Biomechanical Performance of Polyethylene Fiber, Glass Fiber and Short Fiber-Reinforced Composite Resins in Dental Restorations: A Pilot Study

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Main Author: Fernandes, Beatriz Paredes
Publication Date: 2024
Format: Master thesis
Language: eng
Source: Repositórios Científicos de Acesso Aberto de Portugal (RCAAP)
Download full: https://hdl.handle.net/10316/116097
Summary: Trabalho Final do Mestrado Integrado em Medicina Dentária apresentado à Faculdade de Medicina
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spelling Biomechanical Performance of Polyethylene Fiber, Glass Fiber and Short Fiber-Reinforced Composite Resins in Dental Restorations: A Pilot StudyPerformance Biomecânica da Fibra de Polietileno, Fibra de Vidro e Resinas Compostas Reforçadas por Fibras Curtas em Restaurações Dentárias: Um Estudo PilotoFlexural strengthComposite resinsShort fiber-reinforced compositePolyethylene fiberGlass FiberResistência à flexãoResinas compostasCompósito reforçado com fibras curtasFibra de polietilenoFibra de vidroTrabalho Final do Mestrado Integrado em Medicina Dentária apresentado à Faculdade de MedicinaIntroduction: The decline in the biomechanical properties of teeth due to structural loss drives the development of advanced materials and techniques for dental restorations. This pilot study aims to evaluate the influence of polyethylene fiber, glass fiber, and conventional and short fiber-reinforced composite resins on fracture resistance and failure mode of restored structurally compromised teeth.Materials and methods: Twenty-seven (27) intact premolars were collected and randomly divided into nine groups according to their crown volume (n=3). Two groups served as controls: the negative (Intact) and the positive (Unrestored). Standardized mesio-occluso-distal (MOD) cavities were prepared, followed by restoration with different materials. After the adhesive procedure, resin coating, and rebuilding of the missing interproximal walls with a conventional composite resin (CCR), the samples were restored using different studied materials according to the following groups: GæP - CCR only; EvXP and UnP - packable short fiber-reinforced composites; EvXF and UnF - flowable short fiber-reinforced composites; EvSN (glass fiber net) and RIB (polyethylene fiber) positioned bucco-lingually at the cavity base followed by a CCR restoration. Restorations were completed with an occlusal matrix-guided 2mm CCR restoration. Fracture resistance was tested using a universal testing machine, and fracture thresholds and patterns were analyzed.Results: Statistically significant differences in fracture resistance values were observed among the groups (p=0.034), with only the comparison between the Intact and Unrestored groups presenting statistically significant differences (p=0.025). The statistical power achieved was 83%. There was no statistically significant association between the groups regarding failure mode (p=0.152).Conclusion: Within the limitations of this study, no statistically significant differences were identified in the biomechanical performance among the various restorative materials tested. Keywords: Flexural strength; Composite resins; Short fiber-reinforced composite; Polyethylene fiber; Glass FiberIntrodução: O declínio das propriedades biomecânicas dos dentes devido à perda estrutural impulsiona o desenvolvimento de materiais e técnicas avançadas para realização de restaurações dentárias. Este estudo piloto tem como objetivo avaliar a influência da fibra de polietileno, da fibra de vidro, das resinas compostas convencionais e reforçadas por fibras curtas na resistência à fratura assim como no tipo de fratura de dentes restaurados estruturalmente comprometidos.Materiais e métodos: Vinte e sete (27) pré-molares intactos foram recolhidos e divididos aleatoriamente em nove grupos de acordo com o volume da coroa (n=3). Dois grupos serviram de controlo: o negativo (intactos) e o positivo (não restaurados). Cavidades mesio-ocluso-distais (MOD) padronizadas foram preparadas, seguidas da restauração com diferentes materiais. Após o procedimento adesivo, revestimento de resina e reconstrução das paredes interproximais com resina composta convencional (RCC), as amostras foram restauradas usando diferentes materiais estudados de acordo com os seguintes grupos: GæP - apenas RCC; EvXP e UnP - resinas compostas compactáveis reforçadas por fibras curtas; EvXF e UnF - resinas compostas fluidas reforçadas por fibras curtas; EvSN (rede de fibra de vidro) e RIB (fibra de polietileno) posicionadas vestíbulo-lingualmente na base da cavidade, seguidos da restauração com RCC. As restaurações foram completadas com uma restauração RCC de 2mm guiada por uma matriz oclusal. A resistência à fratura foi testada utilizando uma máquina de testes universal, e os limiares e padrões de fratura foram analisados.Resultados: Foram observadas diferenças estatisticamente significativas nos valores de resistência à fratura entre os grupos (p=0,034), sendo que apenas a comparação entre os grupos Intactos e Não Restaurados apresentou diferenças estatisticamente significativas (p=0,025). O poder alcançado foi de 83%. Não houve associação estatisticamente significativa entre os grupos em relação ao modo de fratura (p=0,152).Conclusão: Dentro das limitações deste estudo, não foram identificadas diferenças estatisticamente significativas no desempenho biomecânico entre os vários materiais de restauração testados. Palavras-chave: Resistência à flexão; Resinas compostas; Compósito reforçado com fibras curtas; Fibra de polietileno; Fibra de vidro2024-07-10info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesishttps://hdl.handle.net/10316/116097https://hdl.handle.net/10316/116097TID:203672003engFernandes, Beatriz Paredesinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositórios Científicos de Acesso Aberto de Portugal (RCAAP)instname:FCCN, serviços digitais da FCT – Fundação para a Ciência e a Tecnologiainstacron:RCAAP2024-08-06T22:32:27Zoai:estudogeral.uc.pt:10316/116097Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireinfo@rcaap.ptopendoar:https://opendoar.ac.uk/repository/71602025-05-29T06:09:32.424739Repositórios Científicos de Acesso Aberto de Portugal (RCAAP) - FCCN, serviços digitais da FCT – Fundação para a Ciência e a Tecnologiafalse
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