Universidade Federal do Rio de Janeiro – UFRJ
Centro de Ciências da Saúde
Faculdade de Odontologia
A INFLUÊNCIA DOS INFILTRANTES DE BAIXA VISCOSIDADE
PARA TRATAMENTO DE MANCHAS BRANCAS NA COLAGEM
ORTODÔNTICA
Julia Sotero Vianna, CD
Dissertação submetida ao corpo docente da Faculdade de Odontologia da Universidade Federal do Rio de Janeiro - UFRJ, como parte dos requisitos, para a obtenção do Título de Mestre em Odontologia (Ortodontia).
Rio de Janeiro 2013
A INFLUÊNCIA DOS INFILTRANTES DE BAIXA VISCOSIDADE PARA TRATAMENTO DE MANCHAS BRANCAS NA COLAGEM ORTODÔNTICA
JULIA SOTERO VIANNA, CD
Orientador: Prof. Dr. EDUARDO FRANZOTTI SANT´ANNA
Dissertação submetida ao corpo docente da Faculdade de Odontologia da Universidade Federal do Rio de Janeiro – UFRJ, como parte dos requisitos, para obtenção do Título de Mestre em Odontologia (Ortodontia).
Comissão Examinadora
_________________________________..._______________________________ Dr. Prof. José Vinicius Bolognesi Maciel... Prof. Dr. Fernando Martinelli de Lima
...
_______________________________________
Profª. Drª. Mônica Tirre de Souza Araújo
Rio de Janeiro 2013
Ficha Catalográfica
VIANNA, Julia Sotero
A influência dos infiltrantes de baixa viscosidade para tratamento de manchas brancas na colagem ortodôntica. Rio de Janeiro: UFRJ/Faculdade de Odontologia, 2013. xviii,58 f.
Dissertação: Mestrado em Odontologia (Ortodontia) – Universidade Federal do Rio de Janeiro, Faculdade de Odontologia, 2013.
1 Mancha Branca 2 Infiltração de resina 3 Colagem ortodôntica 4 Teses
I Título
DEDICO
A minha mãe, Bethina A minha avó, Assunção
AGRADECIMENTOS
A oportunidade de concluir o excelente Curso de Mestrado em Ortodontia da Universidade Federal do Rio de Janeiro é motivo de orgulho para mim. Mas nada teria sido possível sem a contribuição de vários outros personagens. A alegria desta vitória deve ser compartilhada com todas as pessoas que, felizmente, fizeram parte desta história.
Agradeço a minha mãe, Bethina, por estar sempre ao meu lado, apoiando-me em todas as decisões, pela dedicação e exemplo. Em todos os moapoiando-mentos, tive a tranquilidade de voltar para um lar equilibrado, no qual sempre encontrei apoio e suporte emocional.
Agradeço a minha avó, Assunção, pela ajuda e empenho em me manter saudável durante o Curso de Mestrado, com suas comidas carinhosamente preparadas e pela presença forte, amiga e sempre constante.
Agradeço ao meu amor, Raphael, pela compreensão, companheirismo e incentivo à dedicação ao Curso. A segurança e alegria que sinto ao seu lado foram fundamentais para esta realização.
À minha irmã Luiza, pela amizade e exemplo de dedicação à área médica. À tia Lorena e aos primos José Roberto e Fernando José, por me proporcionarem um laço familiar de forte amizade e amor incondicional.
Esta família, desde sempre, ensinou a esforçar-me para fazer o melhor. Incentivou-me a ter força, respeito, retidão de caráter e educação. Sem eles, certamente eu não teria a segurança e o suporte necessários para vivenciar o Curso.
Fazer parte do corpo discente do Curso de Pós-graduação em Odontologia (Mestrado em Ortodontia) da UFRJ foi uma experiência muito valiosa. Tive a oportunidade de adquirir conhecimentos transmitidos por profissionais extremamente bem preparados e vivenciar uma filosofia ortodôntica sólida. A convivência com os colegas e professores se fez bastante enriquecedora.
Agradeço ao Dr. Eduardo Franzotti Sant´Anna pela orientação neste trabalho, pela confiança, disponibilidade e auxílio. Sempre que precisei pude recorrer ao seu aconselhamento, bem como contar com seu bom senso para me ajudar na tomada de decisões. Seu comportamento firme e amigável me despertou grande admiração.
À Dra. Mônica Tirre de Souza Araújo, por ter me acolhido desde o início do Curso. Sua postura rigorosa, porém acessível, me permitiu desfrutar de valiosos ensinamentos e carinhosos aconselhamentos, que muito ajudaram em diversas situações.
À Dra. Ana Maria Bolognese, por sua dedicação à Ortodontia e à pesquisa, verdadeira inspiração para todos os profissionais da área.
Aos professores do Curso de Mestrado em Ortodontia da FO-UFRJ, Dra.
Ana Maria Bolognese, Dr. Antônio Carlos de Oliveira Ruellas, Dra. Cláudia Trindade Mattos, Dr Eduardo Franzotti Sant´Anna, Dr. José Fernando Stangler Brazzalle, Dr. José Vinicius Bolognesi Maciel, Dr. Lincoln Issamu
Nojima, Dr Margareth Maria Gomes de Souza, Dra. Maria Evangelina Monnerat, Dra. Matilde Golçalves Nojima, Dra. Mônica Tirre de Souza Araújo
e Dra. Teresa Cristina Moreira, pelos preciosos ensinamentos, disponibilidade, bons momentos de convivência e dedicação em formar profissionais qualificados e comprometidos com a Ortodontia.
Aos professores das disciplinas conexas, Dr. Carlos Nelson Elias, Dra.
Ieda Maria Orioli, Dr. Paulo José Medeiros, Dr. Ronir Raggio Luiz, Dra. Sandra Regina Torres e Dr. André Monteiro.
Aos colegas de turma, Ana Carolina Portes Canongia, Adriele da
Silveira Araújo, Lara de Carvalho Freitas Sigilião, Leonardo Koerich de Paula e Rodrigo Lopes Lima, por todos os bons momentos nestes dois anos de
convivência.
Aos alunos da 46ª turma Alline Birra Nolasco Fernandes, Carolina Paz
Trindade, Daniel Paluto Brunetto, Dayane Lopes da Silva, Geórgia Wain Thi Lau, Ligia Vieira Claudino, Theresa Cristina Pereira de Oliveira e Thaís Cristina Sobrira da Matta.
Aos alunos da 48ª turma Amanda Carneiro da Cunha, Ana Paula
Tenório de Sá, Carolina Vieira Valadares, Cinthia Candemil Nuernberg, Renata de Faria Santos e Rowan do Vale Vilar.
Aos colegas do Doutorado, Amanda Osório Ayres de Freitas, Mariana Marquezan, Thiago Lau, Sania Ornellas, Hibernon Lopes Filho e Lúcio Henrique E.G. Maia pelo auxílio e convivência prazerosa.
Aos funcionários da disciplina de Ortodontia, Diane Gomes, Fernanda
Silva, Mônica Gonçalves, Robson França e Waltencir Ferreira pelo auxílio e
atenção durante todo o Curso.
À professora Daniela Alviano, do Instituto de Microbiologia Paulo Góis, Centro de Ciências da Saúde, UFRJ, pela presteza e auxílio com a solução desmineralizadora para a realização dos experimentos.
À DMG, pela gentil doação da resina Icon para a realização desta pesquisa.
À Morelli, pela doação de bráquetes para a realização deste estudo.
Aos professores e colegas da graduação em Odontologia da Universidade Estadual do Rio de Janeiro, pelo carinho e colaboração com minha formação profissional.
À Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro (FAPERJ) e à Coordenação de Aperfeiçoamento Pessoal de Nível Superior (CAPES) pela bolsa de estudo concedida.
Enfim, gostaria de agradecer a todos aqueles que, de alguma forma, contribuíram para que esta conquista fosse possível...
RESUMO
Os autores tiveram como objetivo avaliar a força de união de bráquetes colados sobre superfície do esmalte desmineralizada e pré-tratada com infiltrantes de baixa viscosidade de duas marcas comerciais, sob diferentes condições clínicas. Cento e trinta e cinco dentes bovinos foram alocados em nove grupos, cada um contendo 15 dentes. Os espécimes do grupo 1 não foram desmineralizados ou pré-tratados e serviram como controle. As outras amostras foram desmineralizadas com a finalidade de formar lesões artificiais de cárie. Os grupos 2, 3, 4 e 5 foram pré-tratados com o infiltrante Icon, enquanto os grupos de 6, 7, 8 e 9 foram pré-tratados com o infiltrante Clinpro XT Varnish. Após a infiltração, os grupos 5 e 9 foram envelhecidos artificialmente, os grupos 4 e 8 foram contaminados com saliva, enquanto os grupos 3 e 7 foram contaminados com sangue, antes da colagem de bráquetes. Bráquetes (Edgewise Standard, 3,4mm, slot 0.022´´, referência 10.30.201, Morelli) foram colados em todos os espécimes com sistema adesivo Transbond XT após o condicionamento com ácido fosfórico a 35%. A força de união dos bráquetes foi avaliada através de teste de cisalhamento com Máquina de Ensaio Universal. A análise estatística foi realizada por meio da análise de variância, seguida por um teste post-hoc de Kruskal-Wallis. As amostras submetidas à infiltração com Clinpro XT Varnish (grupo 6)
obtiveram valores de resistência ao cisalhamento significativamente maiores (p <0,05) do que todos os outros grupos. A aplicação do infiltrante Icon como pré-tratamento no grupo 2 não mostrou nenhuma diferença significativa em relação ao controle. Todos os grupos submetidos à contaminação (3, 4, 7, 8) obtiveram valores de resistência ao cisalhamento inferiores em relação aos outros grupos. Os grupos envelhecidos (5 e 9) não diferiram do controle. Os resultados mostraram que o tratamento prévio com agentes infiltrantes de baixa viscosidade, assim como o seu envelhecimento, não reduziu a força de união dos bráquetes. A contaminação durante a colagem em esmalte pré-tratado influenciou nos baixos valores de resistência ao cisalhamento, especialmente a contaminação com sangue.
SUMMARY
The aim of this study was to evaluate the shear bond strength (SBS) of brackets bonded over demineralized and pretreated enamel surface with two different low viscosity penetrants, under different clinical conditions. One hundred and thirty five bovine enamel specimens were allocated to nine groups (n 15). Specimens from group 1 were not demineralized and were not pretreated and served as controls. The other specimens were demineralized to form artificial carious lesions. Groups 2, 3, 4 and 5 were pretreated with Icon, groups 6, 7, 8 and 9 were infiltrated with Clinpro XT Varnish. After that groups 5 and 9 were artificial aged, groups 4 and 8 were contaminated with saliva and groups 3 and 7 were contaminated with blood before bonding brackets. Brackets were bonded on all specimens with Transbond XT adhesive system after etching with 35% phosphoric acid. Bracket SBS was evaluated with a universal testing machine. Statistical analysis was performed by one-way analysis of variance followed by a post-hoc Kruskal-Wallis´s test. Specimens subjected to Clinpro XT infiltration in Group 6 had shear bond values significantly greater (p <0.05) compared with that in all other groups. Application of the infiltrating resin Icon in Group 2 as pretreatment showed no significant difference from control (p >0.05). All groups underwent contamination (3,4,7, 8) had lower SBS relative to the other groups. Aged groups
(5,9) did not significantly differ from control. The results showed that pretreatment with low viscosity penetrants, as well as their aging, did not decrease the SBS of brackets. The contamination during bonding on pretreated enamel influenced in lower SBS values, especially blood contamination.
LISTA DE FIGURAS
Introdução
Figura 1 Fotografia da desmineralização do esmalte após a remoção do aparelho
ortodôntico.
Delineamento da Pesquisa
Figura 2 Dentes bovinos incluídos em tubos de PVC preenchidos com resina
acrílica.
Figura 3 Fotografia da máquina Politriz (lixadeira e politriz modelo PLF – Fortel
indústria e comércio LTDA, São Paulo-SP, Brasil) do Departamento de Odontopediatria e Ortodontia da UFRJ.
Figura 4 Fita adesiva posicionada sobre a superfície do esmalte e verniz ácido
resistente sendo aplicado no entorno.
Quadro 1 Distribuição dos grupos de acordo com o material utilizado Quadro 2 Distribuição dos grupos de acordo com o tratamento realizado Quadro 3 Sequência de etapas às quais os grupos serão submetidos Quadro 4 Composição e reagentes da solução desmineralizadora
Figura 5 Corpos de prova imersos em solução desmineralizadora.
Figura.6.-A:-Esmalte desmineralizado após imersão em solução
desmineralizadora, B: visão aproximada da área desmineralizada, em contraste com a região de esmalte hígido.
Figura 7 Agente infiltrante Icon (DMG, Hamburgo, Alemanha). Figura 8 Bisnagas de Icon Etch, Icon Dry e Icon Infiltrant. Figura 9 Etapas do processo de infiltração.
Figura.10 Agente infiltrante Clinpro XT Varnish (3M Unitek, Landsberg,
Alemanha).
Figura-11-Dispensador proporcionando a liberação simultânea dos componentes. Figura 12 Esmalte desmineralizado infiltado com Icon (A) e Clinpro XT Varnish
(B).
Figura 13 Câmara de envelhecimento.
Figura 14 Máscara posicionada sobre o corpo de prova (A) e com o bráquete em
posição (B).
Figura 15-Corpo de prova posicionado em base de inox personalizada, durante
ensaio de cisalhamento na Máquina de Ensaio Universal modelo DL10.000 (EMIC, São José dos Pinhais, Brasil).
Desenvolvimento da Pesquisa
Figure 1 Blox- plot description of the Shear Bond Strength in the experimental. Gráfico 1 Índice de Remanescente Adesivo.
LISTA DE TABELAS
Desenvolvimento da Pesquisa
Table I Groups, Materials and Application Protocols Used in Present Experiment Table IIGroup distribution according to treatment
Table III Mean, Minimum, Maximum and 95% Confidence Interval of Shear Bond
LISTA DE SIGLAS E ABREVIATURAS
ANOVA Análise de Variância
C Celsius HCL ácido clorídrico kgf quilograma- força mL mililitro mm milímetro mM milimol
ml/mm² mililitro por milímetro quadrado
ph potencial hidrogeniônico
ppm partes por milhão
PVC policloreto de polivinila
SPSS Statistical Package for Social Sciences
ÍNDICE
Página
1. INTRODUÇÃO...1
2. PROPOSIÇÃO...6
3. DELINEAMENTO DA PESQUISA...7
3.1 Amostra...7
3.2Desmineralização...12
3.3 Pré-tratamento com agentes infiltrantes...14
3.4 Envelhecimento...19
3.5 Contaminação...20
3.6 Procedimento de Colagem...21
3.7 Teste de Cisalhamento...22
3.8 Índice de Remanescente Adesivo...24
3.9 Tratamento Estatístico...24
4.1 ARTIGO: VIANNA, J.S.; SIGILIÃO, L.C.F.; LAU, T.C.L.;
SANT´ANNA, E.F.
Shear bond strength of brackets bonded on enamel with white spot lesions pre-treated with low viscosity infiltrants under different clinical contaminations.……….25
5. DISCUSSÃO………47
6. CONCLUSÃO……… 53
1. INTRODUÇÃO
A mancha branca é um dos problemas odontológicos mais frequentes. Tratamentos a fim de mascará-las têm sido desenvolvidos ao longo dos anos. O mais recente deles baseia-se na aplicação de infiltrantes de baixa viscosidade na área afetada. Porém, não se sabe até que ponto esses tratamentos influenciam na colagem ortodôntica.
Sabe-se que a cárie dentária é uma das principais patologias que afetam a cavidade bucal. Sua etiologia é multifatorial, resultado da interação entre fatores microbianos, hospedeiro, dieta e tempo. As lesões de esmalte são caracterizadas pela perda de mineral sob camada de superfície aparentemente intacta. A porosidade aumentada dentro do corpo da lesão proporciona aspecto esbranquiçado e opaco, e tão logo a área assume a aparência de lesão de mancha branca.
A perda de transparência constitui um sinal precoce da desmineralização do esmalte e pode ser mascarada por uma película de saliva. Muitos autores recomendam a secagem ao ar com propósito de diagnóstico (Belli, Rahiotis et al., 2011). Durante as fases subsequentes, ocorre aumento da opacidade e as lesões tornam-se visíveis, mesmo sob condições de umidade.
A desmineralização do esmalte ao redor dos bráquetes, frequentemente associada a áreas de acúmulo de placa, é um problema clínico significativo durante e após o tratamento ortodôntico. Vários estudos relataram aumento significativo na prevalência e severidade da desmineralização em dentes de pacientes durante tratamento ortodôntico (Benson, Shah et al., 2005; Boersma, Van Der Veen et al., 2005; Ahn, Lim et al., 2006; Kerbusch, Kuijpers-Jagtman et
al., 2010; Shungin, Olsson et al., 2010; Tufekci, Dixon et al., 2011; Lucchese e
Gherlone, 2012; Julien, Buschang et al., 2013). Nestes casos, a incidência de lesões de mancha branca relatados na literatura varia de 2% a 97% (Maaitah, Adeyemi et al., 2011). São, portanto, importante elemento de risco para os pacientes quando se considera a aparência estética do sorriso e a relação risco-benefício do tratamento ortodôntico.
Figura 1 Fotografia mostrando a desmineralização do esmalte após a remoção do aparelho ---ortodôntico.
Embora tenha sido sugerido que as lesões de manchas brancas podem regredir ou mesmo desaparecer, devido à remoção mecânica do esmalte afetado e / ou remineralização, isto não tem sido demonstrado. A conclusão de nove estudos clínicos que aplicaram creme dental e gel com flúor durante longa data demonstrou que as lesões de manchas brancas não apresentaram melhora significativa da remineralização (Zantner, Martus et al., 2006; Karlsson, Lindgren
et al., 2007). Muitas destas lesões não-cavitadas continuarão a ser visíveis clínica
e radiograficamente após a remineralização, uma vez que a maioria dos sinais de detecção vem do corpo da lesão, onde mudanças na dispersão de luz e radioluscência são improváveis por causa do limitado potencial de remineralização (Gonzalez-Cabezas, 2010). Assim, embora a superfície da lesão possa tornar-se dura, brilhante e a mancha branca menos óbvia, alguma opacidade interior ainda permanece (Artun e Thylstrup, 1989).
A preservação dos tecidos dentários por meio de abordagens não-invasivas pertence aos conceitos tradicionais da Odontologia de intervenção mínima (Featherstone, 2000; Kielbassa, Muller et al., 2009). A lesão de cárie incipiente de esmalte se encaixa à condição clínica requerida para implementar essa política, uma vez que a topografia da superfície é mantida, mesmo durante a desmineralização subsuperficial, ao mesmo tempo em que é passiva a remineralização. O paradigma de tratamento para este tipo de lesões só recentemente foi desviado para um meio termo entre medidas preventivas e interceptativas.
A técnica de infiltração foi introduzida com o objetivo de preencher os espaços intercristalinos com resina de baixa viscosidade, para conter lesões (Paris, Lueckel, Colfen et al., 2007; Lueckel e Paris, 2008;
Meyer-Lueckel, Bitter et al., 2012). Embora o conceito de infiltração não seja necessariamente novo, sua aplicação só vem ganhando destaque recentemente. Sua popularidade crescente tem sido facilitada pelo desenvolvimento dos infiltrantes de muito baixa viscosidade, com protocolos de infiltração mais eficientes. Em contraste com a aplicação de selantes, onde a barreira de difusão permanece na superfície do esmalte, a infiltração de resina cria uma barreira de difusão no interior da lesão e permite o reforço da estrutura do esmalte desmineralizado com a matriz da resina, impedindo a formação de cavidade (Paris, Meyer-Lueckel e Kielbassa, 2007).
Para ter sucesso, técnicas de infiltração de resina atuais recomendam um passo prévio de condicionamento para dissolver a camada de superfície e permitir melhor penetração do material. Após a fotopolimerização, a resina infiltrada mecanicamente estabiliza o frágil esqueleto de hidroxiapatita, impedindo seu colapso (Belli, Rahiotis et al., 2011).
Além de sua ação no controle da progressão da cárie, a infiltração de resina em lesões de mancha branca produz efeito positivo em mascarar a cor dos dentes, pois há uma tendência das lesões de perder sua aparência esbranquiçada, tornando-se mais semelhantes ao tom do esmalte (Kielbassa, Muller et al., 2009).
Apesar das diversas vantagens estéticas e estruturais promovidas pelo tratamento de infiltração para lesões de mancha branca, pouco tem sido estudado sobre os efeitos da colagem ou recolagem de bráquetes em áreas desmineralizadas que sofreram este tipo de tratamento. É desconhecida a eficácia da colagem ortodôntica sobre áreas infiltradas e envelhecidas. Não se
sabe sobre as consequências de tratamentos infiltrativos frente a algumas dificuldades clínicas de colagem, como a contaminação com sangue e saliva.
Para melhor entender os efeitos ou interferências destas resinas na Ortodontia, este estudo tem como objetivo verificar a influência da infiltração de agentes de baixa viscosidade em manchas brancas na colagem de acessórios ortodônticos, sob diversas condições clínicas.
2. PROPOSIÇÃO
Foi estudada a influência de agentes infiltrantes de baixa viscosidade para tratamento de lesões de mancha branca na colagem de bráquetes ortodônticos, sob diferentes condições clínicas in vitro, verificando:
2.1 a resistência ao cisalhamento de bráquetes colados sobre superfícies de mancha branca pré-tratada com infiltrantes de baixa viscosidade; 2.2 se os procedimentos prévios de infiltração e envelhecimento, alteram a
resistência ao cisalhamento dos bráquetes;
2.3 se os procedimento prévios de infiltração e colagem sob ambiente contaminado modificam algum aspecto quanto à resistência ao cisalhamento dos bráquetes e
2.4 se infiltrantes de duas marcas comerciais conhecidas exibem diferenças na interação com a colagem ortodôntica.
3.
..
DELINEAMENTO DA PESQUISA
Esta pesquisa constituiu-se de estudo experimental in vitro
3.1 Amostra
Foram utilizados 135 incisivos bovinos que, após exodontia, foram debridados, lavados e conservados em água destilada acrescida de timol a 0,1% , sob refrigeração de 5°C, até a realização do experimento, prevenindo desidratação e crescimento bacteriano, , (Dickinson e Powers, 1980).
Os dentes foram incluídos em tubos de P.V.C. de 25 mm de diâmetro e 19 mm de altura (Tigre, Joinville, Brasil), numerados na superfície com broca diamantada esférica 1012 (KG Sorensen). No momento da inclusão, a porção coronária de cada dente foi posicionada sobre uma placa de vidro previamente isolada com vaselina sólida (Beira Alta, São Paulo, Brasil), de forma que a face vestibular da coroa permanecesse pressionada contra a mesma. Em seguida, os tubos foram preenchidos por resina acrílica autopolimerizável (JET - Clássico, Campo Limpo Paulista, Brasil) conforme Figura 2, página 8.
Figura 2 Dentes bovinos incluídos em tubos de PVC preenchidos com resina acrílica.
Após a polimerização da resina acrílica, foi realizado polimento da face vestibular com lixa de madeira e lixas d’água de granulação 400, 600 e 1200, nesta ordem, na máquina Politriz (lixadeira e politriz modelo PLF – Fortel indústria e comércio LTDA, São Paulo-SP, Brasil, Figura 3, página 9) até ser obtida uma superfície plana e polida. O procedimento foi realizado com o intuito de padronizar a área de trabalho, devendo esta ser o suficiente para a colagem do bráquete. Durante este procedimento, cada corpo de prova foi lixado com movimentos de vai-e-vem (20 vezes para cada lixa) sobre superfície plana e com fio de água corrente durante a utilização das lixas d’água. A cada dez movimentos de vai-e-vem a direção do movimento sofreu alteração de 90°, com a finalidade de eliminar ao máximo os arranhões formados no esmalte pelos grãos da lixa anterior (Urrea, 1993).
Figura 3 Fotografia da máquina Politriz (lixadeira e politriz modelo PLF – Fortel indústria e
comércio LTDA, São Paulo-SP, Brasil) do Departamento de Odontopediatria e Ortodontia da UFRJ.
Fita adesiva foi aderida à superfície de esmalte e as demais superfícies foram cobertas com verniz ácido resistente / verniz de unha (Belli, Rahiotis et al., 2011), de maneira que a superfície de esmalte correspondente a um quadrado com 6mm de lado permaneceu exposta, conforme Figura 4.
Figura 4 Fita adesiva posicionada sobre a superfície do esmalte e verniz ácido resistente //sendo aplicado no entorno.
Os 135 espécimes foram divididos aleatoriamente em nove grupos, cada grupo contendo 15 corpos de prova. A aplicação dos produtos para tratamento infiltrativo foi conduzida de acordo com as instruções dos fabricantes (Quadro 1). Todos os grupos, exceto o controle, foram submetidos ao processo de desmineralização. O grupo 1 foi definido como o controle e não sofreu intervenção desmineralizante ou infiltrativa. Os grupos 2, 3, 4 e 5 foram tratados com o infiltrante Icon. Os grupos de 6, 7, 8 e 9 foram tratados com o infiltrante Clinpro XT Varnish. Os grupos 5 e 9 sofreram envelhecimento artificial. Os grupos 4 e 8 foram contaminados com saliva enquanto os grupos 3 e 7 foram contaminados com sangue, antes da colagem de bráquetes (Quadros 2 e 3, página 11).
Quadro 1 Distribuição dos grupos de acordo com o material utilizado
Grupo N Material Fabricante Composição Lote.Nº Aplicação
1 15 - - - - -
2 15 Icon DMG
((Hamburgo Ícone clorídrico, ácido ®-Etch: ácido 632178 aplicado por 120 s
3 15 Alemanha) salicílico pirogênico,
4 15 substâncias de reação ativa
5 15 com a superfície
Ícone-Dry ®: 99% etanol aplicado por 30 s e secagem ao ar
Icon-Infiltrante: matriz de resina aplicado por 180 s à base de metacrilatos, e reaplicado por 60 s, iniciadores e aditivos fotopolimerizado por
40 s
6 15 Clinpro
XT 3M Unitek pó de vidro silanizado, sílica 12248 ácido fosfórico 35% por 20 s
7 15 Varnish (Landsberg, tratada com silício,
metacrilado lavagem e secagem ao ar
8 15 Alemanha) 2-hidroxietila, água, BIS-GMA,
mistura dos componentes ,
9 15 copolímero de ácido acrílico
e aplicação fotopolimerização e
Quadro 2 Distribuição dos grupos de acordo com o tratamento realizado Grupo N Desminer alização Infiltração com Icon Infiltração com Clinpro Envelheci mento Contaminação com Sangue Contaminação com saliva Colagem de braquetes 1 15 x 2 15 x x x 3 15 x x X x 4 15 x x x x 5 15 x x x x 6 15 x x x 7 15 x x X x 8 15 x x x x 9 15 x x x x
Quadro 3 Sequência de etapas às quais os grupos serão submetidos
Etapas Grupos
1º Desmineralização 2,3,4,5,6,7,8,9
2º Pré tratamento de infiltração com:
. Icon (DMG) 2,3,4,5
. Clinpro XT Varnish (3M Unitek) 6,7,8,9
3º Envelhecimento 5,9
4º Contaminação 3,4,7,8
5º Colagem de bráquetes 1,2,3,4,5,6,7,8,9
6º Teste de Cisalhamento 1,2,3,4,5,6,7,8,9
3.2 Desmineralização
As lesões artificiais de subsuperfície do esmalte foram criadas individualmente por imersão e armazenamento dos grupos em solução tampão (Figura 5, página 13) A solução desmineralizante foi composta por 50 mM de tampão acetato contendo 1,28 mM Ca (NO3) 2 • 4H2O, 0,74 mM NaH2PO4 • 2H2O, e 0,03 ppm F, pH 5,0 por 32 h (Queiroz, Hara et al., 2008).
Quadro 4 Composição e reagentes da solução desmineralizadora
Solução Desmineralizadora
Composição Reagente Fórmula Fabricante
0,05 M de tampão acetato, pH 5,0
Acetato de sódio anidro CH3COONa Veteca
1,28 mmol/L de Ca cloreto de cálcio P. A.
dihidratado
CaCl2.2H20 Veteca
0,74 mmol/L de P fosfato de sódio monobásico P. A.
NaH2PO4.H2O Isofarb
0,03 µg F/mL Flúor padrão 100 ppm F Thermo Fisherc
a
Vetec Química Fina LTDA. Rio de Janeiro, Brasil
b Isofar Indústria e Comércio de Produtos Químicos LTDA. Rio de Janeiro, Brasil c Thermo Fisher Scientific, Beverly, USA
Figura 5 Corpos de prova com a face vestibular do esmalte voltada para baixo, em contato com a //////////////solução desmineralizadora.
Os espécimes foram imersos em solução de saliva artificial a 37 °C, preparada com carbonato de hidrogênio (22,1 mmol / L), potássio (16,1 mmol / L), sódio (14,5 mmol / L), fosfato de hidrogênio (2,6 mmol / L) , ácido bórico (0,8 mmol / L), cálcio (0,7 mmol / L), tiocianato (0,2 mmol / L) e magnésio (0,2 mmol / L), e pH entre 7,4 e 7,8 (Gohring, Zehnder et al., 2004) por 24 horas. O volume total da solução utilizada foi calculado usando 2 ml/mm² da área de esmalte (Gohring, Zehnder et al., 2004; Torres, Borges et al., 2011).
Figura 6 A: Esmalte desmineralizado após imersão em solução desmineralizadora, B: visão //////////////////////aproximada da área desmineralizada, em contraste com a região de esmalte hígido.
3.3 Pré tratamento com agentes infiltrantes
Os espécimes que compõe os grupos 2, 3, 4 e 5 foram infiltrados com resina Icon (DMG, Hamburgo, Alemanha), Figura 7.
Figura 7 Agente infiltrante Icon (DMG, Hamburgo, Alemanha).
O processo de infiltração foi realizado de acordo com as instruções do fabricante, obedecendo a sequência indicada na Figura 9, página 15.
Figura 9 Etapas do processo de infiltração: A: Condicionamento com Ícone ®-Etch, composto por /////////////////ácido clorídrico, ácido salicílico pirogênico e substâncias de reação ativa com a
/////////////////superfície, aplicado por 2 minutos; B e C: Superfícies lavadas com água e secas ao ar
/////////////////por 30 segundos; D e E: Aplicação de Ícone-Dry ®, composto por 99% etanol, por 30
/////////////////segundos e secagem ao ar; F e G: Aplicação de Icon-Infiltrante, composto por matriz
/////////////////de resina à base de metacrilatos, iniciadores e aditivos, aplicado duas vezes, a primeira
/////////////////vez, por 3 minutos e a segunda vez por 1 min; H: Fotopolimerização por 40 segundos.
Os corpos de prova que compõe os grupos 6, 7, 8 e 9 foram infiltrados com o selante ionomérico modificado com resina Clinpro XT Varnish (3M Unitek, Landsberg, Alemanha) Figura 10, página 16, cujas indicações consistem em: tratamento da sensibilidade dentária causada pelas superfícies expostas das raízes; formação de camada protetora e reparadora específica para áreas de alto risco à cárie (como ao redor de bráquetes ortodônticos e em lesões sem cavidades, ou seja, manchas brancas) e camada protetora temporária para esmalte imaturo.
O material é apresentado na forma líquido/pasta, comercializados na forma do Dispensador Clicker. Esse sistema oferece a liberação simultânea de cada componente para um proporcionamento determinado (Figura 10).
Figura 10 A: Agente infiltrante Clinpro XT Varnish (3M Unitek, Landsberg, Alemanha), B: //////////////////////////Dispensador proporcionando a liberação simultânea dos componentes.
O componente líquido consiste primordialmente de ácido polialcanóico modificado, HEMA (2-hidroxietil metacrilato), água, iniciadores (incluído a canforoquinona) e glicerofosfato de cálcio. A pasta é uma combinação de HEMA, Bis-GMA, água, iniciadores e vidro de fluoraluminiosilicato radiopaco.
O processo de infiltração foi realizado de acordo com as instruções do fabricante, obedecendo a sequência:
a) Limpeza com pasta profilática livre de óleo;
b) Condicionamento com ácido fosfórico a 35% por 15 segundos;
c) Manipulação e aplicação do Clinpro XT Varnish na região de mancha branca;
Todas as amostras que receberam tratamento infiltrativo foram submetidas à profilaxia com taça de borracha, pedra pomes e água e por vinte segundos.
Figura 12 Esmalte desmineralizado infiltado com Icon (A) e Clinpro XT Varnish(B).
Os grupos foram armazenados em saliva artificial durante 56 horas a 37°C, renovada a cada 8 horas (Gohring, Zehnder et al., 2004; Attin, Stawarczyk
et al., 2012). O lapso de tempo de 56 horas foi utilizado para simular condições
clínicas em que a colagem do bráquete pode não ser imediatamente na mesma sessão.
3.4 Envelhecimento
O envelhecimento dos corpos de prova dos grupos 5 e 9 foi realizado por irradiação de lâmpada ultravioleta de filamento de tungstênio e atmosfera de vapor de mercúrio (Doray, Wang et al., 1997), com comprimento de onda de 365 nm, a temperatura de 45°C e a umidade relativa de 65% (Norma n.27 da ADA), em máquina específica (Câmara Escura, Modelo SL-204, Solab, Piracicaba, Brasil) por 24 horas que equivalem a 5 anos de envelhecimento natural (ISO 3336-1977).
Figura 13 Câmara de envelhecimento.
3.5 Contaminação
Os grupos 4 e 8 foram submetidos à contaminação com saliva e os grupos 3 e 7 com sangue. Os espécimes foram submetidos a ataque com ácido fosfórico gel a 37%, durante 15 segundos, seguido por lavagem com água e secagem ao ar. Foi aplicada uma fina camada de Transbond XT primer na superfície vestibular. Os espécimes dos grupos 3, 4, 7 e 8 em seguida foram expostos a 0,01 mL de respectiva substância contaminante, com auxílio de microbrush. Um jato de ar comprimido isento de óleo foi utilizado durante 1 segundo a fim de eliminar o excesso de material, antes do posicionamento e fotopolimerização dos bráquetes.
O sangue e a saliva foram colhidos imediatamente antes do procedimento de contaminação, a cada 5 amostras. A saliva foi coletada uma hora após a higienização bucal de um doador instruído a não alimentar-se durante este período. O sangue foi coletado a partir da punção do dedo médio do doador com agulha hipodérmica e misturado à saliva, a fim de simular condições clínicas reais
de contaminação. O sangue foi manipulado rapidamente para impedir sua coagulação. (Santos, Pithon et al., 2010)
3.6 Procedimento de Colagem
Foram utilizados no procedimento de colagem 135 bráquetes metálicos edgewise standard para incisivo central superior (3,4mm, slot 0.022´´, referência 10.30.201, Morelli, Sorocaba, Brasil).
Máscaras foram confeccionadas a fim de padronizar a área de colagem do bráquete na mesma altura em todos corpos de prova. Para este fim, foram recortadas esferas de cartolina com 35mm de diâmetro, mesma medida de diâmetro dos corpos de prova. No centro de cada um delas foi recortado um quadrado menor, com 4mm de lado, na altura de 17mm. Os bráquetes foram posicionados na área recortada, mantendo sua base inferior rente à aresta inferior do quadrado. O posicionamento das máscaras sobre os corpos de prova funcionou como guia para a colagem de todos os bráquetes na mesma altura de 17mm.
A área delimitada foi submetida à profilaxia com taça de borracha e pasta profilática sem óleo por vinte segundos, realizada por um mesmo operador, treinado a produzir uma mesma pressão, leve e constante, durante todo o processo. A taça profilática foi trocada a cada cinco utilizações. Finalizado o procedimento, as superfícies foram lavadas com água e secas com ar comprimido.
Os dentes foram submetidos a condicionamento com ácido fosfórico a 35% por 30 segundos, lavados e secos com ar comprimido. O primer adesivo do sistema Transbond XT (3M Unitek, Landsberg, Alemanha) foi aplicado à área condicionada e, em seguida a pasta adesiva do mesmo sistema foi aplicada à base dos bráquetes.Os bráquetes foram então posicionados com as suas bases perpendiculares ao chão e pressionados firmemente contra a superfície do esmalte, por um mesmo operador. O excesso de material foi removido com auxílio de sonda exploradora e a fotopolimerização (Optilux, Demetron Research, Danbury, Conn) foi programada para 60 segundos (15 segundos a partir da cervical, incisal, mesial e distal). Por fim, os espécimes foram armazenados em água destilada a 37°C por 24 horas.--- XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
3.7 Teste de Cisalhamento
Uma base de aço inoxidável foi confeccionada para o presente estudo de acordo com as exatas dimensões dos corpos de prova, permitindo a melhor estabilização dos mesmos quando posicionados na Máquina de Ensaio Universal modelo DL10.000 (EMIC, São José dos Pinhais, Brasil).
Para os testes foi utilizada velocidade de 0,5 mm/min, célula de carga de 50 kgf e ponta ativa em forma de cinzel adaptado à máquina. Esta última permaneceu apoiada sobre a superfície vestibular do dente e a borda superior da base do bráquete. A força cisalhante aplicada sobre a interface bráquete-dente no sentido ocluso-gengival foi registrada pela Máquina de Ensaio Universal em Newton (N), e automaticamente transmitida ao computador no momento da ruptura.
Figura 15 Corpo de prova posicionado em base de inox personalizada, durante ensaio de ////////////////////cisalhamento na Máquina de Ensaio Universal modelo DL10.000 (EMIC, São José
////////////////////dos Pinhais, Brasil).
3.8 Índice de Remanescente Adesivo
Após a realização do teste de cisalhamento o corpo de prova foi examinado com auxílio de lupa estereoscópica (Swift M28, Zeiss, Alemanha), sob aumento
de 16 vezes para determinar a presença e a quantidade de resina remanescente. Esta, por sua vez, foi classificada de acordo com o Índice de Remanescente Adesivo (IRA), cujo escore varia de 0 a 3, sendo: 0 - indicativo de ausência de compósito remanescente; 1 - menos da metade do compósito foi deixado; 2 - mais da metade de resina remanescente; 3 - todo o compósito permanece aderido ao esmalte dentário (Artun, 1984).
3.9 Tratamento Estatístico
O programa SPSS 17.0 (SPSS Inc, Chicago, Illinois, USA) foi utilizado para a realização das análises estatísticas. Pela análise descritiva foram calculadas média, desvio padrão, mediana, valores mínimos e máximos para os nove grupos estudados. Para verificar se houve diferença estatística com relação à força de cisalhamento entre os grupos, a análise de variância one-way (ANOVA) foi realizada. Para avaliação intergrupos foi utilizado o pós teste de Tukey.
O teste não paramétrico de Kruskal-Wallis foi aplicado para determinar diferenças estatíticas entre escores do índice de remanescente adesivo (IRA) encontrados na superfície do esmalte dentário após o teste de cisalhamento. O pós teste de Dunn para comparações múltiplas foi aplicado a fim de verificar se houve diferença estatística entre os grupos.
O teste de normalidade foi calculado através do teste t de Student, unicaudal, com poder de 90% e nível de significância de 5%.
4. DESENVOLVIMENTO DA PESQUISA
4.1 ARTIGO
VIANNA, J.S.; SIGILIÃO, L.C.F.; LAU, T.C.L.; SANT´ANNA, E.F.
Shear bond strength of brackets bonded on enamel with white spot lesions pre-treated with low viscosity infiltrants under different clinical contaminations. A ser submedito ao American Journal of Orthodontics and
ABSTRACT
Objective: Evaluate the shear bond strength (SBS) of brackets bonded over demineralized and pretreated enamel surface with two different low viscosity penetrants, under simulated clinical conditions Materials and Methods: One hundred and thirty five bovine enamel specimens were allocated in nine groups (n 15). Specimens from group 1 were not demineralized and were not pretreated and served as controls. The other specimens have areas demineralized to form artificial carious lesions. Groups 2, 3, 4 and 5 were pretreated with Icon, groups 6, 7, 8 and 9 were infiltrated with Clinpro XT Varnish. After infiltration, groups 5 and 9 were artificial aged, groups 4 and 8 were contaminated with saliva and groups 3 and 7 were contaminated with blood before bonding brackets. Brackets were bonded on all specimens with Transbond XT adhesive system after etching with 35% phosphoric acid. Bracket SBS was evaluated with a universal testing machine. Statistical analysis was performed by one-way analysis of variance followed by a post-hoc Kruskal-Wallis´s test. Results: Specimens subjected to Clinpro XT Varnish infiltration in Group 6 had shear bond values significantly greater (p <0.05) compared with that in all other groups. Application of the infiltrating resin Icon in Group 2 as pretreatment showed no significant difference from control (p >0.05). All groups underwent contamination (3, 4, 7, 8) had lower SBS relative to the other groups. Aged groups (5, 9) did not significantly differ from control.
Conclusion: Pretreatment with low viscosity penetrants, as well as their aging, did not decrease the SBS of brackets. Pretreatment with Clinpro XT Varnish increased the SBS of brackets. The contamination during bonding on pretreated enamel influenced in lower SBS values, especially blood contamination.
INTRODUCTION
Enamel demineralization with the appearance of white spots around orthodontic brackets or in the cervical vestibular area of the teeth are often associated with areas of plaque accumulation and is a significant clinical problem during and after orthodontic treatment. Several studies have reported a significant increase in the prevalence and severity of demineralization of teeth of patients during orthodontic treatment 1-8. The incidence of white spot lesions can range from 2% to 97% 9.
Treatments in order to mask white spot lesions have been developed over the years 10-13. The most recent is based on the application of low viscosity penetrants in the affected area. However, it is unclear whether these treatments can influence orthodontic bonding or rebonding of brackets during treatment.
Few studies have demonstrated the influence of these penetrants on the shear bond strength of brackets 14-17. Moreover, consequences of pre-treatments are unknown front of common clinical conditions, such as aging and blood or saliva contamination.
The purpose of this study was to evaluate, in vitro, the shear bond strength of brackets bonded over demineralized and pretreated enamel surface with low viscosity penetrants, under aging and contamination clinical conditions.
MATERIALS AND METHODS
Specimen PreparationOne hundred and thirty five (135) bovine incisors crowns were debrided, rinsed and stored in distilled water with 0.1% thymol to prevent dehydration and bacterial growth under refrigeration at 5° C prior to the experiment.
The teeth were embedded in cylindrical molds (25 mm diameter, Tigre, Joinville, Brazil). The labial surface of the crown was pressed against a petrolatum isolated plate and the molds were filled with a self-curing acrylic resin (JET - Classic, Clean Field, Brazil). Enamel surface were ground flat and progressively polished with 400, 600 and 1200 grit abrasive paper, (Polishing Machine model PLF - Fortel industry and trade LTDA, São Paulo-SP, Brazil) to obtain a parallel surface and stored in distilled water.
The specimens received a mask to standardize the area of demineralization simulating carious lesions and the bond area. The rest of the teeth surface were covered with acid-resistant varnish (nail varnish) 18.
One hundred and thirty five samples were randomly assigned to nine groups (n=15, calculated through Student t test, one-tailed, with 90% power and 5% significance level). Pretreatment and application of products were conducted according to manufacturer’s instructions (Table I). All groups except the control,
were subjected to demineralization procedure according to Queiroz´s protocol 19,20. Group 1 was defined as control and did not undergo previous demineralization or any infiltrative preparation. Groups 2, 3, 4 and 5 were infiltrated with Icon, groups 6, 7, 8 and 9 were infiltrated with Clinpro XT Varnish, groups 5 and 9 were aged, groups 4 and 8 were contaminated with saliva and groups 3 and 7 were contaminated with blood before bonding brackets.
The process of aging teeth was done by exposure to ultraviolet irradiation lamp and a tungsten filament mercury vapor atmosphere 21, with wave length of 365 nm, 45 ° C and relative humidity of 65%, in particular machine (Darkroom, Model SL-204, Solab, Piracicaba, Brazil)22 for 24 hours which is equivalent to 5 years of natural aging.
Saliva, and blood were collected immediately before the contamination procedure, from one of the researchers every five samples. The researcher was instructed to brush her teeth and refrain from eating for 1 hour so that saliva could be collected. To collect the blood, the index finger was cleaned with alcohol and then punctured with a hypodermic needle 23.
The enamel area exposed within the mask was polished with a rubber cup and fluoride-free pumice for 10 seconds, sprayed with water, and dried with a compressed oil-free air stream.
On all specimens, stainless steel brackets for central upper incisors (1030201, edgewise standard, 3,4mm, slot 0.022´´, Morelli, Sorocaba, Brazil) were bonded according to the manufacturer's instructions. The teeth were etched (35% phosphoric acid gel, 30 seconds), washed with water, and dried by air-blow. The primer of the Transbond XT (3M Unitek, Landsberg, Germany) system was
applied to the etched surface and the adhesive was applied to the bracket base. The brackets were oriented with their bases parallel to the floor, pressed firmly against the enamel surface, and excess adhesive was removed with an stainless steel explorer (Duflex, SS White nº5). The sample was light-cured (Optilux, Demetron Research, Danbury, Conn) for 60 seconds (15 seconds from cervical, incisal, mesial, and distal directions). A power output of 850 mW/cm2 was determined with a Demetron radiometer (Model 100, Demetron). Finally, the specimens were stored in distilled water (37ºC) for 24 hours.
The specimens were placed in a custom-made stabilizing stand ensuring consistency for the point of force application and the direction of the debonding force and subjected to a shear load test in a Universal Testing Machine (DL10.000, EMIC, Pinhais, Brazil).
A knife-edged shearing rod was used for the test at a crosshead speed of 0,5 mm/min and a 50 kgf load cell was used for the shear bond strength test 24. Force was applied parallel to the tooth's surface at the bracket base-enamel interface and the shear load at the point of failure was recorded in MPa.
The debonded enamel surfaces were examined with a stereomicroscope (Swift M28, Zeiss, Germany) at 16 × magnification to determine the amount of composite remaining. The composite remaining was classified according to the Adhesive Remnant Index (ARI) 25.
Statistical analysis were performed with SPSS 17.0 software (SPSS Inc, Chicago, Ill). Descriptive statistics of shear bond strength (mean, standard deviation, median, minimum, maximum, and significance) were calculated for all groups. One-way analysis of variance (ANOVA) and Kruskal-Wallis tests were
carried out for SBS and ARI, respectively, to determine significant differences among the groups. The statistical significance level was established at p <0.05.
Table I : Groups, Materials and Application Protocols Used in Present Experiment
Group N Material Manufacturer Composition Lot No Application 1 15 - - - - -
2 15
DMG
(Hamburg Icon-Etch ®:hydrochloric acid 632178 applied for 120 sec
3 15 Icon Germany) salicylic pyrogenic acid, 4 15 Reaction active substances 5 15 with the surface
Icon-Dry ®: 99% ethanol applied for 30 sec and air drying
Icon-Infiltrant: resin matrix applied for 180 sec based on methacrylates,
reapplied for 60 sec,
primers and additives cured for 40 sec 6 15 3M Unitek silanized glass powder, silica 12248
35% phosphoric acid for 20 sec 7 15
Clinpro
XT (Landsberg,
treated with silicon, methacrylate, 2-hydroxyethyl,
washing and air drying, mixing the 8 15 Varnish Germany) water, BIS-GMA, Components 9 15
copolymer of acrylic acid and itaconic
application and curingfor 20 sec
Table II: Group distribution according to treatment Group N Deminera-lization Icon infiltration Clinpro infiltration Aging Blood contamination Saliva contamination Bracket bonding 1 15 x 2 15 x x x 3 15 x x x x 4 15 x x x x 5 15 x x x x 6 15 x x x 7 15 x x x x 8 15 x x x x 9 15 x x x x
RESULTS
The results are presented in Table III and Figure 1.
Table III: Mean, Minimum, Maximum and 95% Confidence Interval of Shear Bond Strength, MPa
Group Mean * Minimum * Maximum * 95% CI * 1 13.6 10.1 17.9 (12.6, 14.6) 2 13.0 10.4 17.6 (12.1, 13.8) 3 3.5 2.3 4.9 (3.2, 3.7) 4 7.8 6.2 9.2 (7.4, 8.1) 5 15.4 10.8 22.0 (14.0, 16.9) 6 21.1 15.0 25.7 (19.7, 22.6) 7 6.0 3.2 9.4 (5.2, 6.8) 8 7.7 4.1 11.0 (7.0, 8.5) 9 15.2 10.5 19.6 (14.0, 16.5) * MPa
Figure 1: Blox- plot description of the Shear Bond Strength in the experimental groups
Group 6 showed the highest SBS, p <0.05. Group 2 showed no difference from control. All groups underwent contamination had lower SBS relative to other groups, p <0.01. Group 3 showed the lowest SBS, p <0.001. Aged groups showed no significant SBS difference when compared to control. As for the ARI, all groups subjected to contamination and aging had lower scores, predominantly 0 and 1.
DISCUSSION
The present study used bovine permanent incisors, since these can be used in laboratory experiments, replacing human teeth without compromising the
fidelity of the shear strength tests 26-28 and are widely used in adhesion and in resin infiltration tests.12,29
Artificial carious lesions were created in bovine teeth (except control group) since these lesions are better standardized than natural lesions in human teeth. The demineralization followed Queiroz protocol 19, capable of promoting the formation of subsurface lesions with very similar characteristics to those found in natural initial lesions, although less deep.
After demineralization the specimens were stored in articifial saliva prepared according to Gohring 30 for 56 hours at 37ºC 14 and all brackets were bonded immediately after this period of storage. The artificial saliva may have been able to induce some degree of remineralization of lesions during this time interval, by the incorporation and the precipitation of minerals 31 as may also happens with white spots in the natural oral environment.
This study attempted to simulate clinical conditions of bonding or rebonding of brackets to areas where there are white spots treated with low viscosity penetrants. It was also simulated common oral conditions that could interfere with bonding, such as contamination and aging.
The group that underwent demineralization and Icon infiltration treatment obtained SBS values similar to control, compatible with those found by Wiegand et
al 15 and Attin et al 14. On the other hand, the group that underwent demineralization and Clinpro XT Varnish infiltration obtained higher SBS values from that of the control group (p<0.05). Attin et al 14 tested a similar product (Clinpro White Varnish) and found lower values than those found in this study.
The main differences between Icon and Clinpro XT Varnish are the composition, the etching process and durability. Clinpro XT Varnish is a modified
glass ionomer resin that releases fluor, calcium and phosphate, indicated not only for anti-caries and remineralization, but also for tooth hypersensitivity. Icon is a very low viscosity resin, with refractive optical property similar to healthy enamel, specifically indicated for cosmetic improvement and interruption of incipient caries.
The etching process was different for Icon and Clinpro XT Varnish infiltration groups, according to manufacturer´s recommendation. Etching in groups 2, 3, 4 and 5 was performed with 15% hydrochloric acid (HCL) while etching in groups 6, 7, 8 and 9 was performed with 35% phosphoric acid. Paris et
al 32-34 described that the surface layer of caries lesions can be almost completely eroded by 15% HCL compared with 35% phosphoric acid allowing for better resin penetration.
The two tested materials differ in the durability of the infiltrative effect. It is known that the color stability of the Icon resin stays for up to 12 months35 and its effectiveness in arrest progression of non-cavitated caries lesions may remain for three years after application36, while Clinpro XT Varnish has its infiltrative effect of approximately 6 months and can be worn away due to brushing and prophylaxis with pumice, according to the manufacturer. Nevertheless, Belli et al 18 applied abrasion tests on Icon infiltrated areas and did not notice difference in vertical wear loss when compared with original enamel.
The groups subjected to contamination had lower SBS values when compared to other groups of the experiment. However, only group 3 had values below 5.9 a 7.9 MPa, that is the minimum SBS considered ideal 37,38.
The groups that underwent blood contamination had lower SBS values compared to saliva contaminated groups, and this result is compatible with Santos
procedure from one of the researchers, no anticoagulants were used. The blood has a complexity of organic and inorganic substances that may have acted as a barrier leading to mechanical interference during the bonding procedures.
It should be noted that, in these cases, contamination with blood and saliva exerted a greater influence on low SBS than the application of infiltrants on demineralized areas.
The artificial accelerated aging procedure was applied to groups 5 and 9 to mimic the clinical condition in which patients have undergone white spot treatment applying Icon or Clinpro XT Varnish (respectively) in the past, and later, the orthodontist decides to bond bracket at the infiltrated area.
The accelerated aging can change the mechanical properties of resinous materials, including reducing the hardness, by hydrolysis of the resin matrix. The storage solution used is usually distilled water or artificial saliva, which can infiltrate and reduce the frictional forces between the polymer chains, a process known as "plasticizers"39.
In groups subjected to aging simulation, SBS values were close to those of the control group. This indicates that the aging process of infiltrated areas does not adversely affect the SBS of brackets.
As for the ARI, control, 1 and 6 groups obtained scores between 2 and 3, compatible with fractures in the bracket-adhesive interface or within the adhesive, leaving the bonding material adhere to the tooth. ARI 2 and 3 scores are more favorable to avoid damage to the enamel because adhesive can be removed with rotary instruments more securely.40
Groups that underwent bonding under contamination (3, 4, 7 and 8) and aging (5 and 9) obtained scores between 0 and 1, suggesting a weak adhesiveness of the bonding material to the enamel pretreated with penetrants.
Etching with 35% phosphoric acid was applied on the infiltrated surface before primer and Transbond XT, according to the normal bonding protocol. One should take into consideration that phosphoric acid has erosive potential on infiltrants. Thus, the etching is able to partially remove the layer of infiltrated area. However, Hammad et al 41 showed that the erosion of the infiltrated area exposed to Coca-Cola, which contains phosphoric acid, was lower than the erosion by natural enamel exposed to the same substance.
Nevertheless, the erosion of the infiltrated surface seems not to be able to change the SBS of brackets, since conventional adhesives, like Transbond XT, are able to penetrate carious lesions to some extent. Thus, it is assumed that primer might also partly penetrate demineralized enamel and strengthen the outermost part of the Icon infiltrated enamel when applied after preconditioning 17. Primer monomers formulations with an increased TEGDMA (triethyleneglycol dimethacrylate) and HEMA (2-hydroxyethyl methacrylate) content have a high penetration capability 42 which probably allows a chemical connection of the resin infiltrant to the the primer 41.
CONCLUSIONS
Treatments for white spots with low viscosity penetrants do not affect the shear strength of orthodontic bonding, and may also come to improve it.
The contamination during bonding on pretreated enamel decreased the SBS of brackets, especially, blood contamination. In these cases, the contamination was more decisive for the lower SBS values than infiltrant pretreatment.
Aging simulation of pre-treated area did not affect SBS of the brackets.
ACKNOWLEDGMENTS
The authors wish to thank the FAPERJ and CAPES for the financial support.
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