Microdureza Vickers
0,0 mm 1,2 mm 1,5 mm 2,0 mm
D
iscussão
O sucesso e a longevidade das restaurações em resina composta fotopolimerizável dependem diretamente do grau de polimerização e conseqüentemente, da capacidade de polimerização dos diversos aparelhos utilizados na fotoativação desses materiais (Fan et al., 198718 Gheng & Garone Netto, 198825 Barghi et al., 19944 Fowler et al., 199420 Pereira, 199557 Vargas et al., 199884 Mills et al., 199952 Pereira, 199958 Whitters et al., 199990 Jandt et al.,200033 Kurachi, 200037 Machado, 2000). 48
Vários fatores exercem influência sobre o grau e a profundidade de polimerização das resinas compostas. Dentro desses fatores, podemos destacar a intensidade de luz, o tempo de exposição e o comprimento de onda dos diversos aparelhos fotopolimerizadores disponíveis para essa finalidade (Kutsh, 199340 Nagem Filho, 199354 Vieira et al., 199886 Shin et al., 2001).77 Porém, a presença de estrutura dental é um fator que pode influenciar na polimerização das resinas compostas, tanto em superfície como em profundidade (Gheng & Garone Neto, 198825 Weaver et al., 198889 Franco et al., 199121 Vogel & Saltz, 199788 Silva et
al.,1999).78
Além desse fator, o qual nos deparamos na clínica diária, onde na maioria das vezes fotoativamos uma restauração de resina composta através da estrutura dental, fatores como: índice de refração das partículas de carga, bem como da matriz resinosa; opacidade e cor da resina composta, também são fatores que podem influenciar na polimerização desses materiais (Yearn, 198591 Weaver et al., 198889 Atmadja & Bryant, 19903 Mandarino, 199049 Vinha et al., 199087 Turbino et al., 199283 Pires et al., 199363 Rueggeberg & Jordan, 199373 Rueggeberg et al., 199472 Caughman et al., 199511 Pereira, 199557 Vogel & Saltz, 199788 Menezes & Muench, 199851 Vargas et al., 199884 Pereira, 1999).58 O processo de desinfecção das pontas de luz dos aparelhos fotopolimerizadores e a falta de manutenção dos aparelhos de luz halógena podem promover uma polimerização inadequada das resinas compostas (Lambert & Passon, 198841 Dugan & Hartleb, 198917 Friedman, 198922 Liberman et al., 199045 Harrington & Wilson, 199331 Barghi et al., 19944 Pereira 199557 Rueggeberg et al., 199671 Nelson et al., 199755 Kofford et al., 199836 Rueggeberg & Caughman, 199870 Clinical Research Associates Newsletter, 1999)2. De acordo com Friedman22 (1989), a degradação dos componentes dos aparelhos fotopolimerizadores convencionais leva à diminuição dos valores de intensidade de luz.
periódica desses aparelhos convencionais (Friedman, 198922 Lutz et al., 199247 Hansen & Asmussen, 199328 Lee et al., 199342 Fowler et al., 1994).20
Uma das maneiras de avaliarmos o desempenho dos aparelhos fotopolimerizadores utilizados na clínica diária, segundo os relatos publicados pelo Dental Products Report16 (1991), consiste na utilização de um instrumento denominado radiômetro, o qual é utilizado para medir a intensidade de radiação eletromagnética sobre uma definida faixa de comprimento de onda (Hansen & Asmussen, 1993).30
Verificados na literatura, os vários fatores que podem interferir no grau e na profundidade de polimerização das resinas compostas, baseados na nossa proposta, em nossos resultados e partindo do princípio de que o valor de microdureza considerado satisfatório para a resina composta utilizada, seria em torno de 100 Vickers, no que diz respeito ao fator espessura da faceta de estrutura dental ficou bastante evidente de acordo com as Tabelas 1, para a superfície de topo e Tabela 2 para a superfície de base, que os valores médios de microdureza diminuíram com o aumento da espessura da faceta de estrutura dental, independente da fonte de luz utilizada. Esses resultados também podem ser visualizados nos Gráficos 1 e 2.
Esses achados estão de acordo com os trabalhos realizados por Gheng & Garone Neto25 (1988); Franco et al.21 (1991); Vogel & Saltz88 (1997) e Silva et al.78 (1999), onde verificaram a diminuição dos valores
médios de microdureza à medida que aumentavam as espessuras das estruturas dentais.
Os resultados encontrados em nosso trabalho podem ser explicados pelo fato da luz emitida pelos aparelhos fotopolimerizadores, independente da fonte de luz utilizada, não ser tão bem transmitida através das estruturas dentais. Isto ocorre, de acordo com Price et al.67 (2000), pelo decréscimo exponencial existente na energia luminosa transmitida através de diferentes espessuras de estrutura dental, quando estas são aumentadas.
A espessura do material a ser polimerizado, e a distância da fonte de luz, são fatores que reduzem a intensidade de luz que chega à resina composta. De acordo com os achados de Atmadja & Bryant3 (1990) e Weaver et al.89 (1988), quando as resinas compostas são fotoativadas através da estrutura dental apresentam valores de microdureza inversamente proporcionais à espessura do material e da estrutura dental. Franco et al.21 (1991) afirmaram que a interposição de facetas de esmalte, entre o aparelho fotopolimerizador e o material restaurador, promove uma redução na capacidade de polimerização e conseqüentemente nos valores de microdureza das resinas compostas. Gheng & Garone Neto25 (1988) afirmaram em seu trabalho que quanto maior a espessura da estrutura dental, maior será a dificuldade de polimerização. Silva et al.78 (1999) concordam com o fato de que a existência de maiores espessuras de estrutura dental entre a primeira camada de resina composta e a ponta
ativa do aparelho fotopolimerizador pode diminuir o grau de polimerização das resinas compostas.
De acordo com Price et al.67 (2000), do ponto de vista clínico, não deveríamos fotoativar uma resina composta através de uma estrutura dental com uma espessura de 2 mm ou mais.
Nossos resultados nos permitem concordar com essa afirmativa feita por Price et al.67 (2000). Quando utilizamos a fonte de luz halógena (aparelho KM-200R, DMC - São Carlos-SP), dentro dos parâmetros pré- determinados em nosso trabalho (intensidade de luz de 880 mW/cm2, 440 mW de potência e região espectral situada entre 380 a 525 nm), pelo tempo de exposição de 40 segundos, obtivemos adequada polimerização através da faceta de estrutura dental com espessura de 2 mm, somente para a superfície de topo da resina composta.
O laser de argônio (aparelho Innova 100, Coherent-EUA) utilizado dentro dos parâmetros pré-determinados em nosso trabalho (intensidade de luz de 200 mW/cm2, potência de 25 mW e espectro de 488 nm), pelo tempo de exposição de 40 segundos promoveu adequada polimerização, somente na superfície de topo, quando se utilizou a espessura de 2 mm. A fonte de luz à base de LEDs (aparelho LEC 4701- MMOptics, São Carlos-SP) utilizada nos parâmetros determinados em nosso trabalho (intensidade de luz de 80 mW/cm2, potência de 40 mW e região espectral situada em 470 nm com variação de mais ou menos 20 nm) não promoveu adequada polimerização, quando se utilizou a espessura de 2
mm de estrutura dental, independente do tempo de exposição utilizado e da superfície analisada (topo ou base). Esse resultado foi observado provavelmente devido à baixa intensidade luminosa do dispositivo à base de LEDs, em comparação com as outras fontes de luz investigadas. A fotoativação da reação de polimerização requer uma intensidade mínima de luz, em região espectral adequada para a absorção da canforoquinona e, provavelmente, a luz emitida pelo aparelho LEC 4701 não fornece intensidade luminosa suficiente após ultrapassar uma estrutura dental com espessura de 2 mm. Essa é uma importante constatação, uma vez que pode contra-indicar esse aparelho para a polimerização de resinas compostas através de uma estrutura dental remanescente com espessura igual ou superior a 2 mm.
Com relação à variação da microdureza em função da espessura das facetas de estrutura dental, considerando as fontes de luz (Halógena, Laser de Argônio e LEDs) e os tempos de exposição (20, 40 e 60 segundos) para a superfície de topo (Gráfico 1) verificamos que a fonte de luz halógena e o laser de argônio, utilizados pelo tempo de exposição de 20 segundos, para todas as espessuras de estrutura dental, promoveram valores de microdureza demonstrando um decréscimo bastante linear entre os corpos-de-prova, sendo da ordem de aproximadamente 17 unidades Vickers/mm. Isto ocorre pela dispersão da luz, que ao penetrar pela estrutura dental tem sua intensidade de luz diminuída. A fonte de luz halógena utilizada pelo tempo de exposição de 20 segundos promoveu
adequada polimerização nas espessuras de 0 (grupo controle) e 1,2 mm para a superfície de topo. Na superfície de base, não promoveu uma polimerização adequada para todas as situações investigadas. Quando utilizada pelo tempo de 40 segundos promoveu uma polimerização adequada para todas as espessuras de estrutura dental, na superfície de topo e até a espessura de 1,5 mm para a superfície de base.
O laser de argônio utilizado pelo tempo de exposição de 20 segundos, nos parâmetros pré-determinados nesse trabalho (intensidade de luz de 200 mW/cm2, potência de 25 mW e comprimento de onda de 488 nm) promoveu uma adequada polimerização na superfície de topo até a espessura de 1,2 mm, porém, para a superfície de base, não promoveu adequada polimerização para todas as espessuras de estrutura dental utilizadas. Esse fato pode ser explicado pela baixa intensidade de luz utilizada, além da sua dispersão através da estrutura dental, não promovendo uma polimerização satisfatória em profundidade. É importante ressaltar que a intensidade de luz do laser de argônio empregada nesse trabalho não corresponde aos valores ideais para o processo de polimerização. A utilização de uma intensidade inferior ocorreu para possibilitar uma comparação mais adequada com as outras duas fontes de luz utilizadas. Esse resultado está de acordo com a literatura que relata o fato da microdureza de uma resina composta apresentar relação direta com os valores de intensidade de luz, ou seja, podemos dizer que quanto maiores os valores de intensidade de luz,
maiores serão os valores de microdureza (Fan et al., 1987;18 Fowler et al., 1994;20 Pereira, 1995;57 Menezes & Muench, 1998;51 Hadechny et al., 1999;26 Pilo et al., 1999; 61 Santos et al., 2000).75
Quando utilizado pelo tempo de 40 segundos promoveu uma polimerização adequada para ambas espessuras de estrutura dental, na superfície de topo. Na superfície de base, apenas para o grupo controle foi obtido um valor médio satisfatório de microdureza.
A fonte de luz à base de LEDs utilizada pelo tempo de exposição de 20 segundos promoveu adequada polimerização na superfície de topo, somente para o grupo controle (sem interposição de estrutura dental). De acordo com os dados observados no Gráfico 1, nesse grupo foram obtidos os menores valores de microdureza para ambas as superfícies, topo e base. No caso da fonte de luz à base de LEDs utilizada pelo tempo de exposição de 40 segundos, obtivemos adequada polimerização até a espessura de 1,2 mm, na superfície de topo. Quando houve a interposição de espessuras de 1,5 e 2,0 mm, os valores médios de microdureza apresentaram um decréscimo bastante significante, quando comparado às fontes de luz Halógena e Laser de Argônio. Quando se utilizou a fonte de luz à base de LEDs, pelo tempo de exposição de 60 segundos, para a superfície de topo (Gráfico 1) obtivemos adequada polimerização até a espessura de 1,5 mm, mostrando-se semelhante às fontes de luz Halógena e Laser de Argônio. Porém, o decréscimo do valor de microdureza para a espessura de 2 mm, quando essa fonte de luz foi
utilizada, não demonstrou-se linear e este fato pode ser explicado pelo aumento da distância entre a fonte de luz (LEDs) e a resina composta, sendo mais crítica quando comparada às outras duas fontes de luz utilizadas. Para a superfície de base, quando o LEDs foi utilizado pelo tempo de 60 segundos, somente para o grupo controle (0 mm) promoveu adequada polimerização.
Pelos resultados obtidos em nosso trabalho pudemos verificar que os maiores valores de microdureza foram encontrados para a superfície de topo (Gráficos 1e 3). O mesmo não ocorreu para a superfície de base, aonde foram encontrados os menores valores de microdureza, independente dos fatores analisados (Gráficos 2 e 4).
Esses achados estão de acordo com os relatos encontrados na literatura, onde os valores médios de microdureza mostram-se inversamente proporcionais à espessura da resina composta, bem como à distância da fonte de luz ao material restaurador (Gheng & Garone Neto, 198825 Ping et al., 199462 Menezes & Muench, 199851 Pereira, 1999).58
A profundidade de polimerização de uma resina composta, segundo Hansen & Asmussen28 (1993), é considerada indicativo do sucesso clínico de uma restauração em resina composta. O grau de polimerização das resinas compostas fotoativadas diminui com o aumento da profundidade da restauração, porém importante é encontrarmos uma adequada polimerização em todas as profundidades do material restaurador, ou seja, da resina composta. Uma polimerização inadequada da resina
composta resulta em propriedades químicas, mecânicas e físicas inferiores, alta solubilidade podendo levar ao fracasso das restaurações estéticas em resina composta (Barghi et al., 19944 Vargas et al., 1998).84
A qualidade da polimerização, segundo Peutzfeldt60 (1994) ainda é determinada pelo grau de conversão, ou seja, pelo número de ligações duplas de carbono dos grupos metacrilatos que reagiram durante a reação de polimerização. Esse autor ainda concorda que ambos, alto grau de conversão e suficiente profundidade de polimerização estão relacionados à composição do material, ao adequado comprimento de onda e principalmente a uma adequada intensidade de luz. Segundo Menezes & Muench51 (1998) o aumento na intensidade de luz, aumenta gradativa e significantemente o número relativo de radicais livres.
Taira et al.81 (1988) verificaram que a adição de um agente redutor ao componente fotossensível pode melhorar a atividade dos radicais livres pelo seguinte mecanismo: sob luz visível, o fotoiniciador e o agente redutor ligam-se para formar o complexo polimérico. Esse complexo polimérico possui absorção aumentada do comprimento de onda dentro do espectro visível, quando comparado com aquele que possui apenas a canforoquinona em sua composição. É o agente redutor que tem a capacidade de fornecer os elétrons ao fotoiniciador, proporcionando desta forma, mais radicais livres para que possam reagir, mais rápida e intensamente, durante a reação de polimerização.
de conversão na superfície de um incremento de resina composta não se apresenta tão sensível, às mudanças de intensidade de luz, como na base. A aplicação de luz em duas intensidades, não resulta em valores de grau de conversão, diferentes significantemente das polimerizações com alta ou baixa intensidade durante 40 segundos. Em se tratando de polimerização a duas intensidades, iniciando-se com um valor mais baixo passando, posteriormente, a um valor mais alto (softstart), Mehl et al.50 (1997) não encontraram diferenças significantes nos valores de microdureza das resinas compostas quando comparadas com a técnica convencional, uma vez que a polimerização softstart não exerce influência sobre o grau de conversão, especialmente em relação à quantidade de monômeros remanescentes que não será aumentada. Entretanto, o método de polimerização softstart tem se mostrado eficiente na obtenção de restaurações em resina composta com integridade marginal aumentada, uma vez que reduzem a contração de polimerização (Mehl et
al., 199750 Clinical Research Associates, 19992 Dental Advisor, 1999).1 No que diz respeito ao fator tempo de exposição, está evidente na
literatura o fato de que aumento no tempo de exposição promove maiores valores de microdureza (Vicentini et al., 199685 Pereira, 199958 Santos et al., 2000).75
Os resultados do nosso trabalho são concordantes com os achados da literatura, pois, pudemos observar claramente nos Gráficos 3 e 4 que a medida em que se aumentou o tempo de exposição, houve um aumento
significante nos valores médios de microdureza, tanto para a superfície de topo como para a superfície de base, independentemente da fonte de luz utilizada (Halógena, Laser de Argônio e LEDs).
O tempo de exposição apresenta um papel fundamental no processo de polimerização das resinas compostas. A microdureza superficial é aumentada significantemente, quando exposta à luz por períodos mais prolongados (Atmadja & Bryant, 19903 Mandarino, 199049 Franco et al., 199121 Turbino et al., 199283 Fowler et al., 199420 Vicentini et al., 199685 Pereira, 199958 Pereira et al., 2001).59
De acordo com a literatura, quando a fonte de luz utilizada é o laser de argônio, o tempo de exposição reduzido parece não afetar as propriedades mecânicas das resinas compostas (Kelsey et al., 198934 Blankenau et al., 19918 Kelsey et al., 199235 Cobb et al., 199614 Fleming & Maillet, 199919 Daronch et al., 2000).15 Quando as resinas compostas eram expostas ao laser de argônio pelo tempo de 20 segundos, os valores de microdureza apresentavam-se iguais ou até superiores aqueles das resinas fotoativadas por uma fonte de luz halógena pelo tempo de 40 segundos, dependendo dos parâmetros utilizados para ambas as fontes de luz (Powell et al., 199566 Vargas et al., 199884 Kurachi, 2000).37
A polimerização das resinas compostas com a utilização do laser de argônio pode ser obtida por um tempo de exposição menor, devido a maior eficiência na fotoativação da canforoquinona, presente na composição das resinas compostas, obtendo-se propriedades mecânicas
semelhantes ou até superiores, quando comparadas com os aparelhos de luz halógena.
De acordo com Kurachi et al.39 (1999), o laser de argônio utilizado com os parâmetros para polimerização das resinas compostas promove um menor aumento da temperatura intrapulpar, quando comparado com a fonte de luz halógena. Esse fato nos leva a acreditar que o laser pode ser a melhor alternativa, principalmente naqueles casos onde uma exposição prolongada pela luz convencional se faz necessária, bem como em cavidades mais profundas. Porém, a principal dificuldade em se utilizar o laser de argônio para a fotoativação das resinas compostas está relacionada ao seu alto custo, quando comparado ao aparelho convencional.
Maior profundidade e grau de polimerização são obtidos quando se utiliza o laser de argônio como fonte de luz (Blankenau et al., 19917 Shantala & Munski., 199576 Cobb et al., 1996).14
Kurachi37 (2000) relatou em seu trabalho que a polimerização de resinas compostas pela utilização do laser de argônio apresenta valores de microdureza superiores, quando comparado com um aparelho de luz halógena, mesmo quando o laser foi utilizado por um tempo de exposição de 10 ou 20 segundos, nos parâmetros utilizados por esse autor . Isto demonstra que, apesar do laser de argônio ter sido utilizado nesse trabalho com o mesmo valor de intensidade de luz que o aparelho de luz halógena, o laser promoveu uma fotoativação mais rápida, pelo fato de
apresentar maior eficiência da luz para esse processo.
A utilização do LEDs azul para promover a polimerização de resinas compostas, vem sendo investigada (Fujibayashi et al., 199823 Kurachi et al., 199938 Mills et al., 199952 Whitters et al., 1999).90 Porém, poucos trabalhos têm sido encontrados na literatura, uma vez que trata-se de uma tecnologia relativamente nova.
Em nosso trabalho utilizamos um aparelho à base de LEDs, o qual contém um arranjo com 6 unidades de LED. Pelos resultados obtidos, pudemos verificar na Tabela 1 e no Gráfico 1 que somente com o tempo de exposição de 60 segundos, o aparelho à base de LEDs conseguiu uma adequada polimerização, quando comparada às outras duas fontes de luz utilizadas, para a superfície de topo até a espessura de 1,5 mm de estrutura dental.
Podemos dizer que atualmente, a fonte de luz mais utilizada nos consultórios odontológicos, ainda é a fonte de luz halógena. A principal vantagem dos aparelhos de luz halógena sobre o laser de argônio está relacionada ao custo desses aparelhos, o qual é bastante reduzido em relação a um aparelho que utiliza como fonte de luz o laser de argônio. Porém, a luz emitida pelos aparelhos convencionais, não se apresenta tão eficiente para promover a polimerização das resinas compostas, como tem sido demonstrada pela luz emitida pelos aparelhos de Laser de Argônio e LEDs azul, quando falamos em termos de fluência e seletividade da luz.
A menor seletividade luminosa verificada no aparelho convencional, pode levar a um maior aquecimento tanto do material restaurador como das estruturas dentais, podendo levar o tecido pulpar a uma alteração, até irreversível e a uma maior contração de polimerização da resina composta (Hansen & Asmussen, 1993; 29 Moro et al., 1999).53
De acordo com Moro et al.53 (1999), as variações médias de temperatura encontradas em três tipos diferentes de aparelhos de luz halógena demonstraram-se com valores acima de 5,5°C, o que representa uma possibilidade de alteração pulpar. Estes autores ainda verificaram que a falta de refrigeração do aparelho, o posicionamento e o diâmetro da ponta ativa do aparelho, estão relacionados com o aquecimento das resinas compostas durante o procedimento de fotoativação. Porém, quando se controlavam essas variáveis, as mudanças de temperatura apresentavam-se mais constantes. Neste trabalho, não foi observada uma relação direta entre a intensidade de luz dos aparelhos e o aquecimento das resinas compostas. Discordando desse achado, Hanning & Bott27 (1999) relatam que a fotoativação com unidades que se caracterizam pela produção de alta energia, causam mudanças de temperatura na câmara pulpar, significantemente mais alta, quando comparadas com as unidades convencionais.
A degradação que a lâmpada halógena sofre com o tempo de uso, bem como o filtro, fazem com que haja uma diminuição da intensidade luminosa emitida. Fato este comprovado por diversos trabalhos na