scholarly journals Influence of Conventional, CAD-CAM, and 3D Printing Fabrication Techniques on the Marginal Integrity and Surface Roughness and Wear of Interim Crowns

2021 ◽  
Vol 11 (19) ◽  
pp. 8964
Author(s):  
Nada Aldahian ◽  
Rawaiz Khan ◽  
Mohammed Mustafa ◽  
Fahim Vohra ◽  
Ali Alrahlah
Keyword(s):  
Surface Roughness ◽  
3D Printing ◽  
Pearson Correlation ◽  
Physical Property ◽  
Mean Value ◽  
Surface Wear ◽  
Micro Ct ◽  
Marginal Integrity ◽  
Cad Cam ◽  
Ct Analysis

The aim is to assess the influence of fabrication techniques—conventional (CN), CAD-CAM (CC), and 3D printing (3D)—on the marginal fit, adaptation, surface roughness, and wear of interim restorations of crowns. Thirty interim crowns were fabricated using CN, CC, and 3D techniques. Sixty discs were fabricated to evaluate surface wear and surface roughness properties, with 10 disc samples in each group (n = 10). Internal adaptation and marginal integrity of interim crowns were analyzed with micro CT to detect microgaps at selected points. Average surface micro-roughness (Ra) was calculated in micrometers (μm) using an optical non-contact surface microscope under cyclic loading. Surface wear was evaluated by surface area measurements (mm3) using a micro CT. Analysis of variance (ANOVA) and Tukey’s post hoc comparison tests with Pearson correlation were performed for data analysis. The highest adaptation means were for CN (269.94 ± 64 μm), and the lowest mean value was observed for 3D (197.82 ± 11.72 μm) crowns. CN and CC specimens showed comparable adaptation (p > 0.05), which were significantly higher (p < 0.05) than 3D crowns. CN crowns showed significantly higher marginal misfit compared to 3D (p < 0.05) and CC (p < 0.05) crowns. The highest mean surface roughness was observed in the 3D crowns (5.61 ± 0.33 µm), whereas the lowest was found in CC crowns (3.28 ± 0.34 µm). Better restoration Ra was observed using the CC method followed by CN. CN had the highest wear (17.79 ± 2.78 mm3), and the lowest wear was observed in the 3D (10.81 ± 2.00 mm3) specimen. Low surface wear was observed using 3D printing, followed by CN and CC techniques. The printed specimen showed comparable outcomes to CAD-CAM restoration; however, they were better than CN restoration. A positive correlation between adaptation and surface roughness was observed, indicating an effect of the fabrication technique on material physical property.

scholarly journals Ιστολογική ανάπτυξη εξατομικευμένου χόνδρινου εμφυτεύματος από ανθρώπινα μεσεγχυματικά βλαστικά κύτταρα λιπώδους ιστού, σε τρισδιάστατο εκτυπωμένο ικρίωμα με χρήση προηγμένων μεθόδων κατασκευής CAD/CAM και βιοαντιδραστήρα

2020 ◽  
Author(s):  
Κωνσταντίνος Θεοδωρίδης
Keyword(s):  
Additive Manufacturing ◽  
3D Printing ◽  
Perfusion Bioreactor ◽  
Micro Ct ◽  
Cad Cam

Στην παρούσα Διατριβή χρησιμοποιήθηκε η τεχνολογία ‘προσθετικής κατασκευής’ (Additive Manufacturing) και συγκεκριμένα η μοντελοποίηση με απόθεση τήξης (FDM) και τρισδιάστατη εκτύπωση (3D printing) για την κατασκευή τρισδιάστατων τυπωμένων ικριωμάτων πολυκαπρολακτόνης διαφορετικών γεωμετρικών πόρων και μικρο-αρχιτεκτονικής δομής. Παρουσιάστηκε μια συγκριτική ανάλυση ανάπτυξης υαλοειδούς χόνδρου από διαφοροποιημένα μεσεγχυματικά κύτταρα προερχόμενα από ανθρώπινο λιπώδη ιστό (hADMSCs) σε τρία διαφορετικά και πρωτότυπα ικριώματα στην εσωτερική δομή τους. Αξιολογήθηκε ο πολλαπλασιασμός των κυττάρων, ο εποικισμός και η διαφοροποίησή τους, σε σχέση με τη δομή του κάθε ικριώματος, καθώς και οι μηχανικές ιδιότητες των τελικών κατασκευών. Ιδιαίτερη έμφαση δόθηκε τόσο στην μάκρο- όσο και στην μίκρο-αρχιτεκτονική, για την βέλτιστη χονδρογενή διαφοροποίηση, ως μία σημαντική παράμετρος που δεν έχει μελετηθεί καλά στη βιβλιογραφία. Μεταξύ των τριών ικριωμάτων που δοκιμάστηκαν, το RO45 ήταν ευνοϊκότερο για χονδρογενή διαφοροποίηση, ενώ το 3DHC υποστήριξε καλύτερα τον πολλαπλασιασμό και την διείσδυση των κυττάρων εντός του ικριώματος, παρουσιάζοντας επίσης και τον υψηλότερο ρυθμό αύξησης στις μηχανικές ιδιότητες του τελικού αναγεννημένου χόνδρινου ιστού. Προσδιορίστηκε επίσης το πιο ευνοϊκό περιβάλλον για την ιδανικότερη υποστήριξη του πολλαπλασιασμού και της διαφοροποίησης των κυττάρων. Για το σκοπό αυτό, χρησιμοποιήθηκε βιοαντιδραστήρας διάχυσης (perfusion bioreactor) που προσελκύει συνεχώς την προσοχή των ερευνητών ως ένα αποτελεσματικό και σύγχρονο εργαλείο στη μηχανική ιστών. Επίσης εφαρμόστηκε ένα φυσικό βιοϋλικό ευρέως διαδεδομένο στην Αναγεννητική Ιατρική, με εξαιρετική βιοσυμβατότητα, βιοαποικοδομησιμότητα και μη τοξικά χαρακτηριστικά. Πρόκειται για το κολλαγόνο, μια δομική πρωτεΐνη με αδιαμφισβήτητα ευεργετικά χαρακτηριστικά. Η μελέτη εκτελέστηκε σε τρισδιάστατα εκτυπωμένα ικριώματα πολυκαπρολακτόνης που παρασκευάστηκαν με τετράγωνους πόρους. Το κολλαγόνο είτε εφαρμόστηκε μεμονωμένα και επικάλυψε τις ίνες του ικριώματος, είτε εφαρμόστηκε ως ένα διάλυμα γέλης κολλαγόνου και κύτταρων που συνολικά διείσδυσε στους πόρους των ικριωμάτων. Χρησιμοποιήθηκαν επιπλέον δύο διαφορετικά μέσα διαφοροποίησης για τον έλεγχο της χονδρογενούς διαφοροποίησης σε όλα τα ικριώματα, σε συνθήκες στατικής και δυναμικής καλλιέργειας με βιοαντιδραστήρες διάχυσης. Στη δυναμική καλλιέργεια, τα κύτταρα στα ικριώματα χωρίς την προσθήκη κολλαγόνου είχαν καλύτερη διείσδυση και πιο ομοιόμορφη κατανομή εντός του ικριώματος. Αυτά δε που συνδυάστηκαν με το μέσο χονδρογενούς διαφοροποίησης βασισμένο στον αυξητικό παράγοντα TGF-β2, έδειξαν επαυξημένη χονδρογενή διαφοροποίηση που οφείλονταν στο ευεργετικό μηχανικό ερέθισμα της δυναμικής καλλιέργειας. Περαιτέρω, μελετήθηκε η αρχική προσκόλληση των κυττάρων στα τρισδιάστατα ικριώματα, για να επιτευχθεί υψηλή πυκνότητα κυττάρων και ακόμη πιο ομοιόμορφη κατανομή κυττάρων, που γενικά θεωρείται μια πρόκληση σε εφαρμογές Ιστομηχανικής. Για τον σκοπό αυτό σχεδιάστηκε, κατασκευάστηκε και μελετήθηκε μια πρωτότυπη συσκευή τρισδιάστατης καλλιέργειας κυττάρων (3D-CD) για στατική καλλιέργεια με γνώμονα τον περιορισμό απώλειας κυττάρων κατά την έγχυση και την διευκόλυνση παροχής θρεπτικών ουσιών. Η τεχνολογία τρισδιάστατης εκτύπωσης (3D printing) χρησιμοποιήθηκε τόσο για το ικρίωμα όσο και για την κατασκευή της συσκευής καλλιέργειας. Εκτός από τη δοκιμή της συσκευής, ο σκοπός αυτής της μελέτης ήταν να εκτιμηθούν και να συγκριθούν οι στατικές και δυναμικές μέθοδοι έγχυσης και οι συνθήκες καλλιέργειας των κυττάρων, υπό κανονικές και υποξικές συνθήκες (normoxia and hypoxia) και τα αποτελέσματά τους σε παραμέτρους όπως η αποτελεσματικότητα διασποράς των κυττάρων, η κατανομή των κυττάρων και ο πολλαπλασιασμός των κυττάρων. Η συσκευή καλλιέργειας (3D-CD) βελτίωσε την αποτελεσματικότητα έγχυσης των κυττάρων με σχεδόν μηδαμινή απώλεια κυττάρων και με ομοιόμορφο εποικισμό σε όλες τις ζώνες του ικριώματος, όπως αναδείχθηκε από τις χρησιμοποιούμενες τεχνικές σάρωσης με μικροτομογράφο (micro-CT). Σε επόμενη φάση αξιολογήθηκε η περαιτέρω διαφοροποίηση των μεσεγχυματικών κυττάρων με αυτή την συσκευή και σε συνθήκες νορμοξίας ή υποξίας. Η μέθοδος διαφοροποίησης στην πρωτότυπη συσκευή σε συνδυασμό με τις συνθήκες υποξίας είχε ως αποτέλεσμα την αναγέννηση ιστού χόνδρου με ιδανικά χαρακτηριστικά όπως άφθονη εξωκυττάρια θεμέλια ουσία (ECM) πλούσια σε γλυκοζαμινογλυκάνες και πρωτεογλυκάνες, αλλά επίσης και αρκετά αυξημένη αναλογία σε κολλαγόνο τύπου ΙΙ έναντι του κολλαγόνου τύπου Ι, όπως και στο φυσιολογικό υαλοειδή χόνδρο. Τέλος, αξίζει να σημειωθεί ότι οι μηχανικές ιδιότητες που προέκυψαν μπορούν να αντέξουν ακόμη και τις πιο ακραίες συνθήκες της καθημερινής καταπόνησης των αρθρώσεων.

scholarly journals Influence of Manufacturing Methods of Implant-Supported Crowns on External and Internal Marginal Fit: A Micro-CT Analysis

2018 ◽  
Vol 2018 ◽  
pp. 1-6 ◽  
Author(s):  
Izabela C. M. Moris ◽  
Silas Borges Monteiro ◽  
Raíssa Martins ◽  
Ricardo Faria Ribeiro ◽  
Erica A. Gomes
Keyword(s):  
Qualitative Evaluation ◽  
Insertion Torque ◽  
Micro Ct ◽  
Marginal Fit ◽  
Manufacturing Method ◽  
Significant Difference ◽  
Cad Cam ◽  
Computed Microtomography ◽  
Ct Analysis ◽  
Manufacturing Methods

Aim.To evaluate the influence of different manufacturing methods of single implant-supported metallic crowns on the internal and external marginal fit through computed microtomography.Methods.Forty external hexagon implants were divided into 4 groups(n=8), according to the manufacturing method: GC, conventional casting; GI, induction casting; GP, plasma casting; and GCAD, CAD/CAM machining. The crowns were attached to the implants with insertion torque of 30 N·cm. The external (vertical and horizontal) marginal fit and internal fit were assessed through computed microtomography. Internal and external marginal fit data (μm) were submitted to a one-way ANOVA and Tukey’s test(α=.05). Qualitative evaluation of the images was conducted by using micro-CT.Results.The statistical analysis revealed no significant difference between the groups for vertical misfit(P=0.721). There was no significant difference(P>0.05)for the internal and horizontal marginal misfit in the groups GC, GI, and GP, but it was found for the group GCAD(P≤0.05). Qualitative analysis revealed that most of the samples of cast groups exhibited crowns underextension while the group GCAD showed overextension.Conclusions.The manufacturing method of the crowns influenced the accuracy of marginal fit between the prosthesis and implant. The best results were found for the crowns fabricated through CAD/CAM machining.

scholarly journals Thermal-cycling, simulated brushing, and beverages induced color changes and roughness of CAD/CAM poly (methyl methacrylate) denture resins

2021 ◽  
Author(s):  
Sara Mohammad Al Taweel ◽  
Afnan F Alfouzan ◽  
Hanan N. Al-Otaibi ◽  
Nawaf Labban ◽  
Huda A Alshehri
Keyword(s):  
Surface Roughness ◽  
Thermal Cycling ◽  
Artificial Saliva ◽  
Pearson Correlation ◽  
Colour Change ◽  
Lower Surface ◽  
Lemon Juice ◽  
Factorial Anova ◽  
Color Changes ◽  
Cad Cam

Abstract The aim of the present study was to evaluate and compare the effect of thermal-cycling, mechanical brushing and beverage storage on the color changes and surface roughness of conventional heat-polymerized and CAD/CAM PMMA used to fabricate complete dentures. A total of 100 specimens measuring 10 mm in diameter and 3 mm in thickness were fabricated from conventional PMMA resin (Heat-cured, Major. Base.20, Moncalieri, Italy) and CAD/CAM blocks (Opera system, Principauté de Monaco, French). The specimens were subjected to a combined surface treatment involving thermo-cycling, mechanical brushing, and immersed in either artificial saliva (AS), coffee, tea, Coca-Cola, or lemon juice. Colour differences (∆E) and surface roughness (Ra) was determined using a spectrophotometer and non-contact profilometer, respectively. The data were analyzed using IBM SPSS v.20 (α=0.05). Factorial ANOVA showed that independent factors, namely material, beverages, and the interaction between independent factors, significantly influenced ΔE (F=76.862; p<0.001) and surface roughness (F=71.685; p<0.001). The overall highest and lowest colour differences was obtained for CAD/CAM PMMA (∆E=1.93 ± 1.29) and conventional PMMA (∆E=1.41 ± 1.39) resins, respectively (p=0.061). Conventional PMMA (1.22±0.20) demonstrated significantly increased roughness compared to CAD/CAM PMMA (0.91±0.17) (p <0.001). Pearson correlation showed a low degree of correlation, which was non-significant for both the PMMA (r=0.015; p=0.917) and C-PMMA materials (r=0.097; p=0.505). CAD/CAM milled PMMA resins demonstrated greater colour change and lower surface roughness compared to conventional heat-polymerized PMMA resins. Specimens in tea and coffee demonstrated maximum colour changes and were perceivable by the human eye. On the contrary, specimens immersed in low pH acidic beverages namely Coca-Cola and lemon juice demonstrated maximum surface roughness.

scholarly journals Micro-CT Analysis of Y-TZP Copings Made by Different CAD/CAM Systems: Marginal and Internal Fit

2018 ◽  
Vol 2018 ◽  
pp. 1-4 ◽  
Author(s):  
Rafaella Caramori Saab ◽  
Leonardo Fernandes da Cunha ◽  
Carla Castiglia Gonzaga ◽  
Amanda Mahammad Mushashe ◽  
Gisele Maria Correr
Keyword(s):  
Tetragonal Zirconia ◽  
Micro Ct ◽  
Ceramic System ◽  
Cad Cam ◽  
Ceramic Blocks ◽  
Ct Analysis ◽  
Ct Technology ◽  
Internal Adaptation ◽  
Internal Fit ◽  
Ceramic Crown

Purpose. The aim of the study was to measure the marginal and internal adaptation (MIA) of zirconia copings, made of 4 ceramic systems for CAD/CAM, using microcomputed tomography (micro-CT) technology. Material and Methods. Two identical stainless steel models were used, representing a preparation for full ceramic crown on a lower molar. The master models were then scanned for the production of copings from specific yttrium oxide partially stabilized tetragonal zirconia polycrystal ceramic blocks of each system (n=10): Cerec/inCoris Zi, Sirona; Cercon/Cercon base, Dentsply; Ceramill/Ceramill Zi, Amann Girrbach; and Lava/Lava Frame Zirconia, 3M ESPE. MIA was evaluated measuring 4 points as follows: marginal gap (MG), axial wall gap (AW), axio-occlusal angle gap (AO), and central occlusal area gap (CO). The data were statistically analyzed by ANOVA and Tukey’s test (α = 0.05). Results. The ceramic system Lava showed greater internal desadaptation (80.75 ± 22.69 µm) while CEREC presented the lowest values (49.92 ± 11.77 µm). There were significant differences between the measurement points evaluated. CO demonstrated the greater values (77.03 ± 22.61 µm). All marginal and internal adaptation values were considered clinically acceptable. Conclusion. It was concluded that there was an influence of the type of ceramic system in marginal and internal adaptation of copings in zirconia.

scholarly journals Digital Procedures Compared to Conventional Gypsum Casts in the Manufacturing of CAD/CAM Adhesive Restorations: 3D Surface Trueness and Interfacial Adaptation Analysis

2021 ◽  
Vol 11 (11) ◽  
pp. 5060
Author(s):  
Andrea Baldi ◽  
Allegra Comba ◽  
Edoardo Alberto Vergano ◽  
Michail L. Vakalis ◽  
Mario Alovisi ◽  
...  
Keyword(s):  
Ct Scan ◽  
Ex Vivo ◽  
Micro Ct ◽  
Marginal Fit ◽  
Cad Cam ◽  
Ct Analysis ◽  
3D Printed ◽  
Tooth Preparation ◽  
Internal Fit ◽  
Ex Vivo Study

Objective. The purpose of this ex vivo study was to compare the trueness of traditional and digital workflows and to analyze the interfacial fit of CAD/CAM restorations on gypsum and 3D-printed casts (3DC). Methods: Forty patients underwent indirect posterior adhesive restorations. After tooth preparation, both traditional and chairside procedures were followed. Obtained models were scanned to generate STL files of the intraoral impression (IOS), the conventional cast (RS), and the 3D-printed cast (3DCS). Superimposition of the casts was performed to evaluate trueness. Then, for each preparation, two identical CAD/CAM restorations were milled and luted on RS and 3DC. Micro-CT scan was performed to evaluate 3D interfacial fit. Results. Surface trueness analysis showed no significant differences among groups (p > 0.05), with average trueness ranging from 11.56 to 17.01 µm. Micro-CT analysis showed significant differences between gypsum casts (average ranging from 135.78 to 212.31 µm) and 3DC (average ranging from 57.63 to 144.55 µm) for both marginal and internal fit. Conclusions. In adhesive restorations manufacturing, digital and conventional procedures generate casts that are not significantly different. Marginal fit of adhesive restorations is similar to conventional crown design and clinically acceptable. It is assumable that a direct digital workflow could benefit from the usage of 3DC.

Comparative characteristics of provisional crowns made by CAD/CAM milling and 3D printing

2020 ◽  
pp. 45-49
Author(s):  
A.V. Stomatov ◽  
D.V. Stomatov ◽  
P.V. Ivanov ◽  
V.V. Marchenko ◽  
E.V. Piitsky ◽  
...  
Keyword(s):  
3D Printing ◽  
Good Alternative ◽  
Digital Model ◽  
Dental Practice ◽  
Production Methods ◽  
Automated Production ◽  
3D Printing Technology ◽  
Cad Cam ◽  
Milling Method ◽  
Technology Comparison

In this work, the authors studied and compared the two main methods used in dental practice for the automated production of orthopedic structures: the widely used CAD / CAM milling method and the 3D printing technology. As an object of research, temporary crowns were used, which were made on the basis of the same digital model: a) by the method of CAD / CAM milling from polymethylmethacrylate disks; b) by 3D printing from photopolymer resin based on LCD technology. Comparison of production methods and finished designs was carried out according to the following characteristics: strength, durability, aesthetic qualities, accuracy of orthopedic designs, etc. According to the results of the study, it was concluded that 3D printing can be a good alternative to CAD / CAM milling in solving problems of temporary prosthetics.

scholarly journals Mechanical Characterization and Thermodynamic Analysis of Laser-Polished Landscape Design Products Using 3D Printing

Materials ◽  
2021 ◽  
Vol 14 (10) ◽  
pp. 2601
Author(s):  
Yue Ba ◽  
Yu Wen ◽  
Shibin Wu
Keyword(s):  
Surface Roughness ◽  
3D Printing ◽  
Fused Deposition Modeling ◽  
High Surface ◽  
Landscape Design ◽  
Laser Polishing ◽  
Fused Deposition ◽  
Design Structure ◽  
3D Printed ◽  
Stability And Accuracy

Recent innovations in 3D printing technologies and processes have influenced how landscape products are designed, built, and developed. In landscape architecture, reduced-size models are 3D-printed to replicate full-size structures. However, high surface roughness usually occurs on the surfaces of such 3D-printed components, which requires additional post-treatment. In this work, we develop a new type of landscape design structure based on the fused deposition modeling (FDM) technique and present a laser polishing method for FDM-fabricated polylactic acid (PLA) mechanical components, whereby the surface roughness of the laser-polished surfaces is reduced from over Ra 15 µm to less than 0.25 µm. The detailed results of thermodynamics and microstructure evolution are further analyzed during laser polishing. The stability and accuracy of the results are evaluated based on the standard deviation. Additionally, the superior tensile and flexural properties are examined in the laser-polished layer, in which the ultimate tensile strength (UTS) is increased by up to 46.6% and the flexural strength is increased by up to 74.5% compared with the as-fabricated components. Finally, a real polished landscape model is simulated and optimized using a series of scales.

Micro‐CT analysis of the Lisfranc complex reveals higher bone mineral density in dorsal compared to plantar regions

2021 ◽  
Author(s):  
Melissa R. Requist ◽  
Yantarat Sripanich ◽  
Tim Rolvien ◽  
Amy L. Lenz ◽  
Alexej Barg
Keyword(s):  
Bone Mineral Density ◽  
Bone Mineral ◽  
Micro Ct ◽  
Mineral Density ◽  
Ct Analysis
Sign in / Sign up

Export Citation Format

Share Document