Universidade do Vale do Paraíba Instituto de Pesquisa e Desenvolvimento. Wagner Jozsa Calmon

Universidade do Vale do Paraíba

Instituto de Pesquisa e Desenvolvimento

Wagner Jozsa Calmon

Verificação in-vitro das temperaturas intra pulpares geradas pelo

clareamento dental com fotopolimerizador, laser de Argônio, laser de diodo

de alta potência e LEDs com laser

São José dos Campos, SP. 2006

Wagner Jozsa Calmon

Verificação in-vitro das temperaturas intra pulpares geradas pelo

clareamento dental com fotopolimerizador, laser de Argônio, laser de diodo

de alta potência e LEDs com laser

In vitro assessment of pulp chamber's temperature during dental bleaching performed with curing light unit, Argon laser, Diode laser,

and LED associated to diode laser

Dissertação de Mestrado apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Bioengenharia como complementação dos créditos para obtenção do título de Mestre em Engenharia Biomédica.

Orientador: Professor Dr. Paulo David de Castro Lobo Co-orientador: Professor Dr. Aldo Brugnera Júnior

São José dos Campos, SP. 2006

À minha esposa Silvana que, mesmo durante a sua primeira gravidez, soube compreender os momentos de ausência, ainda assim, incentivando-me.

Ao meu filho Brenno que, ao nascer em minhas mãos, mostrou-me que a felicidade sempre pode ir mais além, fazendo-me enxergar o mundo sobre um prisma jamais imaginado.

À Deus acima de tudo.

Aos meus pais pela criação educação e estudo.

Ao meu co-orientador Dr. Aldo Brugnera Júnior, pelo direcionamento e todo o conhecimento repassado e equipamentos disponibilizados.

Ao meu orientador Dr. Paulo Lobo por todo apoio, dedicação, sabedoria, presteza e ainda a experiência aplicada ao desenvolvimento do trabalho.

Ao Dr. Jesus Djalma Pécora pelo irrestrito apoio ao desenvolvimento da etapa realizada em seu laboratório de pesquisa em laser do Departamento de Odontologia Restauradora da USP – Ribeirão Preto.

A Reginaldo Santana da Silva, técnico responsável pelo laboratório de Laser do Departamento de Odontologia Restauradora da USP – Ribeirão Preto, por toda logística disponibilizada e empenho pessoal durante o desenvolvimento da etapa realizada na FORP - Universidade de São Paulo.

Aos colegas Luis Eduardo Barbim e Júlio César Espano do laboratório de endodontia da Faculdade de Odontologia da Universidade de São Paulo, Ribeirão Preto - FORP - USP, pela orientação na fase de preparo das amostras e na estatística.

Ao Dr. Egberto Munin, pela disponibilização do laboratório e orientação na primeira fase da pesquisa realizada nos laboratórios do IP&D – UniVap – São José dos Campos,

Ao Prof. Dr. Marcos Tadeu Tavares Pacheco por proporcionar condições excelentes de trabalho no IP&D.

A Prof. Dra. Fátima Zanin pela didática e presteza.

Aos colegas Luis Eduardo Silva Soares, Ana Lúcia Silva Soares e a todos os colegas da UNIVAP que nos auxiliaram direta e indiretamente.

RESUMO

Foram mensuradas as temperaturas intra-pulpares (in-vitro) de cinco amostras de dentes humanos extraídos por problemas periodontais para cada técnica de clareamento dental, utilizando-se os seguintes equipamentos: fotopolimerizador com 400mW de potência e comprimento de onda entre 380 e 500nm; laser de Argônio com 200mW e comprimento de onda com pico máximo de 488nm; laser de diodo de alta potência com 1,2 W e comprimento de onda oscilando entre 798 e 805 ± 10 nm e dois equipamentos de sistema conjugado de LEDs com laser com marcas e potências diferentes, cada uma com seu respectivo protocolo, sendo o sistema A com um laser de 500mW com comprimento de onda de 830nm e 18 LEDs com comprimento de onda de 470nm e, sistema B com um laser de 40mW com comprimento de onda de 830nm e 8 LEDs com comprimento de onda de 470nm através de um termopar introduzido na câmara pulpar de dentes humanos extraídos, e seccionados em média três milímetros abaixo de seu terço cervical, e então imobilizados em um suporte especialmente desenvolvido para este fim. Com o dente posicionado no suporte foi aplicado o gel clareador, sendo que foram tomadas as temperaturas em tempo inicial, e após 30 segundos de aplicação no fotopolimerizador, laser de argônio, laser de diodo de alta potência e LEDs B. Após o desligamento da fonte fotoativadora, foram subseqüentemente medidas as temperaturas após um, dois e três minutos. Compilados os dados, foi observado que em todos os eventos foram encontradas variações positivas de temperatura.Os aquecimentos gerados pelos meios físicos de ativação laser de diodo, fotopolime-rizador e LEDs A foram os maiores dentre os testados e estatisticamente semelhantes entre si;o meio físico de ativação laser de Argônio gerou valores de aquecimento intermediários;os menores valores de aquecimento foram observados com o meio físico de ativação LEDs B;

Palavras-Chave: laser diodo de alta potência; laser de Argônio; fotopolimerizador; LEDs, clareamento dental; temperatura

ABSTRACT

The intrapulpar chambers (in vitro) temperatures of five samples of human teeth extracted due to periodontal troubles were measured for each dental bleaching technique, using the following equipment: a 400mW photopolimerizer with wavelength range between 380 up to 500 nm; a 200 mW Argon Laser and wavelength with 488 nm of maximum peak; a 1,2 high power diode Laser and wavelength range between 798 through 805 nm and two different equipment with conjugate led; the laser equipment had different brands and power, each one with its own respective protocol, where the LEDs A had a 500 mW Laser with 830 nm wavelength and 18 LEDs with 470 nm wavelength; LEDs B with a 40 mW Laser and 830 nm wavelength and 8 LEDs with 470 nm wavelength. The teeth samples were cut about 3 millimeters below their cervical third, where a thermopair was introduced in the pulp chamber and, then, the teeth were immobilized through a special support developed for this purpose. Once the teeth were fixed in the support, a whitening gel was applied on them and the temperatures were measured in the initial time and 30 seconds after the photoactivation application in the photopolimerizer, Argon Laser, high power diode Laser LEDs B. After the photoactivator source were turned off, the temperatures were measured again after one, two and three minutes. With the equipment LEDs A, the photoactivation application time was of two minutes, according to the protocol described in the manual. After compiling the data, it was observed that positive temperature variations were found in all events. The heating generated by the diode Laser activation, photopolimizer and the LEDs A were the biggest among the tested ones and statistically similar between themselves; the activation of the Argon Laser generated intermediate heating values; the smallest heating values were observed in the LEDs B activation.

Keywords: diode Laser; Argon Laser; photopolimerizer; LEDs; dental bleaching; temperature.

SUMÁRIO

1- INTRODUÇÃO...01

2- REVISÃO DE LITERATURA...05

2.1 - Fotopolimerizador...09

2.2 - Laser de Argônio...12

2.3 - Laser de diodo de alta potência...14

2.4 - LEDs...15

3- OBJETIVO...18

4- MATERIAL E MÉTODOS ...20

4.1- Seleção de dentes e confecção dos corpos de prova...21

4.2- Delineamento experimental...22 4.3- Padronização da técnica...23 4.3.1 - Materiais...24 4.3.2 - Material clareador...25 4.3.3 - Técnicas de clareamento...25 4.3.4 - Tomada de temperatura...28

4.3.5 - Equipamentos de proteção individual...29

4.3.6 - Parâmetros utilizados...29

4.3.7 - Equipamentos...30

5- RESULTADOS ...32

5.1 - Análise do fator de variação meio físico ativador ...43

5.2 - Análise do fator de variação passagens...44

6- DISCUSSÃO...45

7- CONCLUSÕES...51

ANEXOS...60

A. Espectroscopia da radiação emitida pelos equipamentos avaliados...61

A.1 Identificação das linhas espectrais do Laser de argônio...61

A.2 Identificação das linhas espectrais do Laser de diodo de alta potência...61

A.3 Comparação espectral entre os lasers infravermelho dos equipamentos com LEDs...62

A.4 Comparação espectral entre LEDs dos equipamentos LEDs A e B...62

A.5 Comparação espectral entre dois fotopolimerizadores de diferentes marcas...63

A.6 Comparação espectral entre quatro fontes clareadoras de diferentes marcas...63

B. Autorização da cirurgiã-dentista...64

LISTA DE ABREVIATURAS

Council on Scientific Affairs: Conselho de casos científicos. Temopar: Sensor para detecção de temperatura

Câmara pulpar: Cavidade anatômica dental interna, onde se localizam o feixe vásculo-nervoso, responsável pela vitalidade e sensibilidade dental.

Nm: Nanometros (10-9 de metro) hPa: Hecto Pascal

λ: Comprimento de onda

MEV: Microscopia eletrônica de varredura

Microdureza Vickers: Ensaio de dureza proposto em 1925 por Smith e Sandland

LISTA DE FIGURAS

FIGURA 1: Laboratório de Pesquisas em laser – USP Ribeirão Preto...21

FIGURA 2: Vista frontal do dente...22

FIGURA 2a: Vista cervical do dente...22

FIGURA 3: Condições controladas de temperaturas...23

FIGURA 3a: Condições controladas de temperaturas...23

FIGURA 3b: Umidade relativa do ar ...23

FIGURA 3c: Pressão atmosférica ...23

FIGURA 4: Dente posicionado no suporte...23

FIGURA 4a: Dente imobilizado...23

FIGURA 5: Frasco plástico A, B, C, D e E...24

FIGURA 6: Frascos plásticos com os respectivos dentes...24

FIGURA 7: Gel clareador Whiteform………...25

FIGURA 8: Painel do laser de Argônio...25

FIGURA 8a: Aplicação do laser de Argônio...25

FIGURA 9: Laser de diodo...26

FIGURA 9a: Painel com regulagem do laser de diodo...26

FIGURA 9b: Aplicação da fonte luminosa Laser de diodo de alta potência...26

FIGURA 10: Detalhe do emissor diodo LEDs A...26

FIGURA 10a: Detalhe da fonte luminosa LEDs A...26

FIGURA 10b: Ponta para clareamento com 3mm de distanciamento da fonte emissora...27

FIGURA 10c: Aplicação da fonte luminosa LEDs A...27

FIGURA 11: Detalhe de emissor diodo...27

FIGURA 11a: Detalhe da fonte luminosa LEDs B...27

FIGURA 11b: Foto da ponteira com 20mm...27

FIGURA 11c: Aplicação da fonte luminosa LEDs B posicionado a 20mm de distância...27

FIGURA 12 Fotopolimerizador CL-K50...28

FIGURA 12a: Aplicação do fotopolimerizador...28

FIGURA 13: Dente no suporte acoplado ao Termopar...29

FIGURA 14: Médias aritméticas das amostras do fator de variação meio físico ativador...44

FIGURA 15: Arranjo experimental de espectroscopia do laser de Argônio...61

FIGURA 16: Arranjo experimental de espectroscopia do laser de diodo de alta potência...61

FIGURA 17: Arranjo experimental de espectroscopia do LEDsB ...62

FIGURA 17a: Arranjo experimental de espectroscopia do LEDsA...62

FIGURA 18: Arranjo experimental de espectroscopia fotopolimerizador...63

TABELAS

TABELA 1:Temperaturas registradas no processo de clareamento com fotopolimerizador...33

TABELA 2:Temperaturas registradas no processo de clareamento com laser de diodo de alta potência...34

TABELA 3:Temperaturas registradas no processo de clareamento com laser de Argônio...35

TABELA 4: Temperaturas registradas no processo de clareamento com LEDs A ...36

TABELA 5: Temperaturas registradas no processo de clareamento com LEDs B...37

TABELA 6: Variação de temperatura registradas por cinco meios físicos distintos...38

TABELA 7: Parâmetros amostrais...39

TABELA 8: Distribuição de freqüências...40

TABELA 9: Teste de aderência à curva normal...41

TABELA 10: Teste de homogeneidade de Cochran...42

TABELA 11: Análise de variância...43

TABELA 12: Teste de Tukey...43

TABELA 13: Teste complementar de Tukey ...44

GRÁFICOS

GRÁFICO 1 : Percentuais acumulados de freqüência. Curva experimental versus normal

matemática...40

GRÁFICO 2: Histograma dos dados experimentais versus curva normal matemática...41

GRÁFICO 3: Espectros de emissão normalizados para o laser de Argônio...61

GRÁFICO 4: Espectros de emissão normalizados para o laser de diodo de alta potência...61

GRÁFICO 5: Espectros de emissão normalizados para os lasers infravermelhos dos dois equipamentos para clareamento dental...62

GRÁFICO 6: Espectros de emissão normalizados para dois equipamentos com LEDs de diferentes fabricantes, observando-se que não houve diferença espectral significativa. ...62

GRÁFICO 7: Espectros de emissão normalizados para os fotopolimerizadores Degusa soft-start e o CLK-50, utilizado na pesquisa...63

GRÁFICO 8: Comparação entre 4 diferentes fontes utilizadas para clareamento dental: em azul, fotopolimerizador convencional (modelo CLK-50 ); em vermelho LEDs (LEDs A e B); em preto, laser de Argônio ...63

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1. INTRODUÇÃO

O tratamento cosmético dentário, reconhecido como tal, data de mais de quatro milênios. No decorrer da história, as civilizações reconheceram que suas façanhas no campo da odontologia restauradora e cosmética eram uma demonstração do seu nível de competência nas ciências, artes, comércio e negócios. Existem na história repetidas referências ao valor da restituição de dentes ausentes. Os Etruscos utilizavam dentes de animais para substituir falhas em suas arcadas. Os Maias realizavam entalhamento de dentes em diversos formatos e aplicavam incrustações de jadeítas, pedra esverdeada semipreciosa (GOLDSTEIN, 1976).

A estética dental tem sido relacionada à personalidade e ao caráter, estabelecendo um padrão de apresentação pessoal, beleza e saúde. É importante como parte da imagem física do paciente, a imagem mental que cada indivíduo tem de sua própria aparência no espaço, independente do sexo, idade ou nível social (QUALTROUGH ; BURKE, 1994).

Segundo Arens et al (1972) e Baratieri (1995), o padrão de beleza facial moderno é estabelecido por dentes brancos, bem contornados e alinhados, os quais ainda indicam saúde física, auto-estima, higiene pessoal, status social e sexualidade. As técnicas de clareamento de dentes vitais e não vitais podem, em muitos casos, modificar significativamente a aparência facial de uma pessoa, tornando-a esteticamente mais agradável e bela (BARATIERI, 1996; OLIVEIRA et al, 2001).

O clareamento dental apresentou grande evolução quando Haywood e Heyman, em 1989, apresentaram uma técnica inovadora cuja substância ativa era o peróxido de carbamida a 10%, em forma de gel, e que poderia ser aplicada pelo paciente em sua residência.

Na atualidade, observa-se uma crescente procura pelo tratamento estético e cosmético na clínica geral, sendo estes os fatores motivadores que levam o paciente de encontro aos serviços odontológicos. Observa-se então o anseio da população em busca da estética e da elevação da auto-estima, impulsionada pelo “marketing” pessoal vastamente propagado pela mídia (FREEDMAN; REYTO, 1997; REYTO, 1998).

3 Com o clareamento caseiro alcançando seu objetivo máximo, a próxima etapa seria potencializar o clareamento no consultório. Com o avanço tecnológico, surgiram técnicas para facilitar a utilização do clareamento dental, melhorando o conforto e a segurança e reduzindo o tempo de execução. A necessidade de colaboração do paciente, o seu anseio por satisfação imediata, moldeiras desconfortáveis e mal adaptadas, irritação da gengiva e do estômago, gosto desagradável, deglutição do produto, manchas muito persistentes e o tempo requerido para alcançar o efeito clareador desejado tornam a técnica fotoativada uma vantajosa opção em comparação com o clareamento doméstico (FREEDMAN; REYTO, 1997; REYTO, 1998).

Em relação ao agente clareador, todas as técnicas utilizam o peróxido de hidrogênio, que, em contato com o dente e por ser altamente instável, se decompõe em água e em um radical livre de oxigênio (PECORA, et al 1996). Devido ao baixo peso molecular, esse oxigênio apresenta um alto poder de penetração na matriz orgânica do esmalte e dentina, degradando então as moléculas de pigmento através de um processo de redução (FRYSH et al 1993). Todo esse processo é acelerado pelo aumento da temperatura que pode ser através de instrumento aquecido ou luzes que geram calor (efeito termoquímico) ou através da interação direta com a luz (efeito fotoquímico), (ZANIN et al, 2004).

A ativação do produto pelo calor pode ser feita pela utilização de raios infravermelhos associados às luzes que geram calor (foto flood, luz halógena, laser de diodo de alta potência). A elevação da temperatura ativa os iniciadores do produto, completando sua reação química. A potencialização do gel clareador através da temperatura pode causar danos ao tecido pulpar, quando utilizado fora dos parâmetros adequados (GOLDSTEIN, 1976; MONDELLI et al., 1984).

Os critérios de avaliação da estrutura dental são os indicadores da intensidade do clareamento. As limitações do clareamento são determinadas principalmente pelo conhecimento do limite de cada dente (sua estrutura, formação, efeitos fisiopatológicos). Assim, também as limitações do clareamento dental não são determinadas pelas técnicas ou tipos de fontes luminosas escolhidas (ZANIN et al, 2004).

4 Desta forma, é de suma importância que o cirurgião-dentista, além de conhecer os efeitos das fontes ativadoras no tecido dental, saiba diagnosticar a etiologia das alterações de cor, forma e estrutura dos dentes, no intuito de indicar o melhor procedimento a ser utilizado, ou mesmo a associação de mais técnicas, conseguindo assim um correto plano de tratamento e, conseqüentemente, melhor prognóstico possível (MONDELLI, 1998).

Devido à importância que as técnicas de clareamento dental vêm adquirindo nos últimos anos, é importante o desenvolvimento de estudos que busquem técnicas cada vez mais conservadoras e de baixo custo. A utilização de fontes de ativação que minimizem o efeito da temperatura durante o clareamento permite maior conforto para o paciente, pois diminui também a sensibilidade dental inerente a todas as técnicas de clareamento.

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2. REVISÃO DE LITERATURA

O esmalte dental humano possui 96% de estrutura cristalina mineralizada formando um tecido biológico altamente resistente. No entanto, a cavidade oral é um meio extremamente agressivo e o esmalte participa desta constante atividade metabólica trocando íons com o meio oral. A flora bacteriana bucal em conjunção com outros fatores pode induzir a destruição ou pigmentação dessa superfície (SCHIMIDT; KEIL, 1971; OLIVEIRA et al, 2001).

A luz vem sendo utilizada desde os primórdios da civilização com finalidades terapêuticas. Segundo Miserandino e Pick (1995), foram os indianos, em 1400 a.C., os primeiros a utilizar a fotoquimioterapia por meio de uma pomada natural capaz de absorver luz solar, promovendo um efeito terapêutico no tratamento do vitiligo. Estes autores ainda descrevem a cura obtida pelos egípcios, em 2000 a.C., no tratamento de lesões dermatológicas através da luz (BRUGNERA JUNIOR ; PINHEIRO, 1998).

Em 1980, com o advento da terapia à luz, Goleman (1980) publicou um dos primeiros estudos sobre seus benefícios para a artrite reumatóide. A partir desses estudos, centenas de outros foram realizados em torno da tecnologia laser, mas seus custos proibitivos muitas vezes tornavam esta técnica inacessível à maioria da população.

O clareamento vital refere-se ao branqueamento de dentes que mantêm a vitalidade pulpar mediante a aplicação de produtos químicos, calor e/ou luzes sobre as suas superfícies. O primeiro artigo abordando a prática do clareamento dental foi publicado por Chapple em 1877, onde se indicava o ácido oxálico para diversos tipos de manchas, e depois o peróxido de hidrogênio. Ao longo do ano de 1910, as técnicas de clareamento incluíam o uso de peróxido de hidrogênio juntamente com luz solar (FISCHER, 1911; VERHEYEN, 2001). A procura por opções efetivas de clareamento dental era um desejo do homem. Durante o século XIV, o clareamento dental foi o tratamento mais procurado após a extração dentária e era feito com uma combinação de lixa de metal e ácido cítrico.

7 O processo químico do clareamento utiliza um agente oxidante com o objetivo de transformar uma substância corada em outra sem cor. O peróxido de hidrogênio é um agente oxidante capaz de produzir radicais livres que se quebram em água e num radical livre de Oxigênio. As manchas pigmentadas sofrem um processo de redução, onde há conversão de um material orgânico em dióxido de carbono e água. O processo que ocorre durante o clareamento é denominado de Redox, reação de oxiredução (PECORA et al, 1996).

As alterações de cor dos dentes podem ser devidas a fatores extrínsecos ou fatores intrínsecos. As manchas extrínsecas são, geralmente, adquiridas do meio após a erupção do elemento dental, derivadas da precipitação de corantes e pigmentos de substâncias; ou alimentos sobre a placa bacteriana e/ou sobre a película adquirida que reveste o esmalte dental (PELINO et al, 2002).

As descolorações intrínsecas têm os pigmentos incorporados na estrutura de esmalte e dentina, são profundas e podem ser congênitas quando ocorrem durante a fase de formação do elemento dental, como a fluorose e o uso de antibióticos, ou adquiridas por traumatismos, iatrogênias e envelhecimento natural, entre outros (PELINO et al, 2002).

A idade do paciente é outro fator a ser considerado, pois pode interferir na permeabilidade dentinária. Sabe-se ainda que o diâmetro do túbulo dentinário pode variar não somente com a idade, como também com estímulo (ZANIN et al, 2004).

Segundo Smigel (1996) e Reyto (1998), o clareamento dental a laser teve início em fevereiro de 1996 com a aprovação da tecnologia íon Laser (ILT). Os lasers CO2 e Argônio

têm sido propostos para serem usados no processo de clareamento dental com um sistema de substâncias químicas patenteado.

De acordo com Zanin et al (2002), a vantagem do clareamento dental em sessão única é a diminuição do tempo de contato do agente clareador com o dente, que, de uma semana a 15 dias na técnica convencional, passa a ser feito em cerca de uma hora.

8 Zach e Cohen (1965) demonstraram que um aumento de temperatura de 3,3ºC resultou em variações histológicas reversíveis e que a perda de vitalidade pulpar ocorreu em 15% dos dentes testados quando a variação de temperatura excedia 5,6ºC.

Segundo White et al (1994), os efeitos das aplicações diretas do calor sobre a estrutura dental podem ser leves e imperceptíveis ou tão severos que podem levar à perda da vitalidade pulpar (OLIVEIRA JUNIOR. et al, 2001).

O efeito térmico é um dos efeitos mais conhecidos na interação laser-tecido. De acordo com o aumento da densidade de potência do emissor, maior será a temperatura do tecido irradiado (RIGAU, 1998). O efeito térmico pode variar de acordo com a quantidade de energia absorvida pelos tecidos. Os efeitos térmicos dependem da magnitude da variação de temperaturas (TOST et al, 1995).

Reyto (1998) observou que a energia do laser de argônio é muito bem absorvida por cores escuras, parecendo ser o instrumento ideal para ser utilizado no clareamento dental com peróxido de hidrogênio a 35%, pois sua produção de calor é mínima.

A American Dental Association no Conselho de Casos Científicos (ADA,1998), afirma que o laser argônio gera calor pulpar ou dano muito baixo quando usado para as indicações apropriadas. A energia do laser é absorvida pelo gel clareador e pode ser realizada sem efeito colateral em menor tempo no consultório.

White (2000) observou que o laser de diodo produz maior aumento de temperatura em menor tempo, sendo necessário um tempo de exposição menor que 30 segundos por dente e 30 segundos entre as exposições necessárias, permanecendo, assim, essa técnica dentro dos parâmetros estabelecidos por Zach e Cohen (1965).

9 Segundo Freedman e Reyto (1997), a microdureza Vickers da superfície do esmalte de dentes humanos é inalterada por 120 minutos contínuos de clareamento a laser.

2.1 Fotopolimerizador

O fotopolimerizador foi originalmente desenvolvido em 1970, com emissão de irradiação ultravioleta situada na faixa de 320 a 365 nm, e era utilizado inicialmente para polimerização de selantes de fóssulas e fissuras (PEREIRA, 2002) com a finalidade de proporcionar ao cirurgião dentista um melhor controle sobre o tempo de trabalho. Rapidamente estendeu-se para utilização em resinas compostas com a mesma finalidade (Mc. LAUGLIN, 1991).

No entanto, o sistema mostrou-se pouco efetivo no que tange à profundidade de polimerização, fator que, aliado aos malefícios da radiação ultravioleta, como aumento de temperatura e interação com a cor vermelha da polpa, impulsionou o desenvolvimento das resinas compostas ativadas por luzes visíveis que superaram as deficiências principais do sistema anterior e denotando-se mais seguras (CHAIN; BARATIERI, 1998). Esse sistema foi desenvolvido a partir de 1971, o qual utilizava luz do espectro visível acima de 400 nm, para iniciar a reação de ( Mc. LAUGLIN, 1991).

Ingle (1973) preconizou a utilização de raios infravermelhos para ativar o clareamento dental.

Segundo Oliveira et al (2001), os recentes clareadores dentais foram especialmente desenvolvidos com formulações para serem utilizadas com fotopolimerizadores de resina composta como potencializadores das reações químicas necessárias ao clareamento das estruturas dentais escurecidas.

De uma forma geral, o fotopolimerizador pode ser definido como um instrumento capaz de gerar e transmitir com alta intensidade uma luz azul, idealmente com comprimento de ondas entre 400 e 550 nm, designada, especificamente, para a polimerização de materiais dentários sensíveis a luz visível (RUEGGEBERG et al, 1996; FRENTZEN et al, 2001).

10 Uma das desvantagens do fotopolimerizador é o seu potencial de cura no que tange à lâmpada, pois essa reduz gradualmente a potência durante sua vida útil. A velocidade com que tal degradação ocorre é dependente do tempo em que a lâmpada é operada e do número de ciclos em que ela acende ou apaga durante um dado período (RUEGGEBERG et al, 1996; FRENTZEN et al, 2001).

Outro fator a ser considerado é que muitas lâmpadas são potencializadas, ou seja, por motivos de espaço e economia um bulbo de baixa voltagem é fornecido para atuar com muito mais energia, forçando-o a emitir muito mais luz do que originalmente idealizado. Isto diminui substancialmente a vida da lâmpada (RUEGGEBERG et al, 1996; FRENTZEN et al, 2001).

Três são as principais causas para degradação da lâmpada. A primeira está relacionada com o escurecimento do bulbo, envelope de vidro que cobre o filamento e se torna escurecido devido à quebra do ciclo halógeno, com conseqüente galvanização do material componente do filamento localizado no interior do envelope. Este escurecimento afeta, significativamente, a saída de luz final e pode diminuí-la em até 70%. É importante salientar que mesmo com tamanha redução, a lâmpada continua emitindo luz e o olho humano não consegue captar a diferença. A segunda está relacionada com a opacificação do bulbo, chamada também de “congelamento” em virtude da coloração branco-opaca que assume. Esse processo ocorre por diferentes fatores, não se sabendo qual é o mais comum. O primeiro deles é a devitrificação, um processo onde as impurezas inerentes ao vidro que cobre o filamento sofrem um processo de cristalização, que resulta na transformação de um vidro claro e transparente em um com aparência opaca, obstruindo a passagem da energia luminosa gerada pelo filamento. Outros fatores são: a quebra com conseqüente evaporação do cimento que fixa o bulbo ao refletor, o que forma uma cobertura no exterior do envelope de vidro que cobre o filamento; o vazamento na interface vidro metal na base do envelope, permitindo conseqüentemente a entrada de ar. A opacificação do bulbo pode causar uma redução na saída final da luz em até 50%. A terceira está relacionada à degeneração do refletor, que consiste na perda do filme refletor que circunda o bulbo e pode ser causada por volatilização ou devido a uma cobertura branca ou amarela que denota deposição de detritos sobre uma parte ou mesmo sobre toda a superfície do refletor (OLIVEIRA Jr. et al, 2001).

11 Clinicamente, os fotopolimerizadores são bastante efetivos mas, levando-se em conta que os sistemas de entrega de luz sobre a superfície dental são de aproximadamente 9 mm de diâmetro, estes proporcionam melhor funcionamento quando utilizados para apenas um dente, pois os protocolos propostos exigem um tempo de exposição à luz de 3 a 6 minutos por aplicação. Como geralmente são necessárias 4 a 6 aplicações para cada dente, o tempo médio necessário para clarear um único dente seria de 30 minutos (OLIVEIRA Jr. et al, 2001).

O uso clínico dos aparelhos de fotopolimerização de resina composta nas técnicas de clareamento de consultório excede as especificações dos mesmos e, geralmente, causa danos aos seus componentes (OLIVEIRA Jr. et al, 2001).

O clareamento dental realizado em consultório necessita de calor e/ou luz para ativar o peróxido de hidrogênio, mas a luz halógena e incandescente, geralmente usada, produz consideravelmente luz amarela, interagindo imediatamente com o tecido pulpar vivo, que, sendo da cor vermelha, rapidamente absorve luz amarela, causando a dor e inflamação freqüentemente associada a esse tipo de tratamento (SMIGEL, 1996). O fotopolimerizador de lâmpada halógena gera quantidade razoável de luz amarela, embora os filtros ópticos possam, de acordo com sua integridade, filtrar este tipo de luz, eles não conseguem filtrar a totalidade da radiação infravermelha gerada. A porção que consegue atravessar os filtros é o causador do aquecimento dental.

Oliveira et al (2001) deduziram que a principal função do aparelho de fotopolimerização para as técnicas de clareamento em consultório é gerar o calor necessário para ativação e/ou potencialização dos agentes clareadores.

Hussey et al (1995) verificaram que o aumento de temperatura causado durante a polimerização de resinas compostas com fotopolimerizador nem sempre causa danos térmicos à polpa.

Goldstein (1976) e Mondelli et al (1984) descreveram que a potencialização do gel clareador através da temperatura pode causar danos ao tecido pulpar.

12 Tarle et al (2002) avaliaram o aumento de temperatura em três resinas compostas diferentes, fotopolimerizadas por três equipamentos LEDs azuis (NSPB500S – 9mW/cm²), luz de Plasma (Apollo 95 – 1370mW/cm²) e fotopolimerizador (Elipar II - 560mW/cm²). Na temperatura ambiente, o coeficiente do aumento de temperatura para os LEDs azuis bem como a luz de arco de plasma foi significantemente mais baixo (2.6 a 7°C) (p< 0,005) do que o fotopolimerizador (9 a 14°C). Quando os LEDs são montados com maior densidade, o aumento geral de temperatura é maior. As medidas do aumento de temperatura foram feitas em amostras de 4mm e uma ponta do termopar (tipo K, diâmetro de1mm) foi introduzido do outro lado da amostra de resina com 2mm de profundidade. O aumento de temperatura foi medido por um multímetro (Metex, M-3850D) conectado a um computador para visualização on line. As maiores temperaturas ocorreram após 20 segundos.

2.2 Laser de Argônio

O laser de Argônio produz uma luz intensa, cujos comprimentos de onda situam-se no 488 nm e 514,5 nm. A energia do laser de Argônio, na forma de uma luz azul com comprimentos de onda na região próxima a 480 nm na parte visível do espectro eletromagnético, é absorvida por pigmentos escuros. Ele parece ser o instrumento ideal a ser usado no clareamento dental quando associado com o peróxido de hidrogênio e com um catalisador adequado, pois sua produção de calor é mínima. Esta afinidade por pigmentos escuros assegura que a cor amarelo-acastanhado possa ser facilmente removida (REYTO, 1998; ZANIN; BRUGNERA JUNIOR, 2004). A ação dos lasers no clareamento ocorre quando a energia laser é emitida e incide sobre uma substância, sendo que a energia laser pode ser transmitida, refletida ou absorvida, e o laser é mais efetivo quando é absorvido (GARBER, 1997). Os diversos comprimentos de onda possuem características próprias de absorção, penetração e difusão.

O laser é uma forma de radiação não ionizante, altamente concentrada, que em contato com os diferentes tecidos provoca efeitos fotoquímicos, fotoelétricos e térmicos. A radiação laser de baixa potência é muito bem tolerada pelos tecidos, não possui efeitos mutagênicos e pode ser usada sem riscos para o paciente (BRUGNERA JUNIOR ; PINHEIRO, 1988).

13 Longo (1988), Rigau (1998), Trelles (1990) e quase a unanimidade dos autores têm relatado sua preocupação frente ao dano térmico causado pelos lasers, baseados na densidade de potência destes.

O laser de Argônio é uma alternativa às lâmpadas halógenas, possuindo também como diferencial uma direcionalidade alta, gerando maior densidade de potência (MENINGA et al, 1997; FLEMING ; MAILLET, 1999). O laser de Argônio consegue ativar a reação do gel de clareamento fotoquimicamente; sua estreita faixa de emissão confere uma pureza espectral na faixa de 488 nm sem emissão de raios infravermelhos que geram calor. A grande evolução no clareamento, em relação às fontes de ativação, foi o laser de Argônio, pois modificou o conceito existente até então de que a ativação da reação de clareamento em consultório deveria ser feita apenas por fontes térmicas (ZANIN at al 2004).

Anic et al (1996) em um trabalho in vitro relatam que o aumento de temperatura na câmara pulpar com laser de Argônio (HGM, 1W, ponta de 15 mm a 20 mm de distância) durante a polimerização de resina composta é proporcional ao tempo de exposição e a espessura de dentina, e as bases de proteção, como forradores cavitários, influenciam na elevação de temperatura. O grupo sem base de proteção após 36 segundos aumentou a temperatura 3,1°C e o grupo com base de proteção apresentou uma elevação de temperatura de 2,2°C.

Cobb et al (2000) analisaram a mudança de temperatura na interface dentino pulpar quando utilizados dois aparelhos: luz convencional (Optilux 450-500 mW, diâmetro da ponta 13mm, densidade de potência 376 mW/ cm²) e o laser de Argônio (285 mW, diâmetro da ponteira 6mm, densidade de potência 1000 mW/ cm²). Os resultados mostraram que o aumento da temperatura é inversamente proporcional à espessura da camada de dentina, desta forma a camada de 1mm com o fotopolimerizador convencional aumentou a temperatura 15°C e com o laser de Argônio 9°C. Para camada de dentina de 2 mm houve um aumento de temperatura de 8°C com o fotopolimerizador e 5°C com o laser de Argônio.

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2.3 Laser de diodo de alta potência

O laser de diodo é um “chip” semicondutor que funciona como um diodo elétrico. A região ativa do diodo lembra um sanduíche de materiais semicondutores diferentes. Uma camada de material condutor de carga elétrica positiva (camada p) é separada de uma outra camada de material condutor de cargas negativas (camada n) por uma camada não condutora Quando uma tensão negativa é aplicada à camada n e uma tensão positiva é aplicada à camada p, fazem com que o fenômeno de troca ocorra na camada não condutora, o que faz com que os elétrons passem através dos buracos existentes nesta camada, liberando energia. Na maioria dos semicondutores a energia é liberada na forma de calor, porém, em materiais como o Gálio, o Alumínio e o Arsênio a energia é liberada na forma de fótons. (PINHEIRO et al 1998.)

Gaspar (2003) mediu a temperatura e o desempenho dos lasers de Argônio (λ= 488nm, potência= 200 mW, tempo= 30 segundos) e de Diodo (λ= 810±10 nm, densidade de potência= 1,6W/cm², tempo= 30 segundos) na ativação dos agentes clareadores Opalescence Extra, Pola Office, Whiteness HP e Opus White. Os resultados apresentados após os testes demonstraram que houve um desempenho superior do laser de Argônio no clareamento e também melhores resultados com relação à temperatura. As médias das variações de temperatura obtidas com o laser de Argônio apresentaram valores ≤ 5,6°C, sendo que com o laser diodo as variações médias das temperaturas apresentaram valores ≥ 5,6°C.

Para que o diodo emissor de luz seja formador de radiação laser, é necessário que sejam adicionadas superfícies refletivas em cada extremidade da junção, de forma a criar uma cavidade óptica. Embora estas cavidades sejam extremamente pequenas, podem produzir radiação de alta potência. A geometria da cavidade óptica resulta em um raio assimétrico, que necessita ser re-colimado e focado. A potência de saída de vários diodos pode chegar a 100 W. Diodos possuem comprimentos de onda no espectro vermelho e infravermelho (620 a 1.500 nm), os quais são determinados pelo tipo de material semicondutor utilizado (PINHEIRO et al 1998).

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2.4 LEDs

A primeira luz emitida por semicondutor foi de coloração amarelo-brilhante, feita de silício carbide, inventada por Henry Joseph Round, em 1907, mas sua luminosidade não era suficiente para uso e o Silício Carbide era de difícil manipulação, fazendo com que o invento fosse rapidamente esquecido (GRIESSER, 2002).

Entre os dispositivos utilizados como fonte de luz para o clareamento dental, os LEDs (Light Emiting Diodes) são os mais simples. Sua principal desvantagem em relação aos lasers reside no espectro mais largo da luz gerada. Por esse motivo, os LEDs são, em geral, utilizados em sistemas de transmissão de menor capacidade (STAHL et al, 2000).

Os LEDs utilizam materiais semicondutores para produção de fótons, possuindo uma vantagem sobre lasers, que é a mínima produção de calor. O espectro da luz LED azul está em torno de 470 nm (FRENTZEN et al, 2001).

A luz LED não é gerada por filamento e sim por dois materiais semicondutores (transistor), que produzem emissão de luz por diferenças de cargas geradas em suas junções (TARLE et al, 2002). Predomina o mecanismo da emissão espontânea de radiação.

Stahl et al (2002) afirmam que a luz LED é uma fonte de luz divergente e não coerente, semelhante à luz halógena; no entanto, apresenta um espectro de emissão bem mais estreito.

Segundo Lizarelli et al (2002), sistemas de LEDs azuis não emitem radiação infravermelha, não causando o aquecimento do tecido pulpar, pois realizam uma interação fotoquímica, diferentemente da luz halógena que possui este comprimento, resultando na absorção pelo tecido e realizando, então, uma interação fototérmica.

Segundo Zanin et al (2002), os lasers e LEDs geram um aumento mínimo de temperatura sem dano ao tecido pulpar, pois aquecem o gel clareador e não a estrutura dental.

16 Segundo Frentzen et al (2001), os LEDs podem ser uma alternativa para o laser de Argônio por ser uma tecnologia de baixo custo. Salientam ainda que LEDs podem ser uma excelente opção de luz em substituição aos fotopolimerizadores, e não foram achadas diferenças estatísticas significativas de aumento de temperatura gerado pelo fotopolimerizador e por LEDs, e nenhum dos dois produziu temperaturas perigosas para a polpa.

O ressurgimento da técnica de clareamento em consultório que utiliza fonte de luz para ativação dos clareadores possibilitou a utilização de fotopolimerizadores. Porém existe uma desvantagem na sua utilização em relação aos LEDs azuis, que é o aumento da temperatura na câmara intrapulpar (BAIK et al, 2002) e conseqüentemente aumento de sensibilidade durante e após o clareamento. Essa característica negativa também ocorre com a utilização dos aparelhos de arco de plasma que apresentam alta densidade de potência, gerando aumento de temperatura (MONDELLI, 2003). É importante ressaltar que o tratamento com os LEDS tem sido realizado sem riscos significativos para a saúde humana (WHELAN, 2000 e 2001). Devido ao comprimento de onda comparável ao laser de Argônio (FRENTZEN et al, 2001), os LEDs azuis tornaram-se uma opção viável para o clareamento dental e a fotopolimerização de resinas, apresentando um aproveitamento semelhante ao laser de Argônio com mínima geração de calor. Nos sistemas de LEDs azuis conjugados ao laser infravermelho os LEDs azuis tem função de ativar o clareamento, enquanto o laser diodo infravermelho, em alguns equipamentos, está relacionado ao seu efeito terapêutico na prevenção da sensibilidade dental e, em outros sistemas, é auxiliar do efeito fototérmico do gel (ZANIN at al 2004).

Dostalova et al (2004), comparando os sistemas laser diodo e LEDs azuis com a ação química do gel de clareamento, analisaram o tempo e a qualidade do processo de clareamento, bem como avaliaram através de MEV a modificação da estrutura de esmalte após o clareamento dental. Foram utilizados três sistemas diferentes de laser e de diodos de emissão de luz (LEDs) para ativar o agente clareador: laser diodo, 970 nm, com 1W por 5 minutos, e com 2W por 2,5 minutos, e outro equipamento com laser de diodo 790 nm, 40 mW, conjugado a oito diodos de emissão de luz (LEDs), 467 nm, 4000 milicandelas cada um. No experimento foi usado peróxido de hidrogênio a 38%, Opalescence X Extra Boost (Ultradent Products, South Jordan, UT, E. U. A.), na forma de um gel vermelho para o clareamento com laser e LEDs.

17 O controle foi feito com peróxido de Hidrogênio 38% por 15 minutos sem ativação de luz. A cor dos dentes foi visualizada por um estereomicroscópio (Nikon SMZ 2T, Japan) e o registro pré e pós operatório foi feito . Neste estudo observou-se que as radiações seletivas do laser diodo e dos LEDs podem diminuir o tempo de clareamento sem modificação significativa da superfície de esmalte. O laser de diodo 970 nm e o agente de clareamento causaram o mesmo efeito num tempo menor que o controle. A superfície de esmalte foi analisada no microscópio eletrônico de varredura. (MEV) JSM 5500 LV (Jeol, Japan).A potência teve uma influência direta no tempo de ativação: potência de 1W – 5 minutos; 2W – 2,5 minutos. Os 8 LEDs azuis, 467 nm conjugados ao laser diodo infravermelho 790 nm, 40 mW com o gel de clareamento, ajudaram alcançar a cor desejada num tempo de 5minutos. Na análise pela microscopia eletrônica de varredura observou-se mínimas modificações na superfície de esmalte após o clareamento em todos os métodos usados. O procedimento com o sistema conjugado de laser e LEDs apresentou na análise de microscopia eletrônica de varredura: superfície lisa, prismas de hidroxiapatita bem formados e a matriz orgânica foi removida, sem alteração da estrutura.

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3. OBJETIVO

O objetivo deste trabalho consistiu em avaliar “in-vitro” o incremento da temperatura na câmara pulpar de incisivos inferiores hígidos gerado pelas luzes de laser de Argônio, laser de diodo de alta potência, fotopolimerizador de luz halógena e LEDs, durante técnica de clareamento dental.

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21

4. MATERIAL E MÉTODOS

O preparo das amostras, o tratamento clareador e a medição das temperaturas foram realizados no Laboratório de Pesquisa em Laser do Departamento de Odontologia Restauradora da Faculdade de Odontologia de Ribeirão Preto da Universidade de São Paulo (fig.1).

Figura 1: Laboratório de Pesquisa em Laser do Departamento de Odontologia Restauradora (USP – Ribeirão Preto)

A espectroscopia da radiação dos equipamentos utilizados nos procedimentos de clareamento foi realizada no Laboratório de Alta Potência e Electroscopia a Laser do IP&D – Instituto de Pesquisa e Desenvolvimento da UNIVAP – Universidade do Vale do Paraíba, São José dos Campos, São Paulo. (AnexoA )

4.1 Seleção de dentes e confecção dos corpos de prova

Para a realização deste estudo, foram utilizados 25 dentes humanos hígidos extraídos por problemas periodontais, de pacientes com faixa etária entre 30 e 45 anos de idade, estando esses cientes da utilização dos dentes para pesquisas científicas de acordo com autorização anexa (Anexo B) e a aprovação do Conselho de Ética em pesquisa da UNIVAP sob protocolo nº LO35/2003/CEP (Anexo C).

A opção por incisivos inferiores teve como objetivo conseguir maior uniformidade da massa dental (dentina e esmalte) com a finalidade de obtenção de homogeneidade nos corpos de prova em relação às tomadas de temperatura.

22 Os dentes, após a extração, foram lavados e mantidos em solução fisiológica, e então seccionados 3 mm abaixo do terço cervical (Fig. 2) e suas cavidades radiculares foram minimamente ampliadas com broca esférica de 1,5 mm de diâmetro com a finalidade de possibilitar a entrada do sensor de temperatura (Fig 2a). Foram lavadas as amostras com água corrente por vinte e quatro horas e reidratados em solução fisiológica por quarenta e oito horas. Os dentes foram divididos em 5 grupos com 5 dentes para cada técnica de clareamento, denominados A, B, C, D e E, e acondicionados em soro fisiológico, em frascos individuais.

Figura 2: Vista frontal do dente Figura 2a: Vista cervical do dente

4.2 Delineamento experimental

O delineamento experimental consistiu na avaliação do aumento de temperatura gerado pela técnica de clareamento dental com peróxido de hidrogênio a 35% ativado por cinco meios físicos diferentes: fotopolimerizador (FOTO), laser de diodo de alta potência (DIODO), laser de Argônio (ARGÔNIO), sistema conjugado de LEDs azuis, laser diodo 500 mW (LEDs A), sistema conjugado de LEDs azuis e laser diodo 40 mW (LEDs B).

A técnica de clareamento foi utilizada segundo o protocolo preconizado pelos fabricantes de cada equipamento. Foram realizadas 375 tomadas de temperaturas em 25 amostras de dentes humanos hígidos, divididos em 5 grupos de 5 dentes cada.

23

4.3. Padronização da técnica

As experimentações foram realizadas sob condições controladas de temperatura e pressão (Figuras 3, 3a, 3b, 3c).

Figura 3 e 3a: Condições controladas de temperatura a 23°C

Figura 3b: Umidade relativa Figura 3c: Pressão atmosférica do ar 68% 1021 hPa

Os dentes foram posicionados em um suporte especialmente desenvolvido (PECORA, 2000) (Fig.4), que permite que a extremidade do termopar penetre na câmara pulpar, permanecendo imóvel e ajustada ao dente. O posicionamento do dente no suporte foi reforçado com o uso da massa Tac´N Stick pela face lingual (Fig.4a), dando uma uniformidade no posicionamento.

Figura 4 : Dente posicionado no suporte Figura 4a : Dente imobilizado

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4.3.1 Materiais

Os materiais utilizados foram:

• Suporte acrílico (Fig.3). para encaixe e apoio de dentes com orifício na parte inferior, para introdução da extremidade do termopar, desenvolvido no Laboratório de Endodontia da Faculdade de Odontologia de Ribeirão Preto da Universidade de São Paulo (PÉCORA, 2000).

• Solução fisiológica estéril marca Áster • Cronômetro marca Condor

• Massa Tac´N Stick

• Frascos plásticos individuais brancos (Fig. 5).

Figura 5: Frascos plásticos A, B, C, D e E

Foram utilizados um grupo de cinco dentes para cada técnica de clareamento denominados A, B, C, D e E (Fig. 6), fazendo-se um total de 375 tomadas de temperatura.

Figura 6: Frascos plásticos com os respectivos dentes

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4.3.2 Material Clareador

Foi utilizado o gel clareador Whiteform (Fig. 7) com peróxido de hidrogênio a 35% manipulado pelo laboratório Fórmula & Ação – São Paulo – Brasil, ANVISA nº 80013980026, acondicionado em seringas com agulhas não perfurantes. O gel clareador é estável, ou seja, não muda de cor durante o procedimento. Possui um corante orgânico de cor avermelhada que facilita a visualização e apresenta um pico de absorção apropriado para a interação fotoquímica com o laser de Argônio e LED´s azuis em baixa densidade de energia e permite, também, a interação fototérmica com luzes, lasers e LED´s em média ou alta densidade de energia.

Figura 7 : Gel clareador Whiteform

4.3.3 Técnicas de Clareamento

O laser de Argônio (Fig. 8) foi utilizado com uma potência de 200 mW, sendo aplicado a uma distância de 5 mm (Fig. 8a), com um tempo de 30 segundos.

Figura 8: Painel do laser de Argônio Figura 8a: Aplicação do laser de Argônio

26 A potência utilizada pelo laser de diodo (Fig. 9) foi de 1,2 Watts (Fig. 9a), com uma distância preconizada de 25mm (Fig. 9b), com o tempo de 30 segundos por aplicação, sendo que por 10 segundos foi aplicado em movimentos rápidos no sentido vertical, 10 segundos em movimentos horizontais e 10 segundos em movimentos circulares.

Figura 9: Laser de diodo Figura 9a: Painel com regulagem do laser de diodo

Figura 9b: Aplicação da fonte luminosa laser de diodo de alta potência

O equipamento de LEDs e laser A com uma potência de 500 mW no laser, e 800 mW nos dezenove LEDs (Fig. 10 e 10a) foi utilizado por 2 minutos a uma distância de 5 mm do dente (Fig.10c) e, considerando-se o comprimento da ponteira (3 mm, Fig.10b), temos uma distância final da fonte luminosa ao dente de 8mm.

Figura 10: Detalhe do emissor diodo Figura 10a: Detalhe da fonte luminosa

LEDs A LEDs A

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Figura 10b:Ponta para clareamento com Figura 10c: Aplicação da fonte 3mm de distanciamento da fonte emissora luminosa LEDs A

O equipamento de LEDs e laser B com uma potência de 40 mW no laser (Fig.11) e oito LEDs de 4000 milicandelas cada perfazendo um total de 32.000 milicandelas (Fig.11a) foi utilizado por 30 segundos a uma distância de 2mm do dente (Fig.11c), e considerando-se o comprimento da ponteira com 20mm (Fig.11b), temos uma distância final da fonte luminosa ao dente de 22mm.

Figura 11: Detalhe do emissor diodo Figura 11a: Detalhe da fonte luminosa LEDs B

Figura 11b:Foto da ponteira com 20mm Figura 11c:Aplicação da fonte luminosa LEDs B posicionada a 2mm de distância

MATERIAIS E MÉTODOS

20 mm

28 O fotopolimerizador (Fig.12) foi aplicado com uma densidade de potência de 400mW/cm2 a uma distância de 2mm (Fig. 12a), também por 30 segundos.

Figura 12: Fotopolimerizador CL-K50 Figura 12a: Aplicação do fotopolimerizador As técnicas foram desenvolvidas com os equipamentos posicionados perpendicularmente à superfície vestibular dos dentes, e realizadas com um tempo de intervalo mínimo de 3 minutos entre cada série.

Todos os equipamentos foram submetidos à espectroscopia para a verificação dos respectivos comprimentos de onda. Os gráficos e figuras encontram-se no anexo A.

. 4.3.4 Tomada de Temperatura

Com o dente posicionado no suporte (figura 13), foi aplicado o gel clareador, sendo que foram tomadas as temperaturas em tempo inicial e após 30 segundos de cada aplicação da fonte luminosa, que se constitui em uma passagem com o fotopolimerizador, laser de argônio, laser diodo de alta potência e LEDs B. Após o desligamento da fonte fotoativadora com exposição de 30 segundos foi medida a temperatura imediatamente, e subseqüentemente após um, dois e três minutos para a verificação da dissipação do calor e retorno da temperatura inicial. Com o equipamento LEDs A, o tempo de aplicação de fotoativação foi de 2 minutos, já que o protocolo descrito em seu manual preconiza de 1,5 a 3 minutos, sendo escolhido um tempo intermediário entre os preconizados. Após três minutos do desligamento das fontes ativadoras e as tomadas de temperaturas imediatas e após 1, 2 e 3 minutos, os dentes foram lavados com água filtrada até ficarem livres de resíduos de gel clareador, recolocados em seus potes individuais contendo solução fisiológica e foram submetidos ao mesmo tratamento por duas vezes mais, após a segunda e terceira passagens, respeitando-se o mesmo protocolo.

29 Denominamos “passagens” cada tempo total de fotoativação equivalente a trinta segundos nos equipamentos fotopolimerizador, laser de Argônio, laser diodo de alta potência e LEDs B, e dois minutos no equipamento LEDs A.

Figura 13: Dente no suporte acoplado ao Termopar

4.3.5 Equipamentos de proteção individual

Foram utilizados pelo operador no momento da irradiação os óculos de proteção específicos para cada técnica, recomendados e fornecidos por cada um dos fabricantes.

4.3.6 Parâmetros utilizados

Foram utilizados os seguintes parâmetros recomendados pelos fabricantes dos equipamentos:

FOTOPOLIMERIZADOR, DIODO, ARGÔNIO, LEDs B

Medição da temperatura inicial, início da fotoativação, desligamento do fotoativador em 30 segundos com medição imediata de temperatura. Medição de temperaturas 1, 2 e 3 minutos após o desligamento da fonte ativadora.

LEDs A

Medição da temperatura inicial, início da fotoativação, desligamento do fotoativador em 2 minutos com medição imediata de temperatura. Medição de temperaturas 1, 2 e 3 minutos após o desligamento da fonte ativadora.

30 4.3.7 Equipamentos

Fabricante: – Laser Med Salt Lake City - USA Modelo: AccuCure3000 Comprimento de onda: 488nm

Diâmetro da ponteira: 1cm Potência utilizada: 200 mW Forma de emissão: contínua

LEDs e laser - (LEDs A)

Fabricante: DMC – São Carlos – Brasil Modelo: Ultra Blue

Comprimento de onda dos LEDs: 470nm Comprimento de onda do Laser: 830 nm Potência óptica dos LEDs: 800 mW

Potência óptica do laser de diodo: 500 mW. Forma de emissão: contínua.

LEDs e laser – (LEDs B)

Fabricante: Kondorteck - São Carlos – Brasil. Modelo: Laser Ligth II - Brightness

Comprimento de onda dos LEDs: 470 nm

Comprimento de onda do laser de diodo: 790 nm. Potência óptica dos Leds: 32000 milicandelas. Potência óptica do laser de diodo: 40mW. Forma de emissão: contínua.

ANVISA:80022400008.

Laser de diodo:

Fabricante: Lasering do Brasil Ltda – Manaus -Brasil

Modelo: Lasering L 808 Comprimento de onda: 808 nm

Diâmetro da ponteira: 1cm Potência óptica utilizada: 1,2 W

31 MATE RIAIS E MÉTO DOS Fotopolimerizador

Fabricante: Kondorteck - São Carlos – Brasil Modelo: CLK-50 Comprimento de onda: 400 à 550 nm Densidade de potência: 400 mW/cm2 ANVISA: 80022400003. Multímetro Fabricante: Tectronix Modelo: DMM916 Temopar.

32

MATERIAIS E MÉTODOS

33

5. RESULTADOS

O presente trabalho analisa o aquecimento gerado durante processos de clareamento dental ativados por cinco meios físicos distintos (LEDs A, LEDs B, ARGÔNIO, DIODO, FOTOPOLIMERIZADOR) em três passagens subseqüentes designadas de acordo com suas ocorrências (primeira, segunda e terceira passagens). Os valores de aquecimento (tabela 6) foram obtidos por meio da subtração do valor inicial de temperatura medido no início da aplicação desse meio físico do valor máximo de temperatura registrado durante a sistemática de aplicação do meio físico ativador, num ambiente sob condições controladas de temperatura, pressão e umidade relativa do ar.

Seguem nas tabelas de 1 a 5 os resultados das tomadas de temperaturas pelas três passagens .

Tabela 1. Temperaturas (ºC) registradas durante o processo de clareamento dental ativado pelo fotopolimerizador.

FOTOPOLIMERIZADOR Temperatura inicial e início da fotoativação Desligamento do

fotopolimerizador Temperatura após desligamento do fotopolimeri-zador Temperatura após desligamento do fotopolimeri-zador Temperatura após desligamento do fotopolimeri-zador Tempo 0 30’’ 1’ 2’ 3’ Dente A 1ª Pass. 23,6 27,8 27,8 25,7 24,8 2ª Pass. 24,4 31,5 28,5 25,8 24,9 3ª Pass. 24,2 28,3 27,6 25,6 24,6 Dente B 1ª Pass. 23,3 27,8 27,8 25,7 24,8 2ª Pass. 23,1 31,5 28,5 25,8 24,9 3ª Pass. 24,0 28,3 27,6 25,6 24,6 Dente C 1ª Pass. 24,0 24,4 28,2 26,3 25,4 2ª Pass. 24,0 24,0 27,5 26,1 25,3 3ª Pass. 23,8 28,0 27,9 26,7 25,5 Dente D 1ª Pass. 25,0 29,5 28,2 26,6 25,5 2ª Pass. 23,7 28,5 27,5 25,1 24,1 3ª Pass. 23,3 27,8 27,3 24,6 24,1 Dente E 1ª Pass. 23,3 28,7 27,3 25,0 23,7 2ª Pass. 23,5 30,4 28,0 25,6 24,6 3ª Pass. 23,3 30,6 28,3 25,8 24,6 RESULTADOS

34 Tabela 2. Temperaturas (ºC) registradas durante o processo de clareamento dental ativado pelo laser diodo de alta potência.

DIODO

Temperatura inicial e início

da fotoativação

Desligamento

do laser diodo Temperatura após desligamento do laser diodo Temperatura após desligamento do laser diodo Temperatura após desligamento do laser diodo Inicio de

irradiação Término de irradiação Tempo após a irradiação Tempo após a irradiação Tempo após a irradiação

0 30’’ 1’ 2’ 3’ Dente A 1ª Pass. 22,7 27,3 23,6 22,8 22,7 2ª Pass. 22,6 27,8 23,6 22,6 22,6 3ª Pass. 22,7 27,9 23,1 22,3 22,7 Dente B 1ª Pass. 21,5 27,6 23,0 21,5 21,5 2ª Pass. 22,3 25,1 22,6 22,3 22,3 3ª Pass. 22,5 27,1 22,6 22,5 22,5 Dente C 1ª Pass. 21,5 27,9 23,0 21,9 21,5 2ª Pass. 21,9 28,1 22,9 21,9 21,9 3ª Pass. 21,8 28,9 23,0 22,1 21,8 Dente D 1ª Pass. 21,5 26,8 22,7 21,8 21,5 2ª Pass. 22,0 26,7 23,1 22,3 22,0 3ª Pass. 21,2 26,7 23,2 22,2 21,7 Dente E 1ª Pass. 22,3 25,9 23,0 22,3 22,3 2ª Pass. 21,5 24,5 22,5 22,1 21,9 3ª Pass. 21,7 24,7 22,8 22,3 21,7 RESULTADOS

35 Tabela 3. Temperaturas (ºC) registradas durante o processo de clareamento dental ativado pelo laser de Argônio

ARGÔNIO

Temperatura inicial e início

da fotoativação

Desligamento do

Argônio Temperatura após desligamento do Argônio Temperatura após desligamento do Argônio Temperatura após desligamento do Argônio Inicio de irradiação Término de irradiação Tempo após a irradiação Tempo após a irradiação Tempo após a irradiação 0 30’’ 1’ 2’ 3’ Dente A 1ª Pass. 22,4 27,2 26,0 24,4 23,5 2ª Pass. 23,0 25,3 25,2 24,1 23,7 3ª Pass. 23,6 26,1 25,6 24,6 24,0 Dente B 1ª Pass. 22,5 26,5 25,5 24,1 23,5 2ª Pass. 23,4 25,6 25,5 24,4 23,9 3ª Pass. 23,3 25,7 25,4 24,6 24,1 Dente C 1ª Pass. 23,3 25,6 25,6 24,5 23,9 2ª Pass. 23,4 25,6 25,6 24,6 23,9 3ª Pass. 23,5 26,0 25,7 24,3 23,9 Dente D 1ª Pass. 23,8 26,5 25,6 24,3 23,4 2ª Pass. 24,2 27,5 26,3 28,1 24,4 3ª Pass. 23,9 26,5 26,4 25,0 24,5 Dente E 1ª Pass. 24,3 25,9 25,8 25,0 24,5 2ª Pass. 23,4 26,0 25,7 24,9 24,4 3ª Pass. 24,3 27,5 23,3 25,1 24,4 RESULTADOS

36 Tabela 4. Temperaturas (ºC) registradas durante o processo de clareamento dental ativado pelo LEDs A.

LEDs A

Temperatura inicial e início

da fotoativação

Desligamento do

LEDs A Temperatura após desligamento do LEDs A Temperatura após desligamento do LEDs A Temperatura após desligamento do LEDs A Início da irradiação Término de irradiação Tempo após a irradiação Tempo após a irradiação Tempo após a irradiação 0 2’ 1’ 2’ 3’ Dente A 1ª Pass. 21,3 25,7 26,9 28,4 23,7 2ª Pass. 21,5 24,5 25,5 26,0 21,6 3ª Pass. 21,4 25,3 26,7 29,3 23,6 Dente B 1ª Pass. 21,3 24,6 26,0 27,4 22,7 2ª Pass. 21,9 24,3 25,4 27,3 23,4 3ª Pass. 20,0 22,7 24,1 25,8 22,1 Dente C 1ª Pass. 20,9 25,1 26,6 26,7 22,9 2ª Pass. 21,6 24,3 25,9 27,9 23,1 3ª Pass. 20,9 23,9 25,7 27,8 23,0 Dente D 1ª Pass. 20,8 24,2 25,1 26,8 22,3 2ª Pass. 21,8 25,4 26 28 23,3 3ª Pass. 20,4 23,5 24,3 25,8 22,0 Dente E 1ª Pass. 21,7 24,5 26,0 27,2 23,0 2ª Pass. 21,4 23,4 25,0 26,8 23,0 3ª Pass. 21,2 23,9 25,3 26,7 23,1 RESULTADOS

37 Tabela 5. Temperaturas (ºC) registradas durante o processo de clareamento dental ativado pelo LEDs B.

LEDs B

Temperatura inicial e início

da fotoativação

Desligamento do

LEDs B Temperatura após desligamento do LEDs B Temperatura após desligamento LEDs B Temperatura após desligamento do LEDs B Inicio de irradiação Término de irradiação Tempo após a irradiação Tempo após a irradiação Tempo após a irradiação 0 30’’ 1’ 2’ 3’ Dente A 1ª Pass. 23,7 24,2 24,0 23,8 23,7 2ª Pass. 24,0 24,5 24,4 24,1 24,0 3ª Pass. 23,5 24,0 23,9 23,6 23,6 Dente B 1ª Pass. 24,0 24,5 24,1 24,0 24,0 2ª Pass. 24,3 25,2 24,8 24,5 24,3 3ª Pass. 24,3 25,1 24,5 24,3 24,3 Dente C 1ª Pass. 24,5 24,7 24,5 24,5 24,5 2ª Pass. 24,2 24,5 24,4 24,2 24,2 3ª Pass. 24,1 24,3 24,2 24,1 24,1 Dente D 1ª Pass. 22,4 23,4 23,2 23,0 22,9 2ª Pass. 23,2 23,7 23,4 23,2 23,2 3ª Pass. 23,0 23,8 23,5 23,2 23,0 Dente E 1ª Pass. 24,3 24,5 24,3 24,3 24,3 2ª Pass. 23,4 23,6 23,6 23,5 23,4 3ª Pass. 23,5 24,0 23,8 23,7 23,6 RESULTADOS

38 Os resultados da tabela 6 apresentam dois fatores de variação. O fator de variação Meio Físico Ativador apresenta os cinco equipamentos (LEDs B, ARGÔNIO, DIODO e FOTOPOLIMERIZADOR, LEDs A). O fator de variação Passagem exibe três amostras (primeira, segunda e terceira passagens). Cada evento foi repetido cinco vezes com os mesmos parâmetros, com a função de reduzir a influência de casualidades isoladas.

Tabela 6. Variações de temperatura (ºC) registradas durante processos de clareamento dental ativados por cinco meios físicos distintos em três passagens subseqüentes.

Passagem FOTO ARG. DIODO LEDs A LEDs B

4,2 4,8 4,6 7,1 0,5 4,5 4,0 6,1 6,1 0,5 1ª 4,2 2,3 6,4 5,8 0,2 4,5 2,7 5,3 6 1,0 5,4 1,6 3,6 5,5 0,2 7,1 2,3 5,2 4,5 0,5 8,4 2,2 2,8 5,4 0,9 2ª 3,5 2,2 6,2 6,3 0,3 4,8 3,9 4,7 6,2 0,5 6,9 2,6 3,0 5,4 0,2 4,1 2,5 5,2 7,9 0,5 4,3 2,4 4,6 5,8 0,8 3ª 4,2 2,5 7,1 6,9 0,2 4,5 2,6 5,5 5,4 0,8 7,3 3,2 3,0 5,5 0,5 Média Aritmética 5,2 2,8 4,9 6,0 0,5 RESULTADOS

39 Executaram-se os testes estatísticos (CAMPOS, 1997) preliminares que analisam a distribuição dos erros amostrais para avaliação da normalidade. Os parâmetros amostrais dos dados revelam que a distribuição dos dados ao redor da média é equilibrada com 18 dados abaixo da media, 37 dados iguais à média e 20 dados acima da média, como pode ser visto na tabela 7.

Tabela 7. Parâmetros amostrais.

¦ Parâmetros amostrais: Valores originais ¦ Soma dos dados amostrais : 0.000 ¦ Soma dos quadrados dos dados : 64.680 ¦ Termo de correçäo : 0.000

¦ Variaçäo total : 64.680

¦ Média geral da amostra : 0.000 ¦ Variância da amostra : 0.874 ¦ Desvio padräo da amostra : 0.935 ¦ Erro padräo da média : 0.108 ¦ Mediana, por dados agrupados : 0.025 ¦ Número de dados da amostra : 75.000 ¦ Dados abaixo da média : 18.000 ¦ Dados iguais à média : 37.000 ¦ Dados acima da média : 20.000

40 A tabela 8 exibe a distribuição de freqüências que denota a distribuição equilibrada dos dados ao redor da média.

Tabela 8. Distribuição de freqüências.

¦Distribuiçäo de freqüências: Valores originais

¦A. Freqüências por intervalos de classe:

Intervalos de classe : M-3s M-2s M-1s Med. M+1s M+2s M+3s --- --- --- --- --- --- --- --- Freqüências absolutas : 0 0 0 0 0 0 0 Em valores percentuais: 1.3 5.3 17.3 49.3 18.7 6.7 1.3 B. Freqüências acumuladas: ---

Intervalos de classe : M-3s M-2s M-1s Med. M+1s M+2s M+3s --- --- --- --- --- --- --- --- Freqüências absolutas : 1 5 18 55 69 74 75 Em valores percentuais: 1.3 6.7 24.0 73.3 92.0 98.7 100.0

Com os dados da tabela 8 foi possível traçar a curva experimental dos percentuais acumulados de freqüência exposta na figura 9 sobreposta à curva normal matemática.

Gráfico 1. Percentuais acumulados de freqüência. Curva experimental versus normal matemática.

41 O grau de sobreposição da curva experimental com a curval normal matemática corrobora a distribuição equilibrada dos dados ao redor da média. A figura 10 exibe o histograma dos dados experimentais versus curva normal matemática.

Gráfico 2. Histograma dos dados experimentais versus curva normal matemática.

O gráfico 2 ilustra a distribuição equilibrada dos dados ao redor da média, o que exprime claramente a normalidade da amostra.

O tabela 9 relata a probabilidade de H 0 para o teste de normalidade igual a 21,88%. O resultado final do teste aponta que a distribuição amostra testada é normal.

Tabela 9. Teste de aderência à curva normal.

Teste de aderência à curva normal: Valores originais A. Freqüências por intervalos de classe:

Intervalos de classe : M-3s M-2s M-1s Med. M+1s M+2s M+3s --- --- --- --- --- --- --- --- Curva normal : 0.44 5.40 24.20 39.89 24.20 5.40 0.44 Curva experimental : 1.33 5.33 17.33 49.33 18.67 6.67 1.33

B. Cálculo do Qui quadrado: Interpretação

--- --- Graus de liberdade : 4 A distribuiçäo amostral testada Valor do Qui quadrado : 5.75 é normal Probabilidade de Ho : 21.88 %

42 Além da normalidade da amostra, outra característica importante para a confiabilidade dos resultados da análise estatística é a homogeneidade avaliada pelo teste de Cochran. Os resultados desse teste estão expostos na tabela 10.

Tabela 10. Teste de homogeneidade de Cochran. Teste de homogeneidade de COCHRAN: Número de variâncias testadas : 15 Número de graus de liberdade : 4 Variância maior : 3.8430 Soma das variâncias : 16.1700 Valor calculado pelo teste : 0.2377 --- Valor critico tabelado 99% : 0.2882

Interpretação : Variâncias Homogêneas

O teste de homogeneidade de Cochran evidenciou que as variâncias estudadas eram homogêneas. Uma vez que a distribuição amostral testada é normal e as variâncias, homogêneas, foi possível aplicar a estatística paramétrica na avaliação do aquecimento influenciado pelos fatores de variação estudados. A análise de variância é o teste mais adequado nesse caso, pois ambos os fatores de variação apresentam mais de duas amostras e esse teste estatístico também pode ser aplicado para fatores de variação que apresentam vinculação, como é o caso do fator de variação Passagens. A tabela 11 exibe os resultados da análise de variância.