Como a resina composta é um material que progressivamente têm tido grande aceitação, sendo amplamente utilizada em tratamentos restauradores, alguns fatores devem ser observados a fim de garantirmos uma maior longevidade das restaurações. Neste estudo, verificamos a influência dos aparelhos de luz halógena e de LED, opacidade da resina composta e efeito da aplicação tópica do flúor sobre a resina composta empregando o teste de microdureza.
O’ Brien 45, em 1997, relata que a dureza pode ser definida como a resistência de um material a um endentador ou penetrador. A avaliação da microdureza foi o teste de ensaio escolhido por se admitir que ela possa representar indiretamente a capacidade de polimerização das resinas fotopolimerizáveis (MANDARINO et al.36, 1992), sendo que o teste de microdureza permite avaliar pequenas alterações de superfície.
Diversos testes de microdureza têm sido adotados a fim de se avaliar a polimerização da resina composta. Dentre estes, podemos apontar estudos utilizando-se a dureza Vickers (MANDARINO & PORTO37, 1989; VINHA et al.70, 1990; TURBINO et al.67, 1992; PEREIRA et al.49, 1997; BESNAULT et al.7, 2003; BRAGA et al.9, 2004; TSAI et al.66, 2004), dureza Knoop (DENYER & SHAW, 1982; SWARTZ et al.64, 1983; FERRACANE et al.19, 1986; TAKAMIZU et al.65, 1988; ATMADJA & BRYANT4, 1990; PIRES et al.51, 1993; VICENTINI et al.69, 1996; CORRER SOBRINHO et al.12, 2000; SANTOS et al.55, 2000; YAP76, 2000;
CUNHA et al.14, 2001; SOH et al.60-1, 2003), dureza Barcol (FRIEDMAN & HASSAN20, 1984) e dureza Wallace (ASMUSSEN2,1982; HANSEN & ASMUSSEN23, 1993; ASMUSSEN & PEUTZFELDT3, 2003)
Segundo Souza62, em 1974 o ensaio de dureza pode ser dividido em três tipos principais, dependendo da maneira com o que o ensaio é conduzido; a) por penetração; b) por choque; c) por risco. Quanto ao penetrador usado, há dois tipos de microdureza: Vickers e Knoop, e neste estudo, adotamos o teste de microdureza Vickers.
Desta forma, quando a dureza do material é afetada, a dissolução da matriz orgânica pode expor as partículas de carga inorgânicas do material resinoso, provocando a deterioração do material, aumento da rugosidade superficial e conseqüente acúmulo de placa bacteriana o que poderá contribuir para alteração de cor da resina composta (SCHULZE et al.56, 2003).
Willershausen et al.74, em 1999 verificaram que microorganismos, tais como, S. mutans, S. oralis e A. naeslundii aderem firmemente a materiais restauradores resinosos. Como conseqüência da colonização bacteriana e uma higienização deficiente, podem se desenvolver falhas que levarão ao insucesso da restauração. Este fator pode ser agravado com a diminuição da microdureza e/ou alteração da rugosidade superficial da resina composta.
Craig13, em 2004 aponta ainda que os valores de dureza Knoop para as resinas compostas (22 a 80Kg/mm2) são baixos, comparados aos valores de 343Kg/ mm2 para o esmalte humano, e 110Kg/ mm2 para o amálgama dental. A inadequada profundidade de polimerização pode reduzir a longevidade das restaurações de resina composta (SHORTALL et al.57, 1995) e interferir com a microdureza da resina composta.
Além da avaliação da microdureza, outros trabalhos também são descritos na literatura a fim de avaliar o grau de polimerização da resina composta, tais como, o uso de penetrômetro
(SHORTALL et al.57, 1995; MILLS et al.42, 1999; KOUPIS et al.28, 2004), teste de raspagem e medição com paquímetro ou sonda (BACKER et al.5, 1985; LIM et al.34, 2001; KOUPIS et al.28, 2004) e avaliação do grau de conversão do monômero (FERRACANE et al.19, 1986; RUEGGEBERG et al.54, 1993; RUEGGEBERG et al.53, 1994).
Em relação ao grau de conversão do monômero, Craig13, em 2004 relata que a resina polimerizada possui muitas ligações cruzadas devido a presença das ligações duplas difuncionais de carbono. O grau de polimerização varia, dependendo da sua localização ser interna ou na superfície inibida pelo ar. A porcentagem de ligações duplas, que reagem, pode variar de 35 a 80%.
Koupis et al.28, em 2004 através da análise de regressão verificaram que não houve diferença significante entre os métodos de raspagem e com a utilização do penetrômetro. Porém o teste de microdureza tem sido o mais popular método para a investigação de fatores que podem influenciar a profundidade de polimerização (SHORTALL et al.57, 1995).
As características peculiares de cada resina composta, podem interferir no grau de microdureza do material restaurador. Neste estudo, a resina escolhida foi a microhíbrida Esthet-X indicada tanto para restaurações de dentes posteriores como anteriores. Esta resina composta consiste da combinação de BisGMA, BisEMA e TEGDMA. O fabricante afirma que este material apresenta grande durabilidade, estabilidade hidrolítica e resistência à propagação de fraturas, com alta resistência ao desgaste combinada com a facilidade de se alcançar uma superfície lisa e de alto brilho.
Há relatos na literatura que comprovam que a quantidade de carga da resina composta interfere na profundidade de polimerização e microdureza do material (RUEGGEBERG et al.54, 1993; RUEGGEBERG et al.53, 1994; VICENTINI et al.69, 1996; CUNHA et al.14, 2001; KOUPIS et al.28, 2004; LEONARD et al.33, 2002). Atmadja & Bryant4, em 1990 ao
estudarem alguns fatores que poderiam vir a influenciar na profundidade de polimerização de resinas compostas, verificaram que a resina microparticulada foi a mais afetada pelo declínio da microdureza com o aumento da profundidade e que as resinas compostas possuem diferentes valores de microdureza superficial, variando de acordo com a composição do material.
Craig13, em 2004 afirma que a microdureza Knoop para as resinas compostas de partículas finas é maior que os valores para as resinas compostas de micropartículas devido a fração de volume das partículas de carga. Esses valores indicam uma resistência moderada à indentação sob tensões funcionais para as resinas com muita carga, mas essas diferenças não parecem ser o fator principal da resistência funcional ao desgaste.
Rueggeberg et al.54, em 1993 analisaram o impacto do tipo de partículas na profundidade de polimerização da resina composta P-50 (3M) híbrida e Silux Plus (3M) microparticulada, através da técnica de Espectroscopia Infravermelha e verificaram que na superfície e à 1mm de profundidade das amostras o tipo de carga promoveu uma significativa influência na polimerização da resina, porém aos 2mm de profundidade, o tipo de carga exerceu mínima influência. Vicentini et al.69, em 1996 concluíram que a resina híbrida Z 100 (3M) apresentou valores de microdureza Knoop superiores à resina de micropartículas Silux Plus (3M), tanto na superfície como na base da amostra.
As exigências estéticas levaram os fabricantes e pesquisadores a desenvolverem materiais restauradores diretos com grande variedade de cores. Pesquisas visando à alteração da cor das resinas compostas; em longo prazo foram desenvolvidas por Inokoshi et al.25, em 1996; Hosoya24, em 1999 e Schulze et al.56, em 2003, e logo após a fotopolimerização por Johnston & Reisbick27, em 1997 demonstrando a preocupação na obtenção de melhores resultados estéticos.
Desta forma, autores como, Friedman & Hassan20, em 1984; Takamizu et al.65, em 1988; Mandarino et al.36, em 1992; Turbino et al.67, em 1992; Rueggeberg et al.54, em 1993; Shortall et al.57, em 1995; Johnston & Rusbick27, em 1997; Hosoya24, em 1999; Jandt et al.26, em 2000; Koupis et al.28, em 2004 estudaram a interferência da variação das cores na fotopolimerização das resinas compostas.
Foi verificado por Takamizu et al.65, em 1988 através da análise da microdureza Knoop uma redução na profundidade de polimerização nas cores mais escuras da resina composta Prisma Fill (Dentsply), quando testadas as cores; cinza-marrom, cinza escuro, amarelo escuro, amarelo-cinza claro, amarelo claro. Já Jandt et al.26, em 2000 e Koupis et al.28, em 2004 ao analisarem amostras pelo teste de raspagem e utilizando um penetrômetro, verificaram que as cores A2 de algumas resinas compostas apresentaram maiores valores de polimerização quando comparados com a cor A4.
Mandarino et al.36, em 1992 utilizando resinas compostas de cores escuras e claras, observaram que as claras apresentavam maiores valores de microdureza que as de tonalidade escura, porém no primeiro milímetro não houve diferença significativa entre as tonalidades de cor. Uma das possíveis hipóteses pode ser devido à presença dos pigmentos utilizados para propiciar tonalidades escuras aos materiais restauradores que possivelmente absorvem a luz que passa através da resina e prejudicam sua polimerização, atuando como filtros seletivos para certos comprimentos de onda de luz.
Desta forma, Friedman & Hassan20, em 1984; Backer et al.5, em 1985; Ferracane et al.19, em 1986; Takamizu et al.65, em 1988; Koupis et al.28, em 2004 concluíram que as cores mais escuras possuem uma menor dureza superficial que as cores mais claras, quando utilizado um mesmo tempo de polimerização, pré-estabelecido pelo fabricante.
Martins et al.38, em 2002 verificaram diferença estatística entre a intensidade de luz utilizada nas amostras de resina, entretanto em
relação à cor não houve diferença estatisticamente significante em 2mm de profundidade. Os autores concluíram que a cor da resina composta não influencia a dureza Knoop. Santos et al.55, em 2000 avaliando a microdureza, também afirmaram não haver diferença estatisticamente significante nos dois primeiros milímetros da resina composta quando utilizado o tempo de exposição de 40s para as diferentes cores.
Na presente pesquisa empregamos a resina composta com uma coloração mediana, porém variamos a opacidade uma vez que na literatura observa-se escassez no estudo da influência da opacidade na polimerização das resinas compostas. O uso crescente de resinas opacas a fim de promover uma melhor reprodução estética justifica a necessidade da realização de estudos desta natureza.
No mercado diversos aparelhos são apontados como sendo capazes de promover a polimerização da resina, tais como, os aparelhos de luz halógena (quartzo tungstênio halogênio - QTH), plasma de xenônio, argônio, arco de plasma e os de luz emitida por diodo (LED).
Os aparelhos de luz halógena possuem um pico de comprimento de onda que varia entre 450 a 490 nm e a intensidade (densidade de potência) varia de 400 a 800 mW/cm2, sendo que é possível encontrar também unidades com alta intensidade de luz (CRAIG13, 2004) Estes aparelhos têm sido bastante estudados quanto ao poder de polimerização, sendo que para que se obtenha um resultado satisfatório é necessário que o aparelho esteja nas devidas condições de uso. (MOSELEY et al.43, 1986)
Os aparelhos fotopolimerizadores de QTH possuem luz incandescente, sendo que muita desta energia elétrica é convertida em calor e o efetivo rendimento diminui com o uso da lâmpada que precisa ser trocada de tempos em tempos (BARGHI et al.6, 1994). Moseley et al.43, em 1986 realizando um estudo com os aparelhos fotopolimerizáveis constataram falhas nos aparelhos que podem interferir na qualidade de polimerização do material. Verificou erros em 20% dos cronômetros, uma
significante falta de homogeneidade na distribuição da luz e diminuição na irradiação conforme a distância. A qualidade da luz polimerizadora em muitos casos não é objeto de preocupação do clínico, porém algumas deficiências destes aparelhos podem interferir no sucesso do tratamento final. Barghi et al.6, em 1994 e Araújo et al.1, em 1997 ao estudarem aparelhos fotopolimerizadores de luz halógena verificaram que alguns aparelhos novos não se apresentavam adequados para o uso e dos antigos poucos apresentavam uma relação favorável entre irradiação de calor e intensidade de luz dos aparelhos novos.
Desta forma, foram introduzidos os aparelhos de LED com o intuíto de suprir as debilidades dos aparelhos de luz halógena. A emissão espectral do LED azul se enquadra entre 450 a 490nm, sendo, desta forma, efetivo para a polimerização de materiais com fotoiniciadores de canforoquinona (CRAIG13, 2004). Trabalhos como o de Mills et al.42, em 1999; Leonard et al.33, em 2002; Besnault et al.7, em 2003; Soh et al.60, em 2003; Bennett & Watts8, em 2004; Ernst et al.18, em 2004; Nomoto et al.44, em 2004; Tsai et al.66, em 2004; Wiggins et al.73, em 2004 verificaram a superioridade em eficiência dos aparelhos de LED em relação aos aparelhos de luz halógena.
As resinas compostas fotopolimerizáveis são ativadas com a luz azul, com o pico de comprimento de onda de aproximadamente 470nm, o qual é geralmente absorvido por um fotoativador, como a canforoquinona, adicionado pelo fabricante em quantidades que variam de 0,2 a 1,0%. A reação é acelerada pela presença de uma amina orgânica que contém uma ligação dupla de carbono. Embora a canforoquinona seja o fotoativador mais comum, outros também são usados para condições especiais de polimerização, como o uso de luz de arco de plasma com resinas compostas de polimerização rápida (CRAIG13, 2004).
O LED azul emite luz no intervalo adequado para a excitação do fotoiniciador, coincidindo com o pico de absorção da
canforoquinona. No caso da lâmpada halógena, grande parte da energia luminosa não está no intervalo adequado (450-490nm) para a fotopolimerização, por isso a necessidade do uso do filtro. Praticamente toda a luz emitida pelo LED é eficiente neste processo, por aproveitar praticamente 100% de sua densidade espectral.
Resultados de estudos in vitro indicam que muitos fatores influenciam na profundidade de polimerização de uma resina composta. Além dos fatores estudados e descritos acima (cor/opacidade e tipo/composição do material restaurador) podemos incluir; o material do molde utilizado para confecção das amostras (YEARN78, 1985), o tempo de exposição (SWARTZ et al.64, 1983; BACKER et al.5, 1985; ATMADJA & BRYANT4, 1990; TURBINO et al.67, 1992; RUEGGEBERG et al.53, 1993), a intensidade da fonte de luz (FRIEDMAN & HASSAN20, 1984; TAKAMIZU et al.64, 1988; PIRES et al., 1993; RUEGGEBERG et al.54, 1993; PEREIRA et al.49, 1997; MARTINS et al.38, 2002) a distância da fonte emissora de luz (SWARTZ et al.64, 1983; PIRES et al.51, 1993) e período de mensuração da microdureza após a polimerização (SWARTZ et al.64, 1983; ATMADJA & BRYANT4, 1990; TURBINO et al.67, 1992; KOUPIS et al.28, 2004).
Com o surgimento dos aparelhos de LED um dos grandes requisitos estudados para verificar a eficácia destes aparelhos foi a profundidade de polimerização da resina composta, em relação aos aparelhos de luz halógena (MILLS et al.42, 1999; JANDT et al.26, 2000; KURACHI et al.32, 2001, SOH et al.60, 2003, BENNETT & WATTS8, 2004; ERNEST et al.18, 2004; TSAI et al.66, 2004; WIGGINS et al.73, 2004).
Mills et al.42, em 1999 concluíram que os aparelhos de LED podem ter um potencial para o uso odontológico, pois a sua performance não reduz significativamente com o tempo como ocorre com os aparelhos de luz halógena convencionais. Leonard et al.33, em 2002 verificaram que a emissão do espectro dos aparelhos de LED refletiram
mais a absorção do espectro do fotoiniciador comumente utilizado, canforoquinona.
Jandt et al.26, em 2000 verificaram que o espectro de luz dos aparelhos de luz halógena e LED diferiu fortemente, sendo que o aparelho de luz halógena mostrou uma larga distribuição do comprimento de onda com pico de energia de 497nm e o aparelho de LED emitiu a maior quantidade de luz produzida a 465nm. Jandt et al.26, em 2000 e Stahl et al.63, em 2000 encontraram resultados satisfatórios em relação a força compressiva e força flexural das resinas compostas, respectivamente, polimerizadas com aparelhos de LED. O pico de absorção da canforoquinona na resina é de 467nm que aproximadamente coincide com o pico de emissão do aparelho de LED com 465nm. Este fator pode explicar a boa relação entre o espectro de absorção da canforoquinona e o espectro de emissão do aparelho de LED.
Estudando diversos métodos e aparelhos de LED em relação aos aparelhos de luz halógena, Besnault et al.7, em 2003 observaram que as amostras fotopolimerizadas com aparelhos de luz halógena apresentaram melhores resultados, mas com propriedades mecânicas bastante semelhantes às alcançadas com o aparelho de LED utilizando a polimerização rápida (12s), porém a polimerização rápida com aparelho de LED (6s e turbo) forneceu os menores resultados.
Bennett & Watts8, em 2004 concluíram que os aparelhos de LED tiveram uma potência espectral de energia eficiente para as resinas convencionais, mas numa distância menor comparado com o aparelho de QTH, levando a uma redução na performance nas diferentes profundidades de polimerização. Analisando o calor dispendido pelos aparelhos polimerizadores, Nomoto et al.44, em 2004 verificaram que a temperatura elevou-se com o aumento do tempo de irradiação do aparelho polimerizador, atingindo os maiores valores para o aparelho de arco de plasma, seguido pela fonte de luz halógena, sendo que os aparelhos de LED não apresentaram aumento de temperatura. Ambos os
aparelhos, arco de plasma e aparelho de LED, requerem maior tempo de irradiação do que o recomendado pelo fabricante.
A luz halógena e o LED são tipos de luz divergente e não coerente que quando distância-se da fonte de emissão a intensidade luminosa diminui. Desta forma, realizamos a polimerização da resina composta com a utilização da ponteira do aparelho fotopolimerizador próxima a superfície das amostras.
Alguns fatores precisam ser observados para que o método de avaliação da profundidade de polimerização seja estabelecido. Yearn78, em 1985 observou dentro dos testes de raspagem, microdureza e mensuração do grau de conversão, fatores que poderiam interferir na obtenção dos valores durante a realização de um estudo de pesquisa. Observou que o material de que é feito o molde (metal, teflon e polipropileno) para a confecção das amostras, interfere no grau de polimerização da resina. Amostras confeccionadas em moldes de plástico apresentam valores de dureza maiores do que em moldes de metal, e por isso a qualidade da polimerização diminui rapidamente antes de se alcançar as profundidades indicadas pelo teste de raspagem. Em nosso estudo, utilizamos para a confecção das amostras um molde metálico, pois o perfil obtido usando-se moldes de metal indica uma próxima correlação do que ocorre na estrutura dental.
Realizou-se a armazenagem das amostras por 24h em um recipiente a prova de luz corroborando com os trabalhos de Swartz et al.64, em 1983; Takamizu et al.65, em 1988; Atmadja e Bryant4, em 1990; Turbino et al.67, 1992; Rueggeberg et al.54, em 1993; Rueggeberg et al.53, em 1994; Vicentini et al.69, em 1996; Pereira et al.49, em 1997; Correr Sobrinho et al.12, em 2000; Cunha et al.14, em 2001 a fim de permitir a completa polimerização da resina composta mesmo após a remoção da fonte de luz polimerizadora. Como realizado no trabalho de Pereira48, em 1999, utilizou-se um recipiente contendo água destilada, envolto por papel alumínio evitando assim, a passagem de luz, uma vez que Dlugokinski et
al.17, em 1998 verificaram que a luz ambiente interfere significativamente na polimerização da resina composta.
Diversos períodos de armazenagem das amostras foram estudados na literatura, para a obtenção de uma maior fidelidade dos dados de microdureza superficial. Tempo este, também preconizado para a realização do acabamento e polimento da resina composta. Swartz et al.64, em 1983, demonstram que um máximo de polimerização foi alcançado após 24h, porém observaram que amostras de cor clara, com 1mm de espessura apresentaram um acréscimo de 16% na microdureza superficial após sete dias. Atmadja & Bryant4, em 1990, concluíram que as resinas fotoativadas continuam a sua polimerização mesmo após a remoção da fonte de luz, sendo que não foram encontradas diferenças estatisticamente significantes entre um dia e uma semana. De acordo com estes resultados, Ciccone et al.11, em 2004 estudando a armazenagem das amostras imediatamente, 24h e sete dias após a polimerização, verificaram um aumento significativo da microdureza após 24h.
Entretanto, Watts et al.71, em 1987 verificaram que a microdureza aumenta com o tempo e tende a atingir o valor máximo, após uma semana. Evidentemente radicais livres persistiram, em alguns casos, após um mês de avaliação. A taxa de aumento da microdureza foi substancial após uma hora, em todos os casos, e maior para as amostras armazenadas a 37oC quando comparada com 23oC.
Há uma progressiva reação em cadeia cruzada da resina que continua após a fotoativação (WATTS et al.71, 1987). Acredita-se que a expansão associada a sorpção de água dos fluídos orais pode aliviar as tensões de polimerização (CRAIG13, 2004)
Como no estudo de Braga et al.9, em 2004 as amostras deste estudo, tiveram a sua superfície e base divididas em quatro quadrantes, onde foi realizado o teste de microdureza Vickers com três
impressões por quadrante, sendo os resultados submetidos a análise de variância.
A mensuração da microdureza Vickers (MANDARINO et al.36, 1992; MANDARINO & PORTO37, 1989; VINHA et al.70, 1990; TURBINO et al.67, 1992, PEREIRA et al.47, 1997, BESNAULT et al.7, em 2003) foi utilizada para verificar a profundidade de polimerização da resina composta, sendo utilizada a carga de 50g com tempo de permanência de 30s (MANDARINO & PORTO37, 1989; TURBINO et al.67, 1992; VICENTINI et al.69, em 1996; CORRER SOBRINHO et al.12, 2000; CUNHA et al.14, 2001) o que vem ao encontro dos parâmetros utilizados nesta pesquisa. Vinha et al.70, em 1990, também, verificaram a necessidade de maior número de repetições para que se possam estabelecer resultados mais confiáveis. Desta forma, realizamos 15 corpos-de-prova e um maior número de indentações por corpo-de-prova a fim de se estabelecer uma maior precisão dos valores obtidos.
Porém, há autores e pesquisadores que consideram que as repetições de leituras induzem a erros, sendo mais correto calibrar o pesquisador e fazer uma única leitura, porém mais exata.
A utilização do flúor para a prevenção da cárie dental é um meio de tratamento capaz de remineralizar a estrutura dental