A systematic review of the clinical performance of CAD/CAM single-tooth restorations

PURPOSE: This systematic review sought to determine the long-term clinical survival rates of single-tooth restorations fabricated with computer-aided design/computer-assisted manufacture (CAD/CAM) technology, as well as the frequency of failures depending on the CAD/CAM system, the type of restoration, the selected material, and the luting agent. MATERIALS AND METHODS: An electronic search from 1985 to 2007 was performed using two databases: Medline/PubMed and Embase. Selected keywords and well-defined inclusion and exclusion criteria guided the search. All articles were first reviewed by title, then by abstract, and subsequently by a full text reading. Data were assessed and extracted by two independent examiners. The pooled results were statistically analyzed and the overall failure rate was calculated by assuming a Poisson-distributed number of events. In addition, reported failures were analyzed by CAD/CAM system, type of restoration, restorative material, and luting agent. RESULTS: From a total of 1,957 single-tooth restorations with a mean exposure time of 7.9 years and 170 failures, the failure rate was 1.75% per year, estimated per 100 restoration years (95% CI: 1.22% to 2.52%). The estimated total survival rate after 5 years of 91.6% (95% CI: 88.2% to 94.1%) was based on random-effects Poisson regression analysis. CONCLUSIONS: Long-term survival rates for CAD/CAM single-tooth Cerec 1, Cerec 2, and Celay restorations appear to be similar to conventional ones. No clinical studies or randomized clinical trials reporting on other CAD/CAM systems currently used in clinical practice and with follow-up reports of 3 or more years were found at the time of the search.

Tracking of industrial objects by using CAD models

In this paper we present a model-based approach for real-time camera pose estimation in industrial scenarios. The line model which is used for tracking is generated by rendering a polygonal model and extracting contours out of the rendered scene. By un-projecting a point on the contour with the depth value stored in the z-buffer, the 3D coordinates of the contour can be calculated. For establishing 2D/3D correspondences the 3D control points on the contour are projected into the image and a perpendicular search for gradient maxima for every point on the contour is performed. Multiple hypotheses of 2D image points corresponding to a 3D control point make the pose estimation robust against ambiguous edges in the image.

Rapid Surface Creation – Schnell zu anspruchsvollen CAD-Flächen mit Tebis

In der CAD-Welt existieren unterschiedliche Arten, wie Oberflächen beschrieben werden. Netze, auch Meshes genannt oder Polymaschen, sind aus einer Vielzahl ebener Dreiecke zusammengesetzt (bis zu mehreren Millionen). Sie stammen aus Digitalisiersystemen oder aus virtueller Modelliersoftware und werden üblicherweise im STL-Format ausgetauscht. Verwandt hierzu sind Netze, die aus Simulationssystemen kommen, beispielsweise zur Umformsimulation von Blechteilen.

Vorbereitung von CAD-Konstruktionsdaten für den RP-Einsatz – eine Schnittstellenproblematik

Während zunehmend Verfahrensverbesserungen der RP-Technologie Gegenstand aktueller Entwicklungen sind, ist die datentechnische Integration des RP-Prozesses in die CAx-Landschaft nach wie vor nicht ganz problemlos. Seit fast 20 Jahren stellt das STL-Format eine de facto Standardschnittstelle zu RP-Anwendungen dar.

Ermittlung optimaler Bauteilorientierung zur Verbesserung der Prozessplanung in der CAD/RP-Kette

Ein wesentlicher Einflussfaktor auf die Bauteilqualität und Prozessgüte bei der generativen Herstellung von Prototypen ist die Orientierung der Bauteile. So kann eine optimierte Ausrichtung den Treppenstufeneffekt (Staircasing) sowie den Curling-Effekt minimieren und somit die Oberflächenqualität bzw. die Bauteilgenauigkeit erhöhen oder die Berücksichtigung von Formtoleranzen (z.B. Rundheit) ermöglichen. Des Weiteren können verschiedene Bauteilausrichtungen unterschiedliche Ausführungen von Stützkonstruktionen bewirken und die Bauteilstabilität beeinflussen. Diese und ähnliche Wechselwirkungen gilt es bei der Auswahl einer geeigneten Bauteilorientierung für RP-Anwendungen zu berücksichtigen. Dieser Vortrag stellt ein generisches System vor, welches unter Berücksichtigung der genannten Einflussfaktoren sowie weiterer Effekte eine rechnergestützte Optimierung der Bauteilorientierung durchführt. Neben der weiterhin notwendigen Erfahrung der Anwender zur endgültigen Festlegung der fallabhängigen Bauteilausrichtung liefert das System Vorschläge auf Basis einer intensiven Geometrieanalyse, die eine entsprechende Datenaufbereitung im Rahmen der Prozessplanung unterstützen.

Lung cancer screening with CT: evaluation of radiologists and different computer assisted detection software (CAD) as first and second readers for lung nodule detection at different dose levels

OBJECTIVES To find the best pairing of first and second reader at highest sensitivity for detecting lung nodules with CT at various dose levels. MATERIALS AND METHODS An anthropomorphic lung phantom and artificial lung nodules were used to simulate screening CT-examination at standard dose (100 mAs, 120 kVp) and 8 different low dose levels, using 120, 100 and 80 kVp combined with 100, 50 and 25 mAs. At each dose level 40 phantoms were randomly filled with 75 solid and 25 ground glass nodules (5-12 mm). Two radiologists and 3 different computer aided detection softwares (CAD) were paired to find the highest sensitivity. RESULTS Sensitivities at standard dose were 92%, 90%, 84%, 79% and 73% for reader 1, 2, CAD1, CAD2, CAD3, respectively. Combined sensitivity for human readers 1 and 2 improved to 97%, (p1=0.063, p2=0.016). Highest sensitivities--between 97% and 99.0%--were achieved by combining any radiologist with any CAD at any dose level. Combining any two CADs, sensitivities between 85% and 88% were significantly lower than for radiologists combined with CAD (p<0.03). CONCLUSIONS Combination of a human observer with any of the tested CAD systems provide optimal sensitivity for lung nodule detection even at reduced dose at 25 mAs/80 kVp.

Surface Roughness and Microhardness of Two Recent CAD/CAM-Materials After Storage

Objectives: To investigate surface roughness and microhardness of two recent resin-ceramic materials for computer-aided design/computer-aided manufacturing (CAD/CAM) after polishing with three polishing systems. Surface roughness and microhardness were measured immediately after polishing and after six months storage including monthly artificial toothbrushing. Methods: Sixty specimens of Lava Ultimate (3M ESPE) and 60 specimens of VITA ENAMIC (VITA Zahnfabrik) were roughened in a standardized manner and polished with one of three polishing systems (n=20/group): Sof-Lex XT discs (SOFLEX; three-step (medium-superfine); 3M ESPE), VITA Polishing Set Clinical (VITA; two-step; VITA Zahnfabrik), or KENDA Unicus (KENDA; one-step; KENDA Dental). Surface roughness (Ra; μm) was measured with a profilometer and microhardness (Vickers; VHN) with a surface hardness indentation device. Ra and VHN were measured immediately after polishing and after six months storage (tap water, 37°C) including monthly artificial toothbrushing (500 cycles/month, toothpaste RDA ~70). Ra- and VHN-values were analysed with nonparametric ANOVA followed by Wilcoxon rank sum tests (α=0.05). Results: For Lava Ultimate, Ra (mean [standard deviation] before/after storage) remained the same when polished with SOFLEX (0.18 [0.09]/0.19 [0.10]; p=0.18), increased significantly with VITA (1.10 [0.44]/1.27 [0.39]; p=0.0001), and decreased significantly with KENDA (0.35 [0.07]/0.33 [0.08]; p=0.03). VHN (mean [standard deviation] before/after storage) decreased significantly regardless of polishing system (SOFLEX: 134.1 [5.6]/116.4 [3.6], VITA: 138.2 [10.5]/115.4 [5.9], KENDA: 135.1 [6.2]/116.7 [6.3]; all p<0.0001). For VITA ENAMIC, Ra (mean [standard deviation] before/after storage) increased significantly when polished with SOFLEX (0.37 [0.18]/0.41 [0.14]; p=0.01) and remained the same with VITA (1.32 [0.37]/1.31 [0.40]; p=0.58) and with KENDA (0.81 [0.35]/0.78 [0.32]; p=0.21). VHN (mean [standard deviation] before/after storage) remained the same regardless of polishing system (SOFLEX: 284.9 [24.6]/282.4 [31.8], VITA: 284.6 [28.5]/276.4 [25.8], KENDA: 292.6 [26.9]/282.9 [24.3]; p=0.42-1.00). Conclusion: Surface roughness and microhardness of Lava Ultimate was more affected by storage and artificial toothbrushing than was VITA ENAMIC.

Dentin Bond Strength of Two Recent CAD/CAM-Materials after Storage

Purpose: To investigate the bond strength to dentin of two recent resin-ceramic materials for computer-aided design/computer-aided manufacturing (CAD/CAM) after 24 hours and after six months storage. Methods and Materials: Ninety cylinders were milled out of Lava Ultimate (3M ESPE) and 90 cylinders out of VITA ENAMIC (VITA Zahnfabrik) (dimension of cylinders: ∅=3.6 mm, h=2 mm). All Lava Ultimate cylinders were sandblasted (aluminium oxide, grain size: 27 μm) and cleaned with ethanol, whereas all VITA ENAMIC cylinders were acid-etched (5% hydrofluoric acid) and cleaned with water-spray. According to the three groups of cements used, the cylinders (n=30/resin-ceramic material) were further pretreated with 1) Scotchbond Universal for RelyX Ultimate (3M ESPE), 2) CLEARFIL Ceramic Primer for PANAVIA F2.0 (Kuraray), or 3) no further pretreatment for Ketac Cem Plus (3M ESPE). The cylinders were then bonded to ground human dentin specimens with 1) Scotchbond Universal and RelyX Ultimate (light-cured), 2) ED PRIMER II and PANAVIA F2.0 (light-cured), or 3) no adhesive system; Ketac Cem Plus (self-cured). Shear bond strength (SBS) was measured after 24 hours for 15 specimens/group and after six months (37°C, 100% humidity) for the other 15 specimens/group. SBS-values were statistically analysed with nonparametric ANOVA followed by exact Wilcoxon rank sum tests (α=0.05). Results: SBS of the two resin-ceramic materials and the three cements after 24 hours and after six months storage are shown in Figure 1. The statistical analysis showed that the duration of storage had a significant effect on SBS of Lava Ultimate for all three cements but had no significant effect on SBS of VITA ENAMIC. For Lava Ultimate SBS-values were (MPa; medians after 24 hours/six months): 13.5/22.5 (p=0.04) for RelyX Ultimate, 11.4/5.8 (p=0.0006) for PANAVIA F2.0, and 0.34/0.09 (p=0.04) for Ketac Cem Plus (Fig. 1). For VITA ENAMIC SBS-values were (MPa; medians after 24 hours/six months): 16.0/21.2 (p=0.10) for RelyX Ultimate, 11.4/14.4 (p=0.06) for PANAVIA F2.0, and 0.43/0.41 (p=0.32) for Ketac Cem Plus (Fig. 1). After 24 hours, there was no significant difference in SBS between Lava Ultimate and VITA ENAMIC for all three cements (p≥0.37). After six months, there was no significant difference in SBS between Lava Ultimate and VITA ENAMIC for RelyX Ultimate and Ketac Cem Plus (p≥0.07) whereas for PANAVIA F2.0, SBS was significantly lower for Lava Ultimate than for VITA ENAMIC (p<0.0001). Conclusion: SBS of Lava Ultimate was more affected by six months storage and by the cement used than was VITA ENAMIC.

Response to neoadjuvant treatment of invasive ductal breast carcinomas including outcome evaluation: MRI analysis by an automatic CAD system in comparison to visual evaluation

BACKGROUND The aim of this study was to evaluate imaging-based response to standardized neoadjuvant chemotherapy (NACT) regimen by dynamic contrast-enhanced magnetic resonance mammography (DCE-MRM), whereas MR images were analyzed by an automatic computer-assisted diagnosis (CAD) system in comparison to visual evaluation. MRI findings were correlated with histopathologic response to NACT and also with the occurrence of metastases in a follow-up analysis. PATIENTS AND METHODS Fifty-four patients with invasive ductal breast carcinomas received two identical MRI examinations (before and after NACT; 1.5T, contrast medium gadoteric acid). Pre-therapeutic images were compared with post-therapeutic examinations by CAD and two blinded human observers, considering morphologic and dynamic MRI parameters as well as tumor size measurements. Imaging-assessed response to NACT was compared with histopathologically verified response. All clinical, histopathologic, and DCE-MRM parameters were correlated with the occurrence of distant metastases. RESULTS Initial and post-initial dynamic parameters significantly changed between pre- and post-therapeutic DCE-MRM. Visually evaluated DCE-MRM revealed sensitivity of 85.7%, specificity of 91.7%, and diagnostic accuracy of 87.0% in evaluating the response to NACT compared to histopathology. CAD analysis led to more false-negative findings (37.0%) compared to visual evaluation (11.1%), resulting in sensitivity of 52.4%, specificity of 100.0%, and diagnostic accuracy of 63.0%. The following dynamic MRI parameters showed significant associations to occurring metastases: Post-initial curve type before NACT (entire lesions, calculated by CAD) and post-initial curve type of the most enhancing tumor parts after NACT (calculated by CAD and manually). CONCLUSIONS In the accurate evaluation of response to neoadjuvant treatment, CAD systems can provide useful additional information due to the high specificity; however, they cannot replace visual imaging evaluation. Besides traditional prognostic factors, contrast medium-induced dynamic MRI parameters reveal significant associations to patient outcome, i.e. occurrence of distant metastases.

CAD/CAM fabrication accuracy of long- vs. short-span implant-supported FDPs

OBJECTIVE To compare the precision of fit of long-span vs. short-span implant-supported screw-retained fixed dental prostheses (FDPs) made from computer-aided-design/computer-aided-manufactured (CAD/CAM) titanium and veneered with ceramic. The null hypothesis was that there is no difference in the vertical microgap between long-span and short-span FDPs. MATERIALS AND METHODS CAD/CAM titanium frameworks for an implant-supported maxillary FDP on implants with a flat platform were fabricated on one single master cast. Group A consisted of six 10-unit FDPs connected to six implants (FDI positions 15, 13, 11, 21, 23, 25) and group B of six 5-unit FDPs (three implants, FDI positions 21, 23, 25). The CAD/CAM system from Biodenta Swiss AG (Berneck, Switzerland) was used for digitizing (laser scanner) the master cast and anatomical CAD of each framework separately. The frameworks were milled (CAM) from a titanium grade V monobloc and veneered with porcelain. Median vertical distance between implant and FDP platforms from the non-tightened implants (one-screw test on implant 25) was calculated from mesial, buccal, and distal scanning electron microscope measurements. RESULTS All measurements showed values <40 μm. Total median vertical microgaps were 23 μm (range 2-38 μm) for group A and 7 μm (4-24 μm) for group B. The difference between the groups was statistically significant at implant 21 (P = 0.002; 97.5% CI -27.3 to -4.9) and insignificant at implant 23 (P = 0.093; -3.9 to 1.0). CONCLUSIONS CAD/CAM fabrication including laboratory scanning and porcelain firing was highly precise and reproducible for all long- and short-span FDPs. While all FDPs showed clinically acceptable values, the short-span FDPs were statistically more precise at the 5-unit span distance.

Dentinhaftkraft zweier neuer CAD/CAM-Materialien in Abhängigkeit verschiedener adhäsiver Zementsysteme

Zielsetzung: Ziel der Studie war die Bestimmung der Dentinhaftkraft von zwei so-genannten Hybridmaterialien für computer-aided design/computer-aided manufacturing (CAD/CAM) Restaurationen unter Anwendung von fünf verschiedenen Zementen vor und nach sechsmonatiger Lagerung. Materialien und Methoden: Aus extrahierten menschlichen Molaren wurden 300 Dentinprobekörper hergestellt (n=15 pro Gruppe; 10 Gruppen (2 Hybridkeramiken, 5 Zemente) je nach 24 h/nach sechsmonatiger Lagerung). Aus Hybridkeramikblöcken von Lava Ultimate (3M ESPE) und VITA ENAMIC (VITA Zahnfabrik) wurden Zylinder hergestellt, welche standardisiert aufgeraut wurden. Anschliessend wurden die Hybrid-keramikzylinder mit einem der folgenden fünf Zemente auf die Dentinprobekörper zementiert: mit den Kompositzementen RelyX Ultimate (3M ESPE), PANAVIA F2.0 (Kuraray), Variolink II (Ivoclar Vivadent), els cem (Saremco Dental AG) oder als Negativkontrollgruppe mit dem kunststoffmodifizierten Glasionomerzement Ketac Cem Plus (3M ESPE). Die Dentinhaftkraft der Hybridkeramikzylinder wurde einerseits nach 24 h und andererseits nach sechsmonatiger Lagerung via Scherkrafttest bestimmt. Nach dem Scherkrafttest wurde das Bruchmuster unter einem Lichtmikroskop bei 40-facher Vergrösserung beurteilt. Die Dentinhaftkraftwerte wurden mittels nichtparametrischer ANOVA gefolgt von exakten Wilcoxon Rangsummen-Tests statistisch analysiert (α=0,05). Die Beurteilung des Bruchmusters wurde deskriptiv ausgewertet. Resultate: Für die Hybridkeramik Lava Ultimate und nach 24 h erzielten die Kompositzemente RelyX Ultimate und Variolink II die höchsten Dentinhaftkraftwerte. Die Dentinhaftkraftwerte von RelyX Ultimate und Variolink II unterschieden sich nicht signifikant. Die Dentinhaftkraftwerte von PANAVIA F2.0 unterschieden sich ebenfalls nicht signifikant von denjenigen von RelyX Ultimate, waren jedoch signifikant tiefer als diejenigen von Variolink II. Unter allen Kompositzementen erzielte els cem die tiefsten Dentinhaftkraftwerte. Nach sechsmonatiger Lagerung waren die Dentinhaftkraftwerte für RelyX Ultimate die höchsten, gefolgt von Variolink II, von els cem und anschliessend von PANAVIA F2.0, welcher nach sechsmonatiger Lagerung die tiefsten Dentinhaftkraftwerte der Kompositzemente zeigte. Der kunststoffmodifizierte Glasionomerzement Ketac Cem Plus zeigte sowohl nach 24 h als auch nach sechsmonatiger Lagerung die tiefsten Dentinhaftkraftwerte. Für VITA ENAMIC war die Reihenfolge der Zemente nach Dentinhaftkraft nach 24 h ähnlich wie diejenige nach sechsmonatiger Lagerung: Die Dentinhaftkraft war für RelyX Ultimate und Variolink II am höchsten, gefolgt von PANAVIA F2.0, von els cem und schlussendlich von Ketac Cem Plus mit den tiefsten Dentinhaftkraftwerten. Nach 24 h und für alle fünf Zemente unterschieden sich die Dentinhaftkraftwerte zwischen Lava Ultimate und VITA ENAMIC nicht signifikant. Nach sechsmonatiger Lagerung unterschieden sich die Dentinhaftkraftwerte zwischen Lava Ultimate und VITA ENAMIC ebenfalls nicht signifikant für RelyX Ultimate und els cem im Gegensatz zu den Dentinhaftkraftwerten von PANAVIA F2.0, Variolink II und Ketac Cem Plus, welche signifikant tiefer waren für Lava Ultimate als für VITA ENAMIC. Das häufigste Bruch-muster war für Lava Ultimate nach 24 h und für VITA ENAMIC sowohl nach 24 h als auch nach sechsmonatiger Lagerung adhäsiv zwischen Dentin und Zement. Nach sechs-monatiger Lagerung war für Lava Ultimate das häufigste Bruchmuster tendenziell gemischte Brüche. Schlussfolgerung: Basierend auf den Resultaten kann gesagt werden, dass für beide Hybridkeramiken sowohl RelyX Ultimate als auch Variolink II empfohlen werden können. PANAVIA F2.0 kann für VITA ENAMIC empfohlen werden, für Lava Ultimate allerdings weniger, da die Dentinhaftkraft nach sechsmonatiger Lagerung abnahm. Von einer konventionellen (allerdings nicht indizierten und in dieser Studie experimentellen) Zemen-tierung der beiden Hybridkeramiken mit dem kunststoffmodifizierten Glasionomerzement Ketac Cem Plus muss abgeraten werden.

Einfluss von Politursystemen auf Oberflächenrauigkeit und mechanische Eigenschaften von CAD/CAM-Materialien

Zielsetzung: Das Ziel dieser Studie war, den Einfluss von drei Politursystemen auf die Oberflächenrauigkeit von verschiedenen Materialien für computer-aided design/computer-aided manufacturing (CAD/CAM) Restaurationen mittels Profilometrie sowie die mikromechanischen Eigenschaften der Materialien mittels Mikrohärtemessgerät zu analysieren. Materialien und Methoden: Von dem CAD/CAM-Kompositmaterial Paradigm MZ100 (3M ESPE), der CAD/CAM-Feldspatkeramik VITABLOCS Mark II (VITA Zahnfabrik) und den CAD/CAM-Hybridmaterialien Lava Ultimate (3M ESPE), VITA ENAMIC (VITA Zahnfabrik) und AMBARINO High-Class (Creamed) wurden je 60 Prüfkörper zugeschnitten, gekennzeichnet und standardisiert aufgerauht. Die standardisierte Aufrauhung wurde mit Baseline-Rauigkeitsmessungen überprüft (Ra und Rz; µm). Die Prüfkörper wurden mit einem von drei Politursystemen poliert (n=20 pro CAD/CAM-Material): 1) Sof-Lex Scheiben (Disc-System, 3 Politurschritte: medium, fein und superfein; 3M ESPE), 2) VITA Polishing Set Clinical (Silikonpolitursystem, 2 Politurschritte: medium und fein; VITA Zahnfabrik) oder 3) KENDA Nobilis (Silikonpolierer, 1 Politurschritt (universal); KENDA Dental). Nach Politur der Prüfkörper wurden Ra und Rz sowie die mikromechanischen Eigenschaften Oberflächenhärte (VHN; Vickers Härte) und Elastizitätsmodul (EM; GPa) gemessen. In den darauf folgenden sechs Monaten wurden die Prüfkörper in Leitungswasser gelagert und insgesamt sechs Mal einem maschinellem Zahnbürsten zugeführt. Anschliessend wurden erneut Ra und Rz sowie VHN und EM gemessen. Ra-, Rz-, VHN- und EM-Werte wurden mittels nichtparametrischer ANOVA global analysiert und die p-Werte mittels Bonferroni-Holm Korrektur für multiples Testen korrigiert. Als post-hoc Tests wurden Kruskal-Wallis-Tests sowie exakte Wilcoxon Rangsummen-Tests verwendet und die p-Werte wurden nicht korrigiert. Das Signifikanzniveau wurde auf α=0,05 festgelegt. Resultate: Für alle drei CAD/CAM-Hybridmaterialien ergaben Sof-Lex Scheiben nach der Politur die tiefste Oberflächenrauigkeit (d. h. die tiefsten Ra- und Rz-Werte), gefolgt von KENDA Nobilis und von dem VITA Polishing Set Clinical. Bei dem CAD/CAM-Kompositmaterial sowie bei der CAD/CAM-Feldspatkeramik ergaben Sof-Lex Scheiben und KENDA Nobilis ähnliche Resultate, gefolgt von dem VITA Polishing Set Clinical. Bei einigen CAD/CAM-Materialien zeigten sich – zum Teil in Abhängigkeit des Politursystems – nach maschinellem Zahnbürsten und Lagerung signifikant höhere Ra- und Rz-Werte. Die CAD/CAM-Materialien zeigten unabhängig des Politursystems und der Lagerung signifikant verschiedene VHN- und EM-Werte. Bei einigen CAD/CAM-Materialien zeigten sich – zum Teil ebenfalls in Abhängigkeit des Politursystems – nach maschinellem Zahn-bürsten und Lagerung signifikant tiefere VHN- und EM-Werte. Schlussfolgerungen: Die Wahl des Politursystems beeinflusste die Oberflächenrauigkeit der CAD/CAM-Materialien markant, wobei Sof-Lex Scheiben insgesamt die besten Politurresultate zeigten, gefolgt von dem Silikonpolierer KENDA Nobilis. Von der Verwendung des Silikonpolitursystems VITA Polishing Set Clinical muss eher abgeraten werden. Das CAD/CAM-Kompositmaterial Paradigm MZ100 und die CAD/CAM-Hybridmaterialien Lava Ultimate und AMBARINO High-Class als weichere und elastischere Materialien liessen sich insgesamt besser polieren, waren aber bezüglich mechanischer Eigenschaften anfälliger auf Lagerung als die härtere CAD/CAM-Feldspatkeramik VITABLOCS Mark II und das CAD/CAM-Hybridmaterial VITA ENAMIC.

Higher macrophage superoxide anion production in coronary artery disease (CAD) patients with Type D personality

BACKGROUND Type D personality (Type D) is an independent psychosocial risk factor for poor cardiac prognosis and increased mortality in patients with cardiovascular disease (CVD), but the involved mechanisms are poorly understood. Macrophages play a pivotal role in atherosclerosis, the process underlying coronary artery disease (CAD). We investigated macrophage superoxide anion production in production in CAD patients with and without Type D. METHODS AND RESULTS We studied 20 male CAD patients with Type D (M:66.7±9.9years) and 20 age-matched male CAD patients without Type D (M:67.7±8.5years). Type D was measured using the DS14 questionnaire with the two subscales 'negative affectivity' and 'social inhibition'. We assessed macrophage superoxide anion production using the WST-1 assay. All analyses were controlled for potential confounders. CAD patients with Type D showed higher superoxide anion production compared to CAD patients without Type D (F(1,38)=15.57, p<0.001). Complementary analyses using the Type D subscales 'negative affectivity' and 'social inhibition', and their interaction as continuous measures, showed that both Type D subscales (negative affectivity: (ß=0.48, p=0.002, R(2)=0.227); social inhibition: (ß=0.46, p=0.003, R(2)=0.208)) and their interaction (ß=0.36, p=0.022, R(2)=0.130) were associated with higher WST-1 reduction scores. Results remained significant when controlling for classical CVD risk factors (i.e. body mass index, mean arterial blood pressure), atherosclerosis severity (i.e. intima media thickness, presence of carotid plaques), and psychological factors (depressive symptom severity, chronic stress). CONCLUSIONS Our results indicate higher macrophage superoxide anion production in CAD patients with Type D compared to those without Type D. This may suggest a mechanism contributing to increased morbidity and mortality in CAD patients with Type D.