado à máquina pressurizadora (CP-01 Caltini

- Curitiba-PR, Brasil), sendo mantido por 20 minutos com 6 bar de pressão,

conforme instruções do fabricante. O Grupo SAV cristalizou sob pressão

atmosférica. Depois uma 1 hora todos os 20 modelos SAP e SAV foram separados

de seus moldes.

Vinte moldes, 10 de cada (SCP e SCV), foram feitos com silicone de condensação

(Zetaplus, Zhermarck® - Rovigo – Italy, Lote 205061, 2017.11), na técnica de dupla

moldagem, sem alívio, misturados segundo instruções do fabricante. Esta mistura foi

inserida à moldeira personalizada e posicionada ao verticulador, onde foi realizada a

primeira fase da moldagem da matriz em aço inoxidável já posicionada no

verticulador por 3 minutos e 15 segundos. A moldeira foi removida do verticulador e

da matriz em aço inoxidável, para o segundo passo da moldagem com a base leve

Oranwash (Lote 203127, 2017.11) conforme instrução do fabricante.

Os moldes do grupo SCP foram vazados, fechados e levados à máquina

pressurizadora, sendo mantidos por 20 minutos com 6 bar de pressão, conforme

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instruções do fabricante. O Grupo SCV cristalizou sob pressão atmosférica. Depois

uma 1 hora todos 20 modelos foram separados dos moldes.

Para avaliar a presença de bolhas nos modelos de gesso produzidos, dois

operadores cegos a natureza da pesquisa foram convidados para inspecionar todos

os modelos e registrar em uma planilha, graus para as bolhas observadas (Fig. 3).

Figura 3 – Exemplos de modelos classificados de acordo com as bolhas encontradas na superfície.Ausência de bolhas, 0; bolhas pequenas, 1 e bolhas grandes, 2.

O modelo padrão e os 40 corpos de prova foram identificados, numerados,

embalados e encaminhados 24 horas antes da medição, com a finalidade de

alcançar a estabilidade térmica, de acordo com a ISO 6873,198333, para medição no

Laboratório de Metrologia da empresa Mitutoyo Sul Americana Ltda, Suzano, SP,

Brasil; na Máquina de Medição por Coordenadas 3D, (Beyond-Crysta C 9168,

Mitutoyo, Kanagawa, Japão) com precisão de 0,00001mm ou 0,01µm, com

estabilidade de temperatura ambiente (23 ± 2°C) e de umidade relativa do ar (50 ±

10%).

Os modelos de gesso foram medidos após 7 dias de sua obtenção, quando

atingiram sua resistência ideal34.

A medição foi realizada pela sondagem de uma ponta de rubi (apalpador), em

pontos programados de forma a gerar imagem digital 3D. As medidas dos volumes

de cada cone foram registradas em uma planilha do Excel para análise estatística.

As análises estatísticas foram realizadas com o software IBM SPSS Statistics

V.22.0.0.0 for MAC, Armonk, NY; IBM Corp.

3 - ARGITO PRODUZIDO

A volumetric comparison of plaster molds obtained with vinyl polysiloxane or

condensation silicone, crystallized with and without pressurization.

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Flávio Ferraz, MScD. Graduate Student, Department of Prostodontics, Universidade Federal

Fluminense School of Dentistry, Niterói, Rio de Janeiro, Brazil.

Waldimir Carvalho, MScD, PhD. Adjunct Professor, Department of Prostodontics,

Universidade Federal Fluminense School of Dentistry, Niterói, Rio de Janeiro, Brazil.

Vinicius Ferreira, MScD. Graduate Student, Department of Periodontics, Universidade

Federal Fluminense School of Dentistry, Niterói, Rio de Janeiro, Brazil.

Edgard Fonseca, MScD, PhD. Adjunct Professor, Department of Prostodontics, Universidade

Federal Fluminense School of Dentistry, Niterói, Rio de Janeiro, Brazil.

Eliane Porto Barboza, MScD, PhD. Professor, Department of Periodontics, Universidade

Federal Fluminense School of Dentistry, Niterói, Rio de Janeiro, Brazil.

Corresponding Author:

Eliane Porto Barboza.

Universidade Federal Fluminense School of Dentistry - Department of Periodontics.

Rua Mario Braga 30, Centro, Niterói, Rio de Janeiro, Brazil

CEP.: 24020-140

Tel.: 55 21 979808811

e-mail: [email protected]

ABSTRACT

Comparative studies of volumes of molds obtained under the action of pressure are still

unknown.

The purpose of this study wass to volumetrically compared plaster models obtained with

vinyl polysiloxane or condensation silicone crystallized with and without pressurization.

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Forty plaster models were obtained through double molding, performed in an array of

stainless steel (master model) and divided into 4 groups of 10 test specimens: (1) Vinyl

Polysiloxane under air pressure (VPSP), (2) Vinyl Polysiloxane with Vibrator (VPSV), (3)

Condensation Silicone under air pressure (CSP), (4) Condensation Silicone with Vibrator

(CSV). The VPSP and CSP groups were cast using a vibrator and inserted in a pressurizing

machine for 20 minutes. Both the master model and the models obtained were submitted to

measurements by a 3D Coordinate Measuring Machine. The volumes obtained from the array

of stainless steel and the test specimens were compared and submitted to non-parametric

Kruskal-Wallis statistical test, with a significance of α = 0.05. The Shapiro-Wilk test was used

to verify the normality of groups (p < 0.05).

The four groups showed significant volumetric differences when compared to the master

model. The test specimens showed no significant differences between themselves. The

volume standard deviation of models obtained under positive pressure were more

homogeneous.

The use of positive pressure in the initial phase of the crystallization of plaster may influence

the volume of the model with measures which are more homogeneous, regardless of the

impression material used.

INTRODUCTION

The knowledge of the characteristics of impression material in dental practice is

essential for the success of a well-adjusted prosthesis.1-3 The main objective of reproduction

models is to accurately reproduce the structures of the intraoral hard and soft tissues in three

dimensions.4

It is essential to apply a precise molding technique, because it determines the

longevity of well adapted restorations, hampering the accumulation of plaque, micro-

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infiltrations, breakage of cement and subsequent risk of carious lesions and periodontal

disease5. The misadjustment of the prosthesis may also lead to potential biomechanical

complications due to excessive stress.6-9

In recent years, digital technologies have advanced rapidly. This has influenced the

existing transformations in science, industry and in the style of daily life.10,11 Innovations have

also appeared in Dentistry,12 and more recently, the use of digital printing has benefited the

dentist and the patient due to its ease of use.13-16 However, conventional molding techniques

with elastomeric materials remain the most accurate and reliable.17,18

Vinyl polysiloxanes are among the more dimensionally accurate and stable materials

available for molding procedures in Dentistry.19-22 Molding techniques with elastomers can be

classified as either monophasic or biphasic. Several authors have reported that the biphasic

technique is more accurate.9,23-25

Plaster is a material that has been widely used in dentistry to obtain models of oral

and maxillofacial structures, aiming at the creation of indirect parts, mainly in the area of

prosthesis.26 The process of leakage from the plaster into the mold can produce changes such

as increased surface roughness and air bubbles. Casts set under atmospheric pressure are

much more likely to display surface irregularities. In addition to the use of the vibrator, the

use of positive pressure may help produce plaster models with fewer surface irregularities.27-29

This study volumetrically compared plaster models obtained with vinyl polysiloxane

or condensation silicone crystallized with and without pressurization.

MATERIAL AND METHODS

A standard model was constructed in stainless steel with rectangular base measuring

50.00 mm in length by 41.32 mm in height, simulating a premolar and a molar dental crown

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preparations with volumetric areas of 478.07 mm3 and 818.65 mm3, respectively (Fig. 1),

manufactured according to the ISO 10360-2 specification.30

The set of casts and plates was designed and built to adapt, integrate and function in

the dynamics of a BioArt verticulator (São Carlos-SP, Brazil), guaranteeing a standardized

positioning, free of displacements during molding, according to methodology described in

other studies 31 (Fig. 2). This equipment was used in the Laboratory of Applied Biotechnology

(LABA) of the Faculty of Dentistry of the Fluminense Federal University. The LABA has a

controlled environment, with temperature stability (23±2ºC) and relative humidity (50±10%).

Figure 1 - Standard model in stainless steel and perforated miller with its base

Figure 2 - Standard model positioned on the base and individualized tray immobilized on the top stemof the BioArt verticulator suggesting the kinematics of the standard molding procedure.

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The groups of impression material and sample size were established based on similar work of

evaluation of dimensional changes of molding materials and on ISO 4823 standard.32

Twenty casts of the matrix in stainless steel (master model) were obtained with vinyl

polysiloxane (Elite HD®+ Zhermarck® - Rovigo, Italy, Batch 205454, 2017.11). Twenty

casts were obtained with condensation silicone (Zetaplus, Zhermarck®, Rovigo, Italy, Batch

205061, 2017.11). Both techniques were biphasic, without relief, and manipulated according

to the manufacturer's instructions. The casts were stored in a moistening box, at ambient

temperature (21ºC), for 1 hour, observing the reaction time of evaporation of volatile by-

products in the polymerization of silicon, before being cast with Type IV Dental Die Stone

(FujiRock® EP GC, Alsip, USA, Batch 1607053, 2019 .07). The plaster was handled in

accordance with the manufacturer's instructions (water 20ml/100g powder), in a vacuum

spatulator (Vac-U-Mixer, Whip-Mix Corporation, Louisville, USA) for 30 seconds and poured

on a bench vibrator (DCLTM, Campinas, São Paulo, Brazil). Twenty casts (ten of vinyl

polysiloxane - VPSP group, and ten of condensation silicone – CSV group), immediately after

molding, were closed and taken to the pressurizing machine (CP-01 Caltini - Curitiba-PR,

Brazil), for 20 minutes with 6 bar pressure, according to the manufacturer's instructions.

Twenty casts (ten of vinyl polysiloxane - VPSV group, and ten of condensation silicone -

CSV group) were not placed into the pressurizing machine. The crystallization of plaster in

the CSV and VPSV groups was under atmospheric pressure. After 1 hour, all models were

separated from their casts.

In the plaster models, the presence or absence of bubbles and their diameters (Fig.3)

were evaluated by two operators blinded to the nature of the study who were invited to inspect

all models and register the collected data in a spreadsheet (0= absence of bubble, 1= bubbles

up to 1 mm, 2= bubbles above 1 mm). After the individual assessment, a consensus meeting

calibrated the obtained data to allow statistical analysis.

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Figure 3 – Examples of models classified according to the bubbles found on the surface. Absence of

bubbles, 0; small bubbles, 1 and big bubbles, 2.

The master model and the 40 test specimens were identified, numbered, packaged

and shipped to the Metrology Laboratory (Mitutoyo Sul Americana Ltda, Suzano, SP, Brazil),

24 hours before the measurement, in order to reach thermal stability, according to ISO 6873,

1983.33 In the laboratory, a 3D Coordinate Measuring Machine (Beyond-Crysta C 9168,

Mitutoyo, Kanagawa, Japan) was used with an accuracy of 0.00001mm or 0.01μm, with room

temperature stability (23±2 °C) and relative humidity (50 ± 10%). Plaster models were

measured 7 days after their acquisition, when they reached their ideal resistance34. The

measurement was performed by probing a ruby tip (probe) at points programmed to generate

a 3D digital image. The measurements of the volumes of each cone were recorded in an Excel

spreadsheet for statistical analysis.

Statistical analyses were performed using the software IBM SPSS Statistics

V.22.0.0.0 for MAC, IBM Corp., Armonk, New York. All data were analyzed with the

Kruskal-Wallis test to assess significant differences among the groups (P<.05). As a post hoc

test, the Mann-Whitney U tests were also done to analyze the overall volumetric change

within the groups.

3 - RESULTS

Table 1 shows the volumes obtained by the measuring machine. Note how the

standard deviation of the groups placed in the pressurizing machine is lower than those that

only used the vibrator.

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Table 1 – Measurements generated by the measuring machine in mm3

Table 1 – Measurements generated by the measuring machine in mm3

Molar Standard VPSP VPSV CSP CSV

1

818.6552

782.3145 789.2539 774.8159 749.9682

2 784.7547 797.6688 780.4662 831.4783

3 783.3422 744.0802 808.8574 774.6164

4 788.8775 794.8733 800.6277 806.9518

5 789.8637 793.0763 797.9710 741.5345

6 780.8350 792.9459 794.0392 789.2664

7 777.8658 782.2123 799.5846 755.9490

8 783.5533 710.3234 796.7057 788.7169

9 776.6554 782.7244 802.8329 775.0343

10 791.6577 778.2331 781.7885 729.7487

Average

783.9720 776.5392 793.7689 774.3264

SD 4.9714 27.8854 11.0391 31.1897

Premolar

Standard VPSP VPSV CSP CSV

1

478.0711

453.6177 463.1512 448.4713 433.2136

2 456.6980 469.5199 455.0288 475.6515

3 455.7146 417.6102 474.9895 449.6546

4 457.1877 465.8826 462.8572 471.9748

5 461.3133 463.6826 465.2682 431.3311

6 458.7451 465.2991 464.1430 461.6385

7 455.1724 457.5736 467.7178 443.6436

8 457.5581 433.9852 461.4491 463.4788

9 454.1969 455.8588 475.8820 452.4742

10 464.4242 460.9068 456.4835 430.8647

Average

457.4628 455.3470 463.2290 451.3925

SD 3.3225 16.5255 8.5466 16.6057

VPSP= vinyl polysiloxane under air pressure, VPSV= vinylpolysiloxane with vibrator, CSP= condensation silicone underpressure, CSV=condensation silicone with vibration. SD*- standard deviation.

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The volumes of the VPSV groups did not present a normal distribution (Shapiro-Wilk test) in

molar (p=0.002) and pre-molar (p=0.004) casts. The measures of the other groups showed

normal distribution (p>.05). The VPSP, VPSV, CSP, CSV groups and the master model were

significantly different among themselves (p<0.05).

Figure 4 presents the comparative analyzes of volumes obtained for the molar preparations

between groups. Note the significant differences between the CSV groups and the master

model, VPSP and the master model and VPSV and the master model. Also note that there

were no statistical differences between the CSP group and the master model. Figure 5 presents

the comparative study of volumes obtained for the preparation of pre-molars among the

groups. Note that the master model volume showed significant differences when compared

with all the groups evaluated.

Figure 4 – results from multiple comparison between the analysed groups for molar

preparation volume.

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Figure 5 – results from multiple comparison between the analysed groups for premolar

preparation volume.

Of the 80 models evaluated, 47.5% of the preparations did not present bubbles. Small

(26.25%) and large (26.25%) bubbles were observed in 52.5% of the models. Table 2 presents

the distribution of the bubbles per group. Statistical analysis did not show significant

differences between the bubbles evaluated within the groups (VPSP, VPSV, CSP, CSV) for the

molar and premolar preparations (P <.05).

Table 2 - Distribution of superficial bubbles

Table 2 – Distribution of superficial bubbles by group after consensus meeting

Samples Molar Premolar

VPSP VPSV CSP SCV ASP ASV CSP SCV

1 0 0 0 0 2 1 0 0

2 0 1 0 1 0 2 1 0

3 1 0 0 0 1 1 1 2

4 0 0 1 1 0 1 1 1

5 1 1 1 0 0 1 2 2

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6 0 0 0 0 1 1 2 1

7 0 0 0 1 1 2 1 2

8 0 0 0 1 1 1 0 1

9 0 0 0 0 0 1 1 0

10 0 0 0 2 0 1 2 2

0= absence of bubbles, 1= small bubbles,2= big bubbles VPSP= vinyl polysiloxane under air pressure, VPSV= vinyl polysiloxanewith vibrator, CSP= condensation silicone under pressure, CSV= con-densation silicone with vibration.

DISCUSSION

Despite the constant advances in digitalization, reconstruction, 3D printing and the

manufacture of computer assisted dental prostheses, conventional moldings still represent the

most reliable model for copying of the buccal tissues required for the production of a well-

adapted prosthesis.17,18 Therefore, plaster models still play a fundamental role in the

manufacture of dental prostheses. This study compared the volumes of the stainless-steel

master model with plaster models obtained with vinyl polysiloxane or condensation silicone,

crystallized with and without pressurization. Other studies compared only the materials which

were tested.21,35 This creates a difficulty in verifying the significance of the differences

presented in the measurements of these studies. All groups of materials under pressure

produced significantly smaller models than the master model, simulating molar and pre-molar

preparations, except for the Condensation Silicone under air pressure (CSP) group in the

molar preparations. 2,22,24,36,37

The average volumes of the molar and pre-molar preparations of the Condensation

Silicone under air Pressure group (CSP) are closest to the volume of the Master Model.

Thereafter, the measurements presented a descending standard for the means of the Vinyl

Polysiloxane under air Pressure (VPSP), Vinyl Polysiloxane with Vibrator (VPSV) and

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Condensation Silicone with Vibrator (SCV) groups. The only group that presented no

statistical difference when compared to the master model was the (CSP) for the molars (P =

0.106). Although the literature19-22 advocates that vinyl polysiloxane is the most accurate

molding material, the result of this work is in line with the study by Markovic et al, 20122

which showed that Condensation Silicone molds cast in 1 hour presented measurements

closer to the master model, compared to vinyl polysiloxane.

Previous studies stated that the use of pressure helps to produce smoother surfaces

and fewer irregularities.26,27 In the present study, the use of pressurization in the initial phase

of plaster crystallization seems to have influenced the best uniformity of the volumes. This

can be verified by the lower standard deviations presented by the groups submitted to pressure

when compared to those treated with a vibrator. There was a reduction of 51% and 35%

volume in Condensation Silicone groups with pre-molars and molars, respectively. The

reductions in Vinyl Polysiloxane groups were of 20% for pre-molars and 18% for molars.

Some studies point to an improved stability of Vinyl Polysiloxane compared to

other molding materials.19-22 This can be observed in the present study by the higher standard

deviation presented by the CSP and CSV groups in molars and pre-molars, compared to the

lower values presented by the VPSP and VPSV groups.

Despite of the differences in the values of the volumes obtained by the three-

dimensional models reconstruction by the 3D coordinate machine, there were no significant

differences between the groups VPSP, VPSV, CSP and CSV for molars and pre-molars.

In the present study, 40 models presented surface bubbles (52.5%). This may have

contributed to the reduction in the volume of the models due to the sensitivity of the Ruby tip

probe, used by the 3D Coordinate Measuring Machine.

The VPSP, VPSV, CSP and CSV groups did not present statistical differences

regarding the presence of bubbles, not allowing an attribution of causality to materials and the

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use of pressure (Molar P = 0.054 and Pre-molar P = 0.516). This is in line with the in vitro

study of Machalakis et al., 200738 which showed that models obtained from polyether

produced plaster samples with less bubbles compared to polysiloxane. In addition, the use of

topical use of surfactants reduced the amount of bubbles in the silicone casts obtained by

addition silicone.39

In the present study it was possible to identify a tendency of greater homogeneity in

the models obtained with the action of positive pressure. However, further studies with a

larger number of samples are needed to verify the influence of pressure on the homogeneity of

the models volumes.

CONCLUSION

The use of positive pressure in the initial phase of the plaster crystallization may

influence the volume of the model with more homogeneous measurements, regardless of the

impression material.

Both Vinyl Polysiloxane and Condensation Silicone produced smaller models than

the Master Model, with or without the action of positive pressure.

The lower volume of the model does not seem to be related to the greater formation

of surface bubbles.

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4- CONCLUSÃO

Os corpos de prova cristalizados sob pressão e somente com vibrador, deste

trabalho, mostraram ser dimensionalmente diferentes do modelo padrão.

Os corpos de prova não tiveram alterações dimensionais significativas em

entre si.

Neste estudo, a utilização da pressão na fase inicial da cristalização do gesso

forneceu modelos com medidas (volumes) mais próximas ao padrão

independente do material de moldagem utilizado.

O volume do preparo parece estar inversamente relacionado com a formação

de bolhas.

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