Materiais e Método

Os materiais utilizados neste estudo estão listados na Tabela 1.

O estudo foi aprovado pela Comissão de Ética em Pesquisa da Faculdade de Odontologia de Araçatuba – UNESP [processo no 01809/09 (ANEXOA)] e foi conduzido de acordo com as regulamentações sobre pesquisas em seres humanos do Conselho Nacional de Saúde do Ministério da Saúde (Resolução nº 196, de 10 de Outubro de 1996), com o Código de Ética Profissional Odontológico, segundo a Resolução do Conselho Federal de Odontologia 179/93, com a Declaração de Helsinque II.

Quarenta premolares unirradiculares humanos, extraídos por motivos periodontais ou ortodônticos, foram utilizados neste estudo. Esses dentes foram limpos com curetas periodontais e armazenados em congelador a temperatura de -20ºC, até o início do estudo. Foram excluídos da pesquisa todos os dentes com evidência clínica de cárie, reabsorção radicular, trincas ou fraturas.

Tratamento endodôntico

A coroa anatômica de todos os dentes foi removida, 1 mm acima da junção amelo- cementária, através de uma secção transversal, com disco de diamante em cortadeira de precisão Isomet 2000 (Buheler, Lake Bluff, USA) em baixa velocidade, sob refrigeração.

Em seguida, os espécimes foram submetidos ao tratamento endodôntico. Os canais radiculares foram submetidos ao preparo biomecânico através das Técnicas Crown-Down e Step-Back. O comprimento de trabalho foi estabelecido visualmente, subtraindo-se 1mm do comprimento total de inserção de uma lima tipo Kerr #10 Flexofile, quando esta aparecia no forame apical. A instrumentação foi realizada manualmente, ao longo de todo o comprimento de trabalho, até a lima tipo Kerr #45 Flexofile, seguindo-se o acabamento do preparo com

limas tipos Hedstroen até a lima #60, de modo escalonado natural e progressivo, utilizando-se como instrumento de memória uma lima tipo Kerr dois números inferiores à de maior calibre, empregada no preparo apical. Entre cada troca de lima, os condutos foram irrigados e o canal foi preenchido com solução irrigadora durante a fase de instrumentação. Para cada dente, 3ml de solução de hipoclorito de sódio a 2,5% (solução de Labarraque) foi utilizada. Após a irrigação final, os condutos foram aspirados e secos com cones de papel absorventes estéreis e obturados com cones de guta-percha (Dentsply-Maillefer, Ballaigues, Suíça) e cimento de hidróxido de cálcio Sealapex (Kerr, CA, EUA), pela Técnica da Condensação Lateral Ativa. Após a compactação da guta-percha, cortou-se o excesso com uma espátula pré-aquecida, seguindo-se a condensação vertical do material obturador. O acesso coronal foi selado com cimento à base de óxido de zinco / sulfato de zinco Coltosol (Vigodent, Rio de Janeiro, Brasil). Os dentes tratados endodonticamente foram armazenados em 100% de umidade, a 37°C, durante um período de 7 dias.

Preparo do espaço para a cimentação do pino

O sistema de pinos de fibra de vidro adotado para o estudo foi o Reforpost n.º 2 (Ângelus, Paraná, Brasil). Para a cimentação dos pinos, um preparo intrarradicular foi confeccionado em todos os espécimes. Utilizando broca de largo n.º 2 (Dentsply-Maillefer, Ballaigues, Suíça) em baixa velocidade, com a caneta de baixa rotação, foi removido o remanescente de guta-percha e confeccionado o espaço para a cimentação do pino, calibrada em profundidade de ± 9 mm, tendo como referência a medida do comprimento de trabalho do dente. Em seguida, foi utilizada a broca de largo n.º 3, finalizando o preparo com a broca de largo n.º 4 cuja dimensão corresponde ao diâmetro do pino, garantindo sua adaptação ao conduto. Finalizado o preparo, os pinos foram provados para verificação da adaptação.

Tratamento da superfície do pino

Previamente ao procedimento adesivo, foi realizado o tratamento na superfície do pino de fibra de vidro, através do condicionamento com ácido fosfórico a 35% (3M ESPE, St. Paul, MN, USA), por 60 segundos, seguido de lavagem abundante e secagem com jato de ar. Em seguida, a superfície do pino foi silanizada por 60 segundos (Ângelus, Paraná, Brasil). A partir desse momento, a superfície do pino não foi mais manipulada, para evitar contaminação.

Tratamento da dentina intrarradicular e cimentação dos pinos

Os preparos foram irrigados com 2 ml de solução de água destilada, para remoção dos restos de guta-percha e manutenção da umidade do meio. Previamente ao procedimento adesivo, secou-se o conduto com jato de ar e cones de papel absorvente.

Os espécimes foram divididos, através de um sorteio aleatório, em 5 grupos (n=8), de acordo com materiais adesivos utilizados:

- Grupo 1: Os condutos radiculares foram condicionados com ácido fosfórico 35%

(3M ESPE, St. Paul, MN, USA) por 15 segundos, lavados com água destilada e secos com cone de papel absorvente, sem que ocorresse o ressecamento da dentina. O adesivo fotopolimerizável Single Bond 2 (3M ESPE, St. Paul, MN, USA) foi aplicado em duas camadas consecutivas, agitando delicadamente o pincel saturado de material na superfície da dentina por 15 segundos. Em seguida, secou-se gentilmente o adesivo para evaporação do solvente e remoção do excesso de adesivo utilizando cones de papel absorvente. O material foi fotoativado por 20 segundos, utilizando fotopolimerizador Ultraled (Dabi Atlante, Ribeirão Preto, SP, Brasil). O cimento resinoso convencional RelyX ARC (3M ESPE, St. Paul, MN, USA) foi manipulado por 10 segundos e inserido no conduto radicular com auxilio

de uma lima endodôntica #15. Em seguida, foi aplicado cimento sobre a superfície tratada do pino e levado em posição no interior do conduto, sendo removidos os excessos de cimento. Por fim o cimento resinoso foi fotoativado por 40 segundos pela superfície oclusal utilizando o fotopolimerizador Ultraled (Dabi Atlante).

- Grupo 2: Os condutos radiculares foram condicionados com ácido fosfórico 35%

(3M ESPE), lavados em água e secos com cones de papel absorvente, sem que ocorresse o ressecamento da dentina. A seguir, o adesivo dual Excite DSC (Ivoclar Vivadent, Schann, Liechtenstein, Alemanha) foi ativado e aplicado dentro do conduto com auxílio de um pincel durante 10 segundos. Os excessos foram removidos com cones de papel absorvente e leve jato de ar por 3 segundos. O adesivo foi fotoativado por 10 segundos pela embocadura do conduto, utilizando o fotopolimerizador Ultraled (Dabi Atlante). O cimento resinoso convencional RelyX ARC (3M ESPE) foi manipulado e inserido no conduto radicular da mesma maneira como descrito no grupo anterior. Em seguida, foi aplicado cimento sobre a superfície tratada do pino e levado em posição no interior do conduto, sendo removidos os excessos de cimento. Por fim o cimento resinoso foi fotoativado por 40 segundos pela superfície oclusal utilizando o fotopolimerizados Ultraled (Dabi Atlante).

- Grupo 3: Os condutos radiculares foram secos e condicionados com o adesivo

autocondicionante Adper SE Plus (3M ESPE, St. Paul, MN, USA). O material é apresentado em 2 frascos: primer (líquido A) e adesivo (líquido B). Inicialmente, o primer foi aplicado em toda região da dentina intrarradicular, sem secá-lo. Ele tem a coloração rosa. Em seguida, o adesivo foi ativamente aplicado por 20 segundos, e a cor rosa desaparece, indicando onde o adesivo foi colocado, seguido pela secagem por 10 segundos. Uma segunda camada do adesivo foi aplicada e espalhada com um leve jato de ar, finalizando com a fotoativação por 10 segundos, utilizando o fotopolimerizador Ultraled (Dabi Atlante, Ribeirão Preto, Brasil).

A etapa de cimentação do pino de fibra de vidro com a superfície tratada foi realizada da mesma maneira que os grupos anteriormente descritos.

- Grupo 4: Os condutos radiculares foram secos e o cimento resinoso autoadesivo

RelyX Unicem (3M ESPE) foi manipulado, e inserido no conduto radicular com auxilio de uma lima endodôntica #15. Em seguida, o cimento foi aplicado sobre a superfície do pino tratado apenas com ácido fosfórico e silano, sendo então levado em posição no interior do conduto, e removidos os excessos de cimento. Por fim o cimento resinoso foi fotoativado por 40 segundos pela superfície oclusal.

- Grupo 5: Os condutos radiculares foram secos e o cimento resinoso autoadesivo Set

(SDI, Bayswater, Austrália) foi manipulado, e inserido no conduto radicular, com auxílio de uma lima endodôntica #15, sendo o processo conduzido da mesma forma como descrito no grupo 4.

Análise das propriedades mecânicas

Após o processo de cimentação dos pinos, todos os dentes foram armazenados em água destilada por 7 dias17,18. Os espécimes foram então cortados perpendicularmente ao longo eixo, com disco diamantado montado em cortadeira de precisão Isomet 2000 (Buehler, IL, EUA), obtendo uma fatia de aproximadamente 1,3mm de cada terço a ser analisado (terços cervical, médio e apical). As fatias foram embutidas em resina acrílica (Clássico, São Paulo, Brasil), desgastadas manualmente com lixas abrasivas de granulação 320, 600, 800 e 1200 (Extec Corp, Enfield, CT, USA) e então polidas com pastas diamantadas (6, 3 e 1µm) por um período de 4 minutos cada etapa. As amostras foram limpas em cuba ultrassônica (modelo 2210, Branson Ultrasonic Corp., Danbury CT, EUA) com água deionizada durante 2 minutos entre as lixas e pastas e ao final do processo.

A superfície preparada foi levada ao Ultramicrodurômetro Digital DUH-211 (Shimadzu, Kyoto, Japão) para verificação da dureza Martens (HM) e módulo de elasticidade (Eit), sob ação de carga de 3mN a uma velocidade de 0,2926mN/s, com tempo de manutenção de carga de 5 segundos, nas seguintes regiões da interface adesiva: cimento resinoso, adesivo e dentina subjacente à interface de união. A ponta indentadora utilizada foi a Vickers, sendo realizadas três leituras em cada região.

Essas grandezas foram obtidas a partir de um ciclo completo de carregamento e descarregamento de cargas. A dureza Martens (HM) é definida como a carga máxima (Pmáx) dividida pela área projetada da impressão de contato (A):

HM = Pmáx A

O módulo de elasticidade (Eit) é calculado segundo a equação: 1 = (1- 2) + (1- i2)

Er Eit Ei

Onde e i são respectivamente, os coeficiente de Poisson (definida como a razão entre as deformações especificas transversal e longitudinal) da amostra e do indentador; e Ei é o módulo de elasticidade do indentador. No nosso caso, i = 1141GPa e i = 0,07. O módulo de elasticidade reduzido (Er) é calculado pela seguinte equação:

Er = S 2 A

Onde (A) é a área projetada pela impressão de contato, (s) é a rigidez do material obtido a partir da inclinação da porção inicial da curva de descarga e é 3,14.

Porém neste estudo, os valores do módulo de elasticidade (Eit) e dureza Martens (HM) foram calculados automaticamente através do programa de software do equipamento.

Os dados das propriedades mecânicas foram submetidos ao teste de normalidade e as médias comparadas pela Análise de Variância dois critérios (grupo experimental e terço radicular) e teste PLSD de Fisher ( =0,05).

2.5 Resultados

Dentina

A ANOVA dois critérios para a dureza Martens (HM) mostrou diferença significativa entre os grupos (p<0,0001) e os diferentes terços da dentina intrarradicular (p<0,0001), porém não houve a interação destes fatores (p=0,3556). Para o módulo de elasticidade, semelhantemente a dureza Martens, houve diferença significativa entre os grupos (p<0,001) e os terços da dentina intrarradicular (p=0,0481), sem diferença estatística na interação desses fatores (p=0,2706).

A Tabela 2 mostra os valores de HM e Eit da dentina, nos diferentes terços da dentina intrarradicular. Para a dureza Martens, o terço apical obteve os maiores valores para todos os grupos analisados, sem diferença estatisticamente significante para os terços médio do grupo 1, cervical para o grupo 2 e cervical e médio para o grupo 3. Os grupos com cimento resinoso autoadesivo (Grupos 4 e 5) obtiveram os maiores valores de dureza Martens da dentina, comparados aos grupos 1 e 2 em todas as regiões estudadas (p<0,05). O grupo 3 apresentou médias estatisticamente semelhantes aos grupos 4 e 5, exceto no terço apical, onde a dentina do grupo 5 apresentou valores superiores ao grupo 3 (p=0,0049)

Na análise do módulo de elasticidade (Eit), os maiores valores foram encontrados para os grupos 3 (adesivo Adper SE Plus), 4 (cimento resinoso RelyX Unicem) e 5 (cimento resinoso Set), sem diferença estatisticamente significante entre os terços analisados, com exceção do grupo 5 que apresentou valores estatisticamente inferiores nos terços cervical e médio comparado ao terço apical. O grupo 1 diferentemente dos demais grupos, apresento maiores valores de módulo de elasticidade para o terço cervical com diferença estatisticamente significante para os terços médio e apical (p<0,001).

Adesivo

A ANOVA dois critérios para a dureza Martens, mostrou diferença significativa apenas entre os grupos (p<0,0001), porém não houve diferença entre os terços analisados (p=0,1342), bem como a interação destes fatores (p=0,1646). A ANOVA dois critérios para o módulo de elasticidade, por sua vez, mostrou diferença significativa entre os grupos (p=0,0020) e na interação dos fatores (p=0,0066). Não houve diferença nos diferentes terços analisados (p=0,0972).

A tabela 3 apresenta os valores de HM e Eit dos diferentes sistemas adesivos utilizados nos grupos 1 (fotoativado), 2 (dual) e 3 (autocondicionante). Os maiores valores de dureza Martens foram obtidos para o grupo 3 (adesivo Adper SE Plus), sendo que neste grupo, não houve diferença estatística entre os diferentes terços analisados (p>0,05). Por sua vez, o grupo 1 (adesivo Single Bond 2) obteve os menores valores de dureza Martens, tendo ainda sua dureza significativamente diminuída no sentido cérvico-apical (p<0,05).

Com relação ao módulo de elasticidade, os grupos 2 e 3 apresentaram valores estatisticamente semelhantes independente do terço analisado. Nesses grupos, também não ocorreu diferença entre os diferentes terços. Os menores valores foram obtidos nos grupo 1 nos terços médio e apical (p<0,05).

Cimentos Resinosos

A ANOVA dois critérios para a dureza Martens, mostrou diferença significativa entre os grupos (p<0.0001) e os diferentes terços (p=0,0475), porém a interação destes fatores não foi estatisticamente significante (p=0,0701). Para o módulo de elasticidade, a ANOVA dois critérios mostrou diferença significativa entre os grupos (p<0,0001), região analisada (p=0,0023), bem como na interação destes fatores (p=0,0220).

A Tabela 4 mostra a HM e o Eit dos cimentos resinosos, nos diferentes terços da dentina intrarradicular. Analisando cada grupo isoladamente, não houve diferença estatisticamente significante entre os terços para os grupos 2, 4 e 5 para ambas as propriedades estudadas (p<0,05). Nos grupos 1 e 3, os maiores valores de dureza Martens foram encontrados no terço cervical (0,25 ± 0,10 GPa e 0,36 ± 0,05 GPa, respectivamente). Na comparação entre os grupos, independente do terço analisado, os grupos representados pelos cimentos autoadesivos (grupo 4 e 5), foram os que obtiveram maiores valores de dureza Martens, comparado ao cimento RelyX ARC associados aos diferentes sistemas adesivos utilizados.

Com relação ao módulo de elasticidade, os grupos 2, 4 e 5 não apresentaram variação nos valores na comparação entre os diferentes terços analisados. O cimento RelyX ARC associado ao adesivo Single Bond 2 (Grupo 1) apresentou maiores valores para o terço cervical com diminuição estatisticamente significante nos demais terços (p=0,0009).

2.6 Discussão

Dureza e módulo de elasticidade são propriedades mecânicas que podem ser utilizados para avaliar de forma indireta, o grau de conversão de materiais, e consequentemente, a sua polimerização19-21. O presente estudo avaliou a dureza Martens que tem como base tanto a deformação elástica como plástica e o módulo de elasticidade regional (terços cervical, médio e apical) das seguintes estruturas: cimento resinoso, sistema adesivo e dentina subjacente à interface de união. De uma maneira geral, os resultados mostraram que as propriedades mecânicas dos componentes da interface adesiva são dependentes da interação do material restaurador-substrato, rejeitando-se a primeira hipótese nula do estudo. Além disso, as propriedades mecânicas apresentaram variações no decorrer do preparo do canal, apresentando diferença entre os terços radiculares analisados, rejeitando-se também a segunda hipótese nula do estudo.

Na dentina subjacente à interface de união, os maiores valores de dureza Martens foram obtidos para os grupos onde os cimentos resinosos autoadesivos RelyX Unicem e Set foram aplicados (Tabela 2). Estes materiais não necessitam de nenhum tratamento do substrato dentinário, nem aplicação prévia de nenhum sistema adesivo. O processo de união ocorre através da quelação dos íons cálcio pelos grupos ácidos, produzindo adesão química com a hidroxiapatita da estrutura dental22, não alterando, dessa forma, a dureza da dentina intrarradicular. Valores intermediários foram encontrados para a dentina quando o adesivo autocondicionante Adper SE Plus foi utilizado (Tabela 2). Este tipo de adesivo também elimina a necessidade de condicionamento ácido prévio com ácido fosfórico, simplificando a técnica adesiva23. Estes produtos apresentam metacrilatos fosfatados que condicionam parcialmente o substrato dentinário, criando padrões de retenção para o embricamento mecânico do adesivo polimerizado com o dente24. Além disso, estes metacrilatos fosfatados

multifuncionais oferecem uma união química com a hidroxiapatita residual do tecido dentário25-27.Quanto ao módulo de elasticidade, especialmente nos terços médio e apical, a dentina subjacente à interface de união dos cimentos RelyX Unicem e Set, bem como do adesivo autocondicionante Adper SE Plus apresentaram valores superiores à dentina tratada com ácido fosfórico (Tabela 2). Segundo Goracci (2004)28, os metacrilatos fosfatados presentes nos materiais autoadesivos ou autocondicionantes têm menor capacidade de desmineralização que o ácido fosfórico.

A acidez inicial apresentada pelos cimentos resinoso autoadesivos tem uma ação rápida, com rápida elevação do seu pH11,12,26, e assim a interação que ocorre com a dentina superficial não é suficiente para formação de tags resinosos11,12,22,26. Segundo Pavan et al. (2010)13, a acidez presente nestes cimentos não é suficiente para a desmineralização dentinária e exposição dos túbulos dentinários, o que poderia explicar os maiores valores de dureza Martens e módulo de elasticidade encontrados neste estudo.

Os menores valores de dureza Martens e módulo de elasticidade da dentina encontrados para os grupos que utilizaram sistemas adesivos de condicionamento total, Single Bond 2 e Excite DSC, comparados aos demais grupos, poderia ser explicado pela forma de tratamento da dentina intrarradicular, através do condicionamento com ácido fosfórico 37%, cuja função seria remover a lama dentinária a fim de abrir os túbulos dentinários e expor as fibras colágenas, permitindo a penetração dos monômeros hidrofílicos do sistema adesivo que envolve a rede de colágeno, estabelecendo um mecanismo de retenção micromecânico29. Os menores valores das propriedades mecânicas da dentina subjacente à interface de união poderiam evidenciar que a desmineralização causada pelo ácido fosfórico tenha sido superior à capacidade de penetração dos adesivos nesta região, muitas vezes de difícil acesso e controle de aplicação clinica intrarradicular. Segundo

Perdigão et al. (1996)30, o condicionamento ácido da dentina com ácido fosfórico a 32% ou 37% por 15 segundos alargam a entrada dos túbulos dentinários, desmineralizando a dentina intertubular até a profundidade de cerca de 5µm. Porém, estas soluções ácidas altamente concentradas, muitas vezes provocam desmineralização acentuada da dentina, até níveis em que o adesivo não consegue preencher totalmente a dentina condicionada, criando assim uma zona de fragilidade31, deixando cadeias peptídicas de colágeno expostas à degradação32,33. Do ponto de vista clínico, há grande probabilidade de que o gel permaneça por períodos maiores sobre a dentina intrarradicular do que se acredita ser recomendado como padrão, aumentando consequentemente, o potencial de desmineralização excessiva da dentina, com infiltração parcial do adesivo34.

Comparando-se os diferentes terços da dentina intrarradicular, independente do sistema de cimentação utilizado, houve uma tendência do terço apical apresentar os maiores valores de dureza Martens em comparação aos terços cervical e médio, á exceção da dentina hibridizada com o adesivo autocondicionante Adper SE Plus (Tabela 2). Os valores mais altos para o terço apical poderia ser atribuída a vários fatores, entre eles a esclerose apical35, fatores da configuração da cavidade36,37, dificuldade de visualização e acesso à parte apical, e restrições do fluxo do cimento nas porções mais profundas do preparo38. Neste aspecto, haveria maior dificuldade de aplicação tanto do ácido fosfórico, quanto dos adesivos e cimentos resinosos38. Provavelmente algumas áreas de dentina intrarradicular do terço apical não foram adequadamente condicionadas e/ou hibridizadas, o que poderia justificar os resultados encontrados. Dessa forma, os terços cervical e médio seriam mais susceptíveis ao condicionamento pelo ácido fosfórico ou pelo contato com os materiais autocondicionantes39, com maior probabilidade de maior desmineralização nessa região.

A avaliação de dureza Martens e do módulo de elasticidade na camada de adesivo só ocorreu nos três primeiros grupos, onde foi utilizado o cimento resinoso convencional RelyX ARC. A diferença entre esses sistemas adesivos está na sua forma de ativação e condicionamento. Os adesivos Single Bond 2 e Excite DSC são adesivos convencionais, que necessitam de condicionamento ácido prévio, sendo o primeiro um adesivo fotoativado e o segundo de dupla ativação. O terceiro grupo por sua vez, apresenta o adesivo Adper SE Plus, um sistema adesivo autocondicionante, fotoativado, que não necessita de prévio condicionamento ácido.

O adesivo Single Bond 2 apresentou os maiores valores de dureza Martens e módulo de elasticidade no terço cervical, sendo estatisticamente diferente comparados aos demais terços (Tabela 3). Por utilizar um adesivo fotoativado, necessita da luz para a sua conversão. Uma vez que a fotoativação do sistema adesivo ocorreu pela oclusal, ou seja, a porção mais coronária do conduto radicular, a quantidade de luz que chegou ao sistema adesivo no terço cervical foi maior que nos demais terços analisados39. Portanto, a redução da densidade de energia da luz, poderia diminuir o grau de conversão do adesivo de forma homogênea40 e, consequentemente, suas propriedades mecânicas. Embora o adesivo Adper SE Plus também apresentar ativação pela luz, este material não apresentou diferença estatisticamente significante entre os terços analisados. Este material por ser um adesivo autocondicionante e incluir no processo de hibridização a smear layer através de sua dissolução e/ou modificação, são menos sensíveis à umidade do meio41, o que poderia levar a um resultado mais homogêneo na comparação entre os terços. Manter um substrato adequado torna-se um desafio quando estamos tratando da dentina intrarradicular, uma vez que o controle da umidade dentinária é mais difícil, em locais onde o acesso é restrito. Sabe-se que na técnica de condicionamento ácido prévio, a água em excesso deve ser removida, mas o substrato não

pode ser seco para evitar o colapso das fibras de colágeno, o que dificultaria a incorporação do adesivo43. O excesso de água também não é interessante uma vez que pode haver a formação osmótica de bolhas na região adesiva, caracterizando grande parte da perda de adesão ao substrato dentinário hibridizado43.

No grupo onde o adesivo de dupla ativação Excite DSC foi utilizado, não houve