Avaliação de um selante de superfície, livre de inibição por oxigênio, na resistência de união de braquetes ortodônticos

Texto

(1)UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA CENTRO DE CIÊNCIAS DA SAÚDE PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ODONTOLOGIA ÁREA DE CONCENTRAÇÃO: MATERIAIS DENTÁRIOS. FABIANE BORGES DE LIZ. AVALIAÇÃO DE UM SELANTE DE SUPERFÍCIE, LIVRE DE INIBIÇÃO POR OXIGÊNIO, NA RESISTÊNCIA DE UNIÃO DE BRAQUETES ORTODÔNTICOS. Dissertação de Mestrado. Florianópolis 2006.

(2) FABIANE BORGES DE LIZ. AVALIAÇÃO DE UM SELANTE DE SUPERFÍCIE, LIVRE DE INIBIÇÃO POR OXIGÊNIO, NA RESISTÊNCIA DE UNIÃO DE BRAQUETES ORTODÔNTICOS. Dissertação apresentada ao Programa de PósGraduação em Odontologia do Centro de Ciências da Saúde da Universidade Federal de Santa Catarina como parte dos requisitos para obtenção do título de Mestre em Odontologia - Área de Concentração: Materiais Dentários.. Orientador: Prof. Dr.Marcelo Carvalho Chain Co-Orientador: Prof. Dr. Arno Locks.

(3) L789c Liz, Fabiane Borges de. Avaliação de um selante de superfície, livre de inibição por oxigênio, na resistência de união de braquetes ortodônticos / Fabiane Borges de Liz orientador Marcelo Carvalho Chain. – Florianópolis, 2006. 100 f. Dissertação (Mestrado) – Universidade Federal de Santa Catarina. Centro de Ciências da Saúde. Programa de Pós-Graduação em Odontologia - Opção Materiais Dentários. 1. Braquetes ortodônticos. 2. Resistência ao cisalhamento. 3. Materiais dentários. 4. Desmineralização do dente. I. Chain, Marcelo Carvalho. II. Universidade Federal de Santa Catarina. Programa de Pós-Graduação em Odontologia. III. Título. CDU 615.46 Catalogação na fonte por: Vera Ingrid Hobold Sovernigo CRB-14/009.

(4) FABIANE BORGES DE LIZ. AVALIAÇÃO DE UM SELANTE DE SUPERFÍCIE, LIVRE DE INIBIÇÃO POR OXIGÊNIO, NA RESISTÊNCIA DE UNIÃO DE BRAQUETES ORTODÔNTICOS. Esta dissertação foi julgada adequada para obtenção do título de “Mestre em Odontologia”, área de concentração Materiais Dentários, e aprovada em sua forma final pelo Curso de Pós-Graduação em Odontologia.. Florianópolis, 13 de novembro de 2006.. __________________________________ Prof. Dr. Ricardo de Sousa Vieira Coordenador do curso BANCA EXAMINADORA. ____________________________________ Prof. Dr. Marcelo Carvalho Chain Orientador. _____________________________________ Prof. Dr. Danilo Biazzetto de Menezes Caldas Membro. _____________________________________ Profa. Dr. Arno Locks Membro.

(5) Ainda ontem pensava que não era mais do que um fragmento trêmulo sem ritmo na esfera da vida. Hoje sei que sou eu a esfera, e a vida inteira em fragmentos rítmicos move-se em mim. Kalil Gibran..

(6) Dedicatória,. Dedico esta dissertação:. A Deus, sem ele este trabalho não existiria!. Aos meus avós maternos, Antônio Coelho Borges (in memorian) e Morena de Lima Borges (in memorian), a quem devo a base dos princípios de caráter e o incentivo para o conhecimento.. A Itamar Razzera Júnior, por saber conter a solidão nos momentos de minha ausência, pelo carinho e companheirismo! Além deste trabalho, dedicoo-lhe minha vida! Ensinou-me o quanto um ser humano pode amar! Quanto eu o Amo!Eu sei que vou te amar por toda a minha vida!.

(7) Agradecimentos Especiais. Aos meus pais, Nelson e Diná pelo apoio. À minha irmã caçula e amiga Magali pelo incentivo, apoio, admiração, carinho. Aos meus irmãos Karine e Nelsinho pela confiança em mim depositada . À minha amiga Kátia pela orientação, carinho e incentivo nos momentos difíceis. Ao meu orientador Marcelo Carvalho Chain pela oportunidade de ser sua aluna no mestrado. Ao meu co-orientador Arno Locks, pela colaboração, parceria e por acreditar em minhas idéias. Ao professor Luiz Henrique Maykot Prates, pela orientação e dedicação admirável para a pesquisa e para docência. Ao professor Walter Lindolfo Weingaertner pelo exemplo de humildade e empenho incessante nesta pesquisa..

(8) Ao professor Izo Milton Zani, professor responsável pela disciplina de Prótese Parcial, por seu exemplo de caráter, de envolvimento com o ensino. Por ter me concedido a honra de trabalhar em conjunto como professora em sua disciplina. Um aprendizado que jamais esquecerei. Meu eterno reconhecimento. À minha amiga, colega e parceira Margarethe Franke pela colaboração imensamente valorosa. Ao meu amigo Ricardo Walter, que prontamente me auxiliou, parceiro desde a graduação. Ao professor Márcio Fredel pela atenção e gentileza ímpar, cedendo o estereoscópio para a realização das imagens do padrão de fratura dos braquetes. Ao estagiário Vinícius pela dedicação em me ensinar a trabalhar com o estereoscópio e a dedicação no seu trabalho minucioso. À Professora Luciane Macedo de Menezes, professora de Ortodontia do Curso de Especialização da UFSC, pela colaboração. Ao amigo Heber Espanhol por sua colaboração e dedicação sem medir esforços. Ao Diretor do Centro de Ciências da Saúde, professor Cléo Nunes de Souza, por sua amizade e atenção. Aos Professores da Graduação da UFSC, Mirian Becker Pires, Edson Medeiros de Araújo Júnior, Maria Helena Pozzobon, Vera Lúcia Bosco, Luís Narciso Baratieri, Antônio Carlos Cardoso, Luís Antônio Felippe por terem me incentivado a entrar na docência. Minha gratidão de todo o meu coração. Ao Professor Hamilton Pires Maia pelo carinho e atenção. À Professora Iara Maria Lohmann (in memorian) meu referencial de pesquisadora, de professora, de ser humano, de alegria. Ainda espero o teu abraço. Às minhas amigas de colégio Michélle Koeche e Danielle Nicolau, irmãs de coração e meus anjos da guarda no momento mais difícil da minha vida. Impossível não AMAR vocês!.

(9) Aos colegas Fernando Bacca; Tito Fritzen; Lisiane Cândido; Senhora Ercília; Dra. Francesca; Walter; Ricardo Oliveira que colaboraram com esta pesquisa na coleta e armazenagem adequada dos dentes. Aos amigos Richard Willian Gross; Estefano Kim; Sandra Denise Bruch Kim; Fabiano Menegatt representando todos os meus colegas de formatura que sempre torciam por mim e faziam questão de assistir a apresentação de meus trabalhos científicos. Guardarei sempre a lembrança de vocês com muito carinho. Aos amigos da Pós-graduação, em especial, Carla, Cesar, Karin, Calvino, Lessandro Macri, Carla Pitoni, Lauro, Ângela Scarparo, Fábio Andretti, Cleide, Aline por todo o companheirismo e espírito de pesquisa. Aos meus companheiros de laboratório, Miriam Souchois, Meire, Renata Gondo, Luís Henrique Shilisting, Mary Hack, Mônica Kina, Gustavo, saudade do companheirismo e da amizade de vocês. Aos meus ex-alunos Carolina Mascarenhas Baratieri, Daniely Mendes Arisa, Diogo Lise, Fernando Adriano da Silva, Michele Ribeiro Grassi enquanto estagiária de Materiais Dentários e professora de Prótese Parcial. Obrigada pelo carinho, pela torcida e incentivo em minha carreira. Aos funcionários da UFSC em especial Valda, Luciane, Renata, Marcos, Janete, Rosângela, Yara, Batista, Walmor, Dona Lea, Marilene, Jaqueline, pelo carinho, respeito e incentivo desde a graduação, dez anos de uma parceria que tenho muito orgulho. À Vera Ingrid, amiga, mãe e parceira de biblioteca desde a graduação! Meu carinho! À Bethânia Berteli meu carinho por estar sempre presente. Como mesmo diz você: “Parabéns”!! A todos os Amigos: Karina Ouriques, Carolina Baratieri, Nei, Carlos Renato Soares, Moacir, Roberta Salomon, Antônio Rogério de Araújo Ramos pela amizade. Aos meus familiares, por todo carinho e apoio..

(10) À funcionária, Ana Maria, pela ajuda constante. Às empresas BISCO, 3M ESPE E ABZIL por terem doado o material usado nesta pesquisa. Meus agradecimentos a Roberto Siqueira, Andréia M. Martinez e Andressa, respectivamente. Aos estagiários, Rafael e Mislene, que com toda paciência me auxiliaram na utilização do MEV. Aos Professores Sérgio Vieira, Evelise Machado de Souza, Janaina Bertoncelo, Danilo Caldas, Rui Fernando Mazur, Rodrigo Rached meu carinho por terem me acolhido e meu orgulho por estar trabalhando com vocês! Aos meu amigo e irmão Kenzo, de todas as horas lembrarei sempre de coração! A todos os meus novos colegas Andréa, Rafael, Juliana, Vladja, Fernando, Luciane, João Luís, Luci. À Neide e Maria Cláudia sempre prestativas e atenciosas! A Todos que contribuíram de uma forma ou de outra na produção desta dissertação, o meu mais sincero agradecimento!.

(11) LIZ, Fabiane Borges de. Avaliação de um selante de superfície, livre de inibição por oxigênio, na resistência de união de braquetes ortodônticos. 2006. 100f. Dissertação (Mestrado em Odontologia Área de Concentração Materiais Dentários) - Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis.. RESUMO. O objetivo deste estudo foi avaliar a resistência de união de braquetes ortodônticos em esmalte sob cisalhamento (RUC), após a aplicação ou não de um novo selante de superfície o qual não sofre a ação da camada inibida por oxigênio, bem como, o tipo de falha na interface adesiva e o índice remanescente de cimento (IRC). Foram selecionados 60 pré-molares hígidos, que foram embutidos pelas raízes em tubos de PVC de forma que as coroas ficaram totalmente expostas. Os espécimes foram separados em quatro grupos, Grupo MS (braquetes metálicos colados com Transbond XT 3M ESPE); Grupo MC (braquetes metálicos colados com Transbond XT com a prévia aplicação do selante BisCover BISCO); Grupo CS (braquetes cerâmicos colados com Transbond XT); Grupo CC (braquetes cerâmicos colados com Transbond XT com a prévia aplicação do selante BisCover). Os materiais foram aplicados conforme as recomendações dos fabricantes e os espécimes armazenados em água destilada a 37°C, por 24 horas. Os testes de RUC foram realizados em máquina de ensaio (4444, Instron), com velocidade de 0,5 mm/min até a desunião dos braquetes nos corpos-de-prova. Os valores obtidos foram relacionados à área de adesão dos braquetes e submetidos aos testes estatísticos de ANOVA. A análise dos tipos de falhas ocorridas foi realizada em estereoscópio com 25X. Os valores médios, obtidos no teste de RUC foram [MPa(DP)]: A = 17,79 (4,96); B = 18,16 (3,60); C = 18,79 (4,21); D = 17,34 (3,45). ANOVA indicou que não houve diferença estatística significativa entre os grupos. As variáveis braquete e selante não influenciaram na resistência de união, portanto o selante BisCover, livre de inibição por oxigênio, não afetou a resistência de união dos braquetes testados. Não houve diferença estatística significativa em relação ao tipo de falhas, predominando a falha adesiva, nos grupos. Em relação ao ICR o grupo Metálico sem Biscover apresentou valores de escores superiores aos demais grupos. Palavras-chave: desmineralização.. braquetes. ortodônticos,. resistência. ao. cisalhamento,. materiais. dentários,.

(12) DE LIZ, Fabiane Borges. Evaluation of a surface sealant free of oxygen-inhibition layer, on bond strength of orthodontic brackets. 2006. 100f. Dissertação (Mestrado em Odontologia - Área de Concentração Materiais Dentários) - Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis.. ABSTRACT. The aim of this study was to evaluate the shear bond strength (SBS) of orthodontic brackets to enamel, after the application or not of a new surface sealant that doesn’t suffer the action of the oxygen-inhibited layer, as well as the type of failure at the bonded interface and the cement remnant index (CRI). Sixty sound premolars were selected, which were embedded in PVC molds by the roots in a way that the crowns remained totally exposed. The specimens were separated in four groups: Group MS (stainless steel brackets bonded with Transbond XT®, 3M ESPE); Group MC (stainless steel brackets bonded with Transbond XT® with the previous application of the sealant BisCover®, BISCO); Group CS (ceramic brackets bonded with Transbond XT®); Group CC (ceramic brackets bonded with Transbond XT® with the previous application of the sealant BisCover®). The materials were applied following the manufacturer’s recommendation and the specimens were stored in distilled water at 37oC, for 24 hours. The SBS tests were performed using a universal testing machine (4444, Instron), at a cross-head speed of 0,5mm/min. The values obtained were related to the bonded area of the brackets and statistically subjected to analysis of variance (ANOVA).. The analysis of the types of failure was done using a stereoscope at 25X. magnification. The SBS mean values obtained were [MPa (DP)]: A = 17,79 (4,96); B = 18,16 (3,60); C = 18,79 (4,21); D = 17,34 (3,45). ANOVA indicated no statistically significant differences among the groups. The variables bracket and sealant didn’t influence the bond strength, therefore the sealant BisCover®, free of oxygen-inhibition layer, did not affect the SBS of the tested brackets. No statistical significance was found in the groups related to the type of failure either, where the type failure prevailed adhesive. In relation to the RCI, the group A (stainless steel without BisCover®) showed superior score values then the other groups.. Key-words: bracket, shear bond strength, dental materials, demineralization..

(13) LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS. μm: micrometro ICR: índice de cimento remanescente MEV: microscopia eletrônica de varredura mm: milímetro mm/min: milímetro por minuto min: minuto MPa: Mega Pascal PVC: policloreto de vinila RUC: resistência de união ao cisalhamento n: número mW/cm²: miliwatts por centímetro quadrado °C: grau Celsius ISO: international standardization for organization KV: Kilovoltage.

(14) SE: secondary electrons BSE: backscattered electron mm²: milímetro quadrado TEGDMA: trietilenogicoldimetacrilato Bis-GMA: bisfenol-A diglicidil metacrilato DP: desvio padrão N: newton.

(15) SUMÁRIO. 1 INTRODUÇÃO ..................................................................................................15 2 ARTIGO ............................................................................................................20 2.1 Versão em português....................................................................................20 2.2 Versão em inglês...........................................................................................40 REFERÊNCIAS.....................................................................................................60 APÊNDICES .........................................................................................................65 A - Informação e consentimento pós-informação para pesquisa ...................65 B - Fotografias .....................................................................................................67 C - Fotomicrografias ...........................................................................................72 D - Tabela com valores individuais....................................................................84 E - Análise estatística .........................................................................................89 ANEXOS.................................................................................................................95 A - Normas da revista para publicação .............................................................95 B - Relação dos trabalhos elaborados durante o Mestrado ............................98 C - Parecer do Comitê de Ética - UFSC .............................................................99.

(16) 15. 1 INTRODUÇÃO. Foi com Newman, em 1965, que surgiu a idéia da técnica do condicionamento ácido para a fixação de braquetes ortodônticos, substituindo então o uso de bandas ortodônticas em todos os dentes. Este avanço dentro da Ortodontia trás benefícios até os dias de hoje e foi o passo decisivo para o aperfeiçoamento das técnicas de fixação direta com muitas vantagens, tendo em vista a sua simplicidade (IANNI et al., 2004). A partir da técnica do condicionamento ácido, pesquisas desenvolveram materiais com características físicoquímicas e mecânicas que atendiam às necessidades clínicas, possibilitando a colagem direta de braquetes metálicos e cerâmicos (KAWAKAMI et al., 2003; SÓRIA; MENEZES, 2003). Um destes materiais são as resinas compostas de micropartículas (0,04μm) as quais reduzem o acúmulo de placa bacteriana (ZACHRISSON, 1978), sendo igualmente resistentes e de elevado grau de polimento (BROBAKKEN; ZACHRISSON, 1981; CHAIN, 1998). Desmineralizações e cáries, que ocorrem na junção entre o cimento e a base do braquete (GWINNETT; CEEN, 1979), durante o tratamento ortodôntico, ainda permanecem como um problema (ZACHRISSON, 1979; VALK; DAVIDSON, 1987; DUBROC; MAYO; RANKINE, 1994; FRAZIER; SOUTHARD; DOSTER, 1996; WENDEROTH; WEINSTEIN; BRISLOW, 1999; MOREIRA; SAMPAIO, 2001; GORTON; FEATHERSTONE, 2003; BISHARA et al., 2005). Uma alternativa para a prevenção e estagnação de manchas brancas em pacientes de alto risco à cárie, portadores de aparelho ortodôntico ou candidatos ao mesmo, é a aplicação de selantes resinosos na superfície do esmalte em.

(17) 16. volta e abaixo dos braquetes ortodônticos (FRAZIER; SOUTHARD; DOSTER, 1996), comumente. sendo. sugerida. como. um. método. de. prevenir. a. desmineralização. (SILVERSTONE, 1974; CEEN; GWINNETT, 1980; ALMEIDA; ARAÚJO; CHEVITARESE, 1994; DUBROC; MAYO; RANKINE, 1994; JOSEPH; ROSSOUW; BASSON, 1994; WENDEROTH; WEINSTEIN; BRISLOW, 1999; BISHARA et al., 2005). Em 1990 surgiu o primeiro trabalho sobre selante de superfície, em que foi avaliada a sua eficiência em relação ao desgaste e a integridade marginal de restaurações de resina composta (DICKINSON et al., 1990). A aplicação desta resina de baixa viscosidade sobre o esmalte condicionado. resulta na rápida infiltração dos microespaços e,. polimerização ocorre a formação de. após a. uniões micromecânicas (JOSEPH; ROSSOUW;. BASSON, 1992) através de projeções resinosas de 5 a 10μm de comprimento (BRANDT; SERVOOS; WOLFSON, 1975). A cobertura de toda a superfície condicionada com resina fluída (BRANDT; SERVOOS; WOLFSON, 1975; ZACHRISSON, 1976; ZACHRISSON, 1977; SUH, 2005) tem sido sugerida para aumentar a resistência da união (FRAZIER; SOUTHARD; DOSTER, 1996) e facilitar a remoção do excesso de cimento remanescente. A dureza da proteção é prognosticada com base na polimerização, espessura e distribuição desta camada sobre a superfície dentária (MOREIRA; SAMPAIO, 2001). Entretanto, os selantes utilizados até então não oferecem tanta proteção ao esmalte como se acreditava. Zachrisson e Ceen, Gwinnett encontraram tanto em condições in vitro como in vivo que muitos selantes fracassaram na proteção do esmalte condicionado, principalmente devido ao selante não estar bem polimerizado pela inibição por oxigênio (ZACHRISSON, 1979; CEEN; GWINNETT, 1981) conduzindo a uma perda precoce deste selante pela baixa resistência à abrasão, logo após a colagem dos braquetes in vivo (CEEN;.

(18) 17. GWINNETT,1978; JOSEPH; ROSSOUW; BASSON, 1994). Zachrisson, em 1979, numa pesquisa clínica e laboratorial observou a inibição da polimerização de quatro selantes de cobertura, pelo oxigênio. Ele atribuiu o efeito inibitório da polimerização à provável união mais rápida dos monômeros com o oxigênio, pois o último é um forte inibidor da polimerização por radicais livres (RUEGGEBERG; MARGESON,1990). Em 1975 Ulbricht já relatava em seu livro esta inibição pelo oxigênio. A falta de polimerização pode então ser causada pelo consumo de radicais formados pelo sistema iniciador. Na análise feita com um espectrômetro infravermelho, Zachrisson, observou uma quantidade considerável de grupos metacrilatos que não reagiram na película dos selantes confirmando estes resultados através de uma avaliação microscópica, onde se observou a não formação de tags nas regiões sem polimerização (ZACHRISSON, 1979). Estas informações enfatizaram a necessidade de desenvolver um método que garanta a polimerização efetiva dos selantes, fornecendo uma película protetora, a qual poderá agir de uma maneira interceptativa e preventiva (JOSEPH; ROSSOUW; BASSON, 1994). Neste sentido a companhia BISCO Inc (Schaumburg, Ill, USA) lançou no mercado um selante de superfície diferenciado, denominado, BisCover®. Para o desenvolvimento deste novo selante eram necessários: (1) a produção de um aumento excessivo de radicais livres sobre um curto período de tempo; (2) seleção de radicais oxigênio - resistentes; (3) aumento da proporção de polimerização; (4) diminuição da proporção de difusão de oxigênio (SUH, 2003). Desta forma então elaborou - se um método químico para prevenir a formação da camada inibida por oxigênio (SUH; FENG; HAYES, 2003; SUH 2004) com: (1) uma alta concentração de fotoiniciadores; (2) alta intensidade de luz; (3) um fotoiniciador altamente eficiente e (4) monômeros de rápida polimerização (acrilato em vez de metacrilato) (SUH,.

(19) 18. 2003). O BisCover®, foi desenvolvido principalmente para ser colocado sobre a superfície da resina composta. Preferivelmente, ele pode ser colocado na resina composta polimerizada parcialmente para interagir com a camada inibida por oxigênio existente, melhorando significativamente a lisura de superfície e o polimento (BARGHI; TABAKMAN; FISCHER, 2002; BARGUI; ALEXANDER, 2003). Bishara et al. (2005), testaram a adesão do uso do selante de superfície Pro Seal (Reliance Orthodontic Products, Itasca, Ill, USA), de mesma composição do BisCover®. Eles avaliaram a RUC, trinta minutos após a colagem dos braquetes metálicos, no grupo controle, no grupo do selante fotoativado junto com o cimento e no grupo em que o selante foi fotoativado separado. Nenhuma diferença significativa foi encontrada entre os grupos neste trabalho. Saynsu et al. (2006) aplicaram o selante, Biscover®, antes da colagem de braquetes metálicos juntamente com um sistema fotoativado e um quimicamente ativado para analisar a resistência de união ao cisalhamento, não encontrando diferença significativa entre os grupos com e sem selante. Diante da necessidade de se ter mais pesquisas elucidatórias com relação à eficiência deste selante de superfície que, de acordo com o fabricante (SUH, 2003), não forma a camada inibida por oxigênio é que foi delineada esta pesquisa. Com o objetivo geral, de avaliar, in vitro, a resistência de braquetes ortodônticos em esmalte, após a aplicação ou não deste novo selante de superfície também pretende – se com este trabalho: - Comparar a resistência de união sob cisalhamento de braquetes metálicos e cerâmicos com e sem aplicação do selante de superfície BisCover®; - Classificar e avaliar o padrão de falhas conforme sua ocorrência, por meio de cinco escores descritos na metodologia, através de estereomicroscopia;.

(20) 19. - Classificar e avaliar o índice de cimento remanescente (ICR), presente nas superfícies dentárias após a desunião, através de estereomicroscopia; - Visualizar através de microscopia eletrônica de varredura (MEV) a interface de união esmalte/selante/cimento/braquete, de corpos-de-prova, representativos de cada grupo;.

(21) 20. 2 ARTIGO 2.1 Versão em português. Avaliação de um novo selante de superfície, livre de inibição por oxigênio, na resistência de união de braquetes ortodônticos.. Fabiane Borges de Liza, Marcelo Carvalho Chainb, Arno Locksc, Walter Lindolfo Weingaertnerd Universdade Federal de Santa Catarina, Florianópolis, Santa Catarina, Brasil a. Estudante de mestrado em Materiais Dentários, Disciplina de Materiais Dentários,. Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis, Brasil. b. Professor, Disciplina de Materiais Dentários, Universidade Federal de Santa Catarina,. Florianópolis. c. Professor, Disciplina de Ortodontia, Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis.. d. Professor, Departmento de Engenharia, Univesidade Federal de Santa Catarina,. Florianópolis. Autor Correspondente: Fabiane Borges De Liz Rua: Presidente Wilson, n°338 – Bairro Uberaba – Sobrado n° 4 CEP: 81570-440 Curitiba – Paraná - PR – Brasil. e-mail: fabiliz7@hotmail.com. Phone: + 55 (0) 41 3271 1637 - business + 55 (0) 41 32711405 - fax +55 (0) 41 9907 77 77 - home Artigo formatado segundo normas do The American Journal of Orthodontics and Detofacial Orthopedics..

(22) 21. RESUMO. Introdução: O desenvolvimento de manchas brancas e desmineralizações durante o tratamento ortodôntico ainda é preocupante, o que enaltece a necessidade de prevenção e controle. Neste sentido, uma das opções é a utilização de um selante de superfície (BisCover, BISCO Inc ,Schaumburg, Ill, USA) previamente à colagem dos braquetes, o qual não possui a camada inibida por oxigênio. A proposta deste estudo foi avaliar a resistência de união de braquetes, bem como o Índice de cimento remanescente na superfície do esmalte, o padrão de desunião na interface esmalte/selante/braquete e a visualização desta interface através de MEV. Métodos: Sessenta pré-molares foram divididos em 4 grupos. Grupos MS e MC: braquetes metálicos colados sem e com selante, respectivamente; Grupos CS e CC: braquetes cerâmicos colados sem e com selante, respectivamente. Os corpos de prova foram submetidos ao teste de cisalhamento em uma máquina Instron numa velocidade de 0,5mm/min. Os resultados foram submetidos à análise de variância. Resultados: Não houve diferença estatística significativa entre os grupos. As variáveis braquete e selante não influenciaram na resistência de união. Conclusões: O selante BisCover®, livre de inibição por oxigênio, não afetou a resistência de união dos braquetes testados, o que sugere sua indicação na montagem do aparelho ortodôntico. Além disso, na descolagem dos braquetes ele permitiu uma superfície de esmalte livre do cimento, observado pelo predomínio de falha adesiva na interface esmalte/selante.. INTRODUÇÃO.

(23) 22. Uma seqüela comum do tratamento ortodôntico é a desmineralização do esmalte1-8, geralmente atribuída a uma higiene oral deficiente. Embora os ortodontistas já tenham reconhecido este problema, a solução do mesmo, parece estar nas mãos dos pacientes, através do uso de substâncias fluoretadas, colaboração nem sempre obtida por eles9. Uma alternativa para a prevenção desta desmineralização em pacientes portadores de aparelho ortodôntico ou candidatos ao mesmo, é a aplicação de selantes resinosos na superfície do esmalte em volta e abaixo dos braquetes ortodônticos1, 3-8, 10. Porém, estudos clínicos não têm suportado os resultados das pesquisas laboratoriais4,11 as quais demonstram que os selantes fotoativados se polimerizam completamente e previnem a desmineralização. Na verdade o desgaste mecânico e químico in vivo dos selantes enfraquece o efeito de proteção, especialmente nos selantes não particulados7. Nesta linha de raciocínio, observou-se tanto em condições in vitro como in vivo, que muitos selantes fracassaram principalmente devido à sua deficiente polimerização pela inibição por oxigênio1,12, que o leva a uma perda precoce, pela sua baixa resistência à abrasão13,14. Neste sentido, Zachrisson1 numa pesquisa clínica e laboratorial, avaliou a inibição da polimerização pelo oxigênio de quatro selantes de cobertura, atribuindo o efeito inibitório da polimerização provavelmente à união mais rápida dos monômeros com o oxigênio. O oxigênio atmosférico exerce um efeito negativo no processo de geração de radicais livres, bem como na cinética da reação de polimerização de dimetacrilatos. Sua difusão na resina é dependente da composição química e do sistema de fotoiniciação utilizado15. Um novo selante, utilizando um método químico para prevenir a formação da camada inibida por oxigênio, foi proposto como melhor alternativa. O material não.

(24) 23. produz uma película espessa e possui adequada dureza e resistência à abrasão, sendo claro e sem nenhum efeito de descoloração16. De acordo com o fabricante, o selante BisCover® (BISCO) gera muitos radicais livres e contém uma alta concentração de fotoiniciadores, o que resulta numa rápida polimerização, diminuindo a espessura da camada inibida por oxigênio17,. 18. . BisCover® tem uma espessura de película de 10 -. 20μm, com um desgaste à escovação de aproximadamente 1,7μm ao ano17.. Sua. resistência de união às resinas compostas foi medida em 15MPa e 26MPa ao esmalte16. Mostrou ainda converter-se numa superfície lisa e polida16, a qual pode diminuir a retentividade da área em volta do braquete, que facilmente acumula bactérias. cariogênicas. desencadeadoras. de. desmineralização19,. constatado. recentemente por Hu e Featherstone (2005) quando testando o selante Pro Seal (Reliance Orthodontic Products Inc, Itasca, Ill, USA), um produto similar. Por ser um produto recente, são poucos os estudos que o indicam na ortodontia, particularmente quanto ao uso sob braquetes cerâmicos. Também não se sabe, se este selante pode facilitar a remoção dos braquetes. Diante da necessidade de pesquisas comprobatórias em relação à eficiência deste tipo de selante na resistência de união de braquetes metálicos e cerâmicos foi desenvolvido este trabalho, onde também foram avaliados os diferentes padrões de desunião nas interfaces esmalte/selante/braquete. MATERIAL E MÉTODOS Preparo dos corpos de prova Foram usados 60 pré-molares hígidos, armazenados durante 6 meses em solução de timol a 0,1% em soro fisiológico 0,9%, com pH = 7,020. Os dentes foram centralizados em anéis de PVC (32mm de diâmetro e 22mm de altura) com cera utilidade e um esquadro de.

(25) 24. acrílico20 os quais foram mantidos durante a inclusão no gesso tipo IV. Os espécimes ficaram armazenados em água destilada, à temperatura ambiente até a colagem dos braquetes por 2 horas. O uso do selante BisCover®(BISCO) e do cimento Transbond XT® (3M ESPE) foi de acordo com a recomendação dos fabricantes; sendo que os espécimes foram divididos em quatro grupos como mostra a Tabela I. Antes da colagem foi feita a profilaxia com uma pasta de pedra-pomes e água, em taça de borracha, com posterior enxágüe de 20 segundos com spray (ar-água) e secagem com jato de ar. A limitação da área de colagem foi realizada com fita isolante, através de um quadrado feito na mesma de acordo com o tamanho dos braquetes ortodônticos, através de um dispositivo idealizado especificamente para este intuito. O ponto central da face vestibular dos dentes foi novamente registrado, procurando-se manter o quadrado centralizado em relação a este ponto. Os braquetes foram posicionados com o auxílio de uma pinça e com um segundo esquadro de acrílico20 (Fig 1), o qual possui um alívio na região central, onde foi adaptado um fio retangular, em ângulo de 90º com a base, padronizando assim o posicionamento dos braquetes metálicos (Roth, Abzil Produtos Ortodônticos, Ribeirão Preto, São Paulo, Brasil) deixando-os sem inclinações. Pressionou -se os braquetes contra a vestibular até encontrarem resistência para diminuir a espessura do cimento, ficando o “slot” na vertical e perpendicular à ponta ativa da lâmina da máquina de ensaio. A fotoativação foi realizada por um fotoativador (Curing Light 2500, 3M ESPE do Brasil) com intensidade de luz de 775 mW/cm², aferida regularmente com um radiômetro de cura (Spring Health, Gnatus, Ribeirão Preto, São Paulo). Após o posicionamento dos braquetes, remoção dos excessos com uma.

(26) 25. lâmina de bisturi e fotoativação, a fita adesiva foi removida, os corpos de prova foram então armazenados em água destilada a 37°C por 24 horas.. Ensaio de resistência de união sob carga de cisalhamento (RUC) Cada corpo de prova foi posicionado na máquina de testes universal Instron Inc.(modelo 4444, Canton, MA, USA) de forma a manter a ponta ativa da lâmina ou a haste vertical sobre a borda superior da base do braquete o mais próximo possível do dente, mas sem tocá-lo. A parte superior da base dos braquetes ficou paralela à lâmina da máquina de testes, e a incidência da força perpendicular ao braquete durante o teste. Imprimiu-se uma velocidade de 0,5 mm/min., e a resistência de união foi calculada em Megapascals (MPa), dividindo-se a força (Newtons) pela área (mm2) dos braquetes. Os resultados obtidos foram submetidos ao teste estatístico ANOVA.. Avaliação do padrão de falhas Esta avaliação foi feita num estereoscópio (Modelo SZCTV,com câmera Olympus DP11) com aumento de 25x. Espécimes representativos de cada grupo também foram visualizados sob microscopia eletrônica de varredura (MEV). A classificação do padrão de falhas foi baseada na classificação de Bordeaux et al.21, acrescida de mais um escore possível: TIPO I – Falha adesiva na interface cimento/braquete: quando 90% ou mais da superfície do esmalte ficou com cimento. TIPO II – Combinação de uma falha adesiva na interface cimento/braquete e de uma falha adesiva na interface esmalte/cimento: quando menos de 90%, porém mais de 10% da superfície do esmalte ficou com cimento ou mais que 10%, porém menos que 90% do esmalte aderido na superfície ficou sem cimento..

(27) 26. TIPO III – Falha adesiva na interface esmalte/cimento: quando 90% ou mais da superfície do esmalte ficou sem cimento. TIPO IV – Falha coesiva no esmalte: quando mais de 80% da porção de esmalte aderido é removida com a base do braquete. TIPO V – Falha mista: quando envolve, concomitantemente, uma falha adesiva e uma coesiva no cimento.. Avaliação do índice remanescente do cimento (ICR) O índice remanescente do cimento (ICR) foi observado no estereoscópio (Olympus DP11, model SZCT) aumento de 25X. A quantidade de material aderido ao esmalte após a descolagem foi avaliada segundo os escores propostos por Artun & Bergland22: escore 0- nenhuma quantidade de cimento aderido ao dente; escore 1- menos da metade do cimento aderido ao dente; escore 2- mais da metade do cimento aderido ao dente; escore 3- todo o cimento aderido ao dente;.

(28) 27. RESULTADOS. Os valores médios de resistência de união e desvio padrão dos grupos após o teste de resistência de união estão apresentados na Tabela II. Os valores de resistência ao cisalhamento foram submetidos à Análise de Variância dos níveis dos fatores braquete (metálico e cerâmico) e selante (sem e com). Não foram encontradas diferenças estatísticas significativas entre os grupos experimentais. As variáveis braquete e selante não influenciaram na resistência de união ao cisalhamento. Quanto ao padrão de falhas ocorrido nas interfaces, foi aplicado o Teste de Kruskal – Wallis sendo observado que não houve diferença estatística significativa (p=0,346) entre os grupos. Na Tabela III estão apresentadas as freqüências em relação ao tipo de falhas para cada um dos grupos. A maioria das falhas ocorridas nos grupos foram adesivas tipo I, II e III. Entretanto o tipo III adesiva na interface esmalte/cimento foi o que teve a maior freqüência. Com relação ao índice de cimento remanescente (ICR) através do Teste de Kruskal – Wallis pode se verificar que houve diferença estatística significativa (p=0,016) entre os grupos. O grupo A (grupo de braquete metálico sem aplicação de BisCover® apresentou valores de escores superiores aos demais grupos. O grupo A foi o grupo que mais apresentou o ICR = 2 e o único que apresentou ICR = 3. A Tabela IV mostra a freqüência de ICR para cada um dos grupos. O ICR = 0 e o ICR = 1 foram os escores que mais se apresentaram entre os grupos, sendo que o escore ICR = 3 foi o que menos esteve presente entre os grupos..

(29) 28. DISCUSSÃO Este estudo mostrou que não houve diferença significativa na resistência de união entre o grupo controle e o grupo que recebeu aplicação de um novo selante, sem camada inibida por oxigênio (BisCover®), previamente à aplicação do cimento Transbond XT®, concordando com estudos prévios6,8 que utilizaram o selante Pro Seal, de composição similar ao BisCover® e o BisCover® respectivamente . Estes estudos6,8 in vitro, no entanto, encontraram valores inferiores aos encontrados neste estudo. Estas diferenças podem ser explicadas possivelmente pelo tipo de força, tipo de braquete e meio de armazenamento. Outro fator que pode ter contribuído para os valores mais altos em nosso estudo foi o tempo decorrido após a colagem dos braquetes (24 horas depois). Num estudo in vitro6 o teste foi feito 30 minutos após a colagem dos braquetes período no qual ainda não ocorreu completamente a polimerização da resina composta. Em nosso estudo o teste foi feito 24 horas depois da colagem dos braquetes e em outro estudo in vitro8 72 horas depois. Entretanto, os valores encontrados em nosso estudo podem, portanto proporcionar maior segurança na estabilidade do aparelho ortodôntico, principalmente logo após a colagem dos braquetes, em que na maioria das vezes é necessária a instalação de arcos, e/ou outros dispositivos nos braquetes, ou mesmo ativação dos mesmos. A semelhança de valores de adesão para os braquetes metálicos e cerâmicos em nosso estudo pode ser atribuída à metodologia empregada na padronização da colagem dos braquetes. O uso dos esquadros de acrílico proporcionou uma espessura de cimento uniforme entre os grupos, bem como o uso da fita delimitante da área do cimento. Bordeaux et al.21 encontraram valores semelhantes entre metálicos e.

(30) 29. cerâmicos Intrigue (Lancer Orthodontics, Carlsbad, Calif., USA), que corroboram os nossos resultados. Alguns estudos mostraram que selantes reduzem a resistência de união de braquetes2225. sendo que um deles relatou que tal resistência pode ser afetada negativamente pela. polimerização incompleta do selante25. Estas afirmações levaram ao questionamento da interferência deste novo selante de superfície, BisCover®, quanto à resistência de união de braquetes ortodônticos, a qual não foi observada em nosso estudo. Sabe-se que resinas mais viscosas, ou com carga vítrea incorporada, dificultam a difusão do oxigênio em profundidade e, conseqüentemente apresentam uma camada inibida menor do que as encontradas nas resinas mais fluídas14. Fato este que talvez explique o ótimo comportamento do BisCover®, que além de ser mais viscoso gera muitos radicais livres e, contém uma alta concentração de fotoiniciadores, resultando numa rápida polimerização17. A presença de um monômero altamente reativo na composição química deste selante, metacrilato em vez de acrilat17 pode ter contribuído para a inibição da camada de oxigênio. Este novo produto BisCover® pode diminuir a camada inibida de oxigênio de 36 ±16μm para 2 ±6μm26. No que tange ao padrão de falhas, a adesiva, tipo III, na interface esmalte/cimento e esmalte/selante foi a mais comum nos grupos MC, CS e CC. Bordeaux et al.21 demonstraram que a resistência de união entre o braquete de cerâmica policristalina e cimento é mais forte do que a adesão entre o cimento e o esmalte corroborando com o tipo de falha adesiva tipo III no grupo CS. No estudo de SUH, em 2004, de resistência de união ao cisalhamento de compósitos aderidos ao BisCover®, o modo de falha revelou mais forte união do.

(31) 30. compósito ao BisCover®, que o próprio substrato do compósito. Este estudo explica o predomínio do tipo de falha adesiva na interface esmalte/selante nos grupos com selante devido à uma menor camada inibida de oxigênio. Com o predomínio do padrão de falhas do tipo adesiva esmalte/selante neste estudo podemos concluir que a aplicação do selante BisCover® facilita a remoção do cimento da superfície do esmalte, tanto que o selante sai junto com o cimento. Segundo Marra27 o padrão de falha adesiva na interface esmalte/cimento é considerado desejado por profissionais, por não permanecer material aderido ao dente, eliminando assim os procedimentos rotatórios para sua remoção posterior. Houve diferenças significativas em relação ao Índice de Cimento Remanescente (ICR) entre os grupos estudados. O grupo MS apresentou escores superiores aos demais grupos, apresentando mais escores 2 e sendo o único que teve escore 3. Este grupo foi o único que teve o maior número de espécimes com o padrão de falha do tipo I, adesiva na interface cimento/braquete. Diante de tal fato podemos entender que quando usarmos braquetes metálicos, com retenção mecânica em sua base tipo malha fina, haverá maior probabilidade de o cimento ficar aderido no esmalte. No grupo CS, os braquetes utilizados têm uma base com união química e mecânica, o cimento tem uma união bem maior na base do que na superfície do esmalte, o que pode fazer com que o cimento não permaneça aderido na superfície do esmalte. Já nos grupos MC e CC foi ainda menor a quantidade de cimento na superfície do esmalte. Os índices que ocorreram o maior número de vezes nos grupos MC e CC foram o ICR = 0 e o ICR = 1 (Fig 2), concordando com o padrão de falha mais comum nos grupos pesquisados, o tipo III, adesiva na interface esmalte/selante e na interface esmalte/cimento..

(32) 31. Estes resultados indicam a adesão do selante, com uma camada inibida menor de oxigênio, com o cimento corroborando com o estudo de Suh et al, em 2003 que investigou a possibilidade de adesão de braquetes ortodônticos ao BisCover® fotoativado e mostrou que podem ser adicionadas camadas de compósitos sem a camada inibida de oxigênio. Nos grupos com selante este fato é de relevante importância clínica visto que o selante reduzirá o tempo clínico de remoção de resquícios do cimento sobre o esmalte após a retirada do aparelho. Embora este nosso estudo in vitro tenha demonstrado grande resistência de união sob cisalhamento, com riscos de fratura, a clínica ortodôntica diária ameniza este aspecto, pois normalmente o estresse sofrido pelo braquete, por forças mastigatórias e mecânicas acaba fragilizando esta adesão27, além da degradação do material cimentante por ação do meio bucal. Na análise das fotomicrografias do padrão de falhas de alguns corpos de prova, pode se perceber várias trincas no esmalte (Fig 2), não visíveis macroscopicamente. A causa destas trincas pode ser devida à técnica de confecção dos corpos de prova para o MEV, uma vez que os espécimes passam por um processo de desidratação em álcoois e também são submetidos ao vácuo antes de serem visualizados no MEV, podendo produzir tais trincas. Na visualização das interfaces esmalte/selante e esmalte/cimento identificamos que os grupos com selante (Fig 3) apresentaram um padrão de tags uniforme bem como os grupos sem selante, o que corrobora os resultados da RUC e o padrão de falhas adesivas na interface esmalte/cimento, dominante entre os grupos.. Diedrich29 relatou que a. profundidade de penetração dos tags entre o esmalte e o cimento, indicada na literatura, varia numa escala de 5 a 100μm, e pode estar atribuída muitas causas, como variações na.

(33) 32. técnica de condicionamento ácido e diferença nos métodos de investigação. Nas medições que fizemos das amostras representativas, encontramos valores dentro desta escala com o agente cimentante Transbond XT® e com o selante BisCover®. Pode-se também observar nas fotomicrografias, a integridade e espessura do selante na região cervical 24 horas após a colagem e armazenamento em água destilada (Fig 4). Esta observação comprova sua resistência e contrasta com os estudos de Ceen e Gwinnet10, e de Joseph et al.13, que demonstraram que os selantes não se polimerizavam adequadamente devido à camada inibida por oxigênio, sendo perdidos nesta região. Portanto, neste trabalho laboratorial verificou-se que este novo selante de superfície, BisCover®, garantiu uma boa adesividade ao cimento ortodôntico, por suas propriedades químicas, o que permite a sua aplicação previamente à colagem dos braquetes ortodônticos, evitando assim a. desmineralização em volta dos mesmos ao longo do. tratamento. O selante permite uma superfície de esmalte livre de cimento após a remoção do aparelho, sendo mais um aliado dentro dos materiais dentários utilizados pelos ortodontistas na prevenção e estabilização das manchas brancas, sem lesionar o esmalte e sem diminuir a resistência de união necessária durante a terapia ortodôntica.. CONCLUSÕES. Este estudo demonstrou que os braquetes metálicos apresentaram resistência de união similar aos braquetes cerâmicos com o compósito Transbond XT® e o selante de superfície BisCover®. Tanto para braquetes metálicos quanto para braquetes cerâmicos, o selante de superfície não interferiu na resistência de união sob cisalhamento. O BisCover® facilita a.

(34) 33. remoção do compósito permitindo uma superfície de esmalte livre de resquícios do mesmo.. Agradecimentos Nós agradecemos às Companhias: BISCO Inc. Products (Shaumburg, III, USA), 3M ESPE (Brasil), Abzil (Brasil) por fornecer os materiais usados neste estudo.. REFERÊNCIAS. 1.. Zachrisson BU, Heimgard E, Ruyter IE, Mjor IA. Problems with sealants for bracket bonding. Am J Orthod 1979;75:641-49.. 2.. Dubroc GCJr., Mayo JA, Rankine CAN. Reduction of caries and of demineralization around orthodontic brackets: Effect of a fluoride-releasing resin in the rat model. Am J Orthod 1994;106:583-87.. 3.. Frazier MC, Southard TE, Doster PM. Prevention of enamel demineralization during orthodontic treatment: an in vitro study using pit and fissure sealants Am J Orthod Dentofacacial Orthop 1996 Nov;110:459-65.. 4.. Wenderoth CJ, Weinstein M, Borislow AJ. Effectiveness of a fluoride-releasing sealant in reducing decalcification during orthodontic treatment. Am J Orthod Dentofacial Orthop 1999;116:629-34.. 5.. Gorton J, Featherstone JDB. In vivo inhibition of demineralization around or orthodontic brackets. Am J Orthod Dentofacial Orthop2003;123:10-4.. 6.. Bishara SE, Ocsombat C, Soliman MMA, Warren J. Effects of using a new protective sealant on the bond strength of orthodontic brackets. Angle Orthod. 2005;75:243-46.. 7.. Hu W, Featherstone JDB. Prevention of enamel demineralization: An in-vitro study using light-cured filled sealant. Am J Orthod Dentofacial Orthop 2005;128:592-600.. 8.. Saynsu K, Isik F, Sezen S, Aydemir B. New protective polish effects on sher a bond strength brackets. Angle Orthod 2006;76:306-309..

(35) 34. 9.. Geiger AM, Gorelick L, Gwinnett AJ, Benson BJ. Reducing white spot lesions in orthodontic patients with fluoride rinsing. Am J Orthod Dentofacial Orthop 1992;101:403-7.. 10. Ceen R, Gwinnett AJ. Microscopic evaluation of the thickness of sealants used in orthodontic bonding. Am J Orthod Dentofacial Orthop 1980; 78:623-29. 11. Banks PA, Richmond S. Enamel sealants: a clinical evaluation of their value during fixed appliance therapy. Eur J Orthod 1994;16:19-25. 12. Ceen R, Gwinnett AJ. White spot formation associated with sealants used in orthodontics. Pediatr Dent 1981;3:174-78. 13. Joseph VP, Rossouw PE, Basson NJ. Some “sealants” seal_ A scanning electron microscopy (SEM) investigation. Am J Orthod 1994;105:362-68. 14. Ceen R, Gwinnett AJ. An ultraviolet photographic technique for monitoring plaque during direct bonding procedures. Am J Orthod 1978;73:178-186. 15. Rueggeberg FA, Margeson DH. The effect of oxygen inhibition on an unfilled/filled composite system. J Dent Res 1990;69:652-1658. 16. Bargui N, Alexander C. A new surface sealant for polishing composite resin restorations. Compend Cont Educ Dent 2003;24(Suppl 8):30-3. 17. Suh BI. A new resin technology: a glaze/composite sealant that cures without forming na oxygen-inhibited layer. Compend Cont Educ Dent 2003;24(Suppl 8):27-9. 18. Suh BI. Oxygen-inhibited layer in adhesion dentistry. J Esthet Restor Dent 2004;16:316-323. 19. Sukontapatipark W, el-Agroudi MA, Selliseth NJ, Thunold K, Selvig KA. Bac terial colonization associated with fixed orthodontic appliances. A scanning electron microscopy study. Eur J Orthod 2001;23:475-84. 20. Gourgues LJ, Menezes LM. Avaliação da resistência da colagem de brackets em primeiros e segundos pré-molares humanos. Ortodontia Gaúcha 2003;VII:156-161. 21. Bordeaux JM, Moore RN, Bagby md. Comparative evaluation of ceramic bracket base designs. Am J Orthod 1994;105:552-560..

(36) 35. 22. Artun J, Bergland S. Clinical trials with crystal growth conditioning as an alternative to acid-etch enamel pretreatment. Am J Orthod 1984;85:333- 440. 23. Mitchem JC, Turner LR. The retentive strength of acid-etched retained resins. J Am Dent Assoc 1974;89:1107-10. 24. Adipronto S, Beech DR, Hardwik JL. Effect of pretreatment of enamel on bonding to composite restorative materials. J Dent Res 1975;54:Abstr. L354. 25. Coreil MN, McInnes-Ledoux P, Ledoux WR, Weinberg R. Shear bond strength of four orthodontic bonding systems. Am J Orthod Dentofacial Orthop 1990;97:126–129. 26. SUH, B. I. Oxygen-inhibited layer (O2-layer) and adhesion & aesthetic dentistry. Is an oxygen-inhibited layer necessary for good bonding? In: XXXIV ENCONTRO DO GRUPO BRASILEIRO DE MATERIAIS DENTÁRIOS, 34., 2005, Florianópolis. Resumo... Florianópolis: New Image do Brasil Representante BISCO, 2005. 1 CD-ROM. 27. Marra EMO. Resistência ao cisalhamento da interface de colagem de resinas ortodônticas, convencional e fluoretada, ao esmalte dental, em função do tempo de condicionamento [Tese Doutorado em Odontopediatria]. Araraquara: Faculdade de Odontologia de Araraquara, Universidade Estadual Paulista; 1998. 28. Suh BI, Feng H, Huges K, Sharp L. Is an O2-inhibited layer necessary for bonding of composite resin? J Dent Res 2003;82: B-237. (Abstract). 29. Diedrich P. Enamel alterations from bracket bonding and debonding: a study with the scanning electron microscope. Am J Orthod 1981;79:300- 5..

(37) 36. FIGURAS. Figura 1 – Esquadro de acrílico com um fio na região central para posicionar o braquete através do “slot” vertical do braquete.. Figura 2 – Fotomicrografia de uma falha adesiva do tipo III esmalte/cimento (no espécime 11) do grupo CC, braquetes cerâmicos com BisCover (15Kv em 15X; BSE)..

(38) 37. BisCover. Tags. Esmalte. Figura 3 – Interface de união entre o selante de superfície/esmalte no grupo dos braquetes metálicos com BisCover mostrando os tags (700X com 20Kv; BSE).. Braquete Metálico. Transbond XT BisCover. Figura 4 – Fotomicrografia da região cervical da união do braquete metálico com BisCover (30X com 20Kv; SE)..

(39) 38. Tabelas Tabela I – Metodologia para cada um dos grupos de acordo com as orientações dos fabricantes.. Grupos. Item. Descrição dos procedimentos. MS Braquete Metálico + Transbond XT n = 15 MC Braquete Metálico + Selante BisCover + Transbond XT. 1. Ácido fosfórico 35% por 30 segundos, enxaguar por 15 segundos e secar a superfície com jatos de ar;. 2. Aplicar uma fina camada do primer, do Transbond XT, na superfície dental;. 3. Aplicar o cimento; posicionar o braquete; fotoativar por 20 segundos incidindo o feixe de luz por 10 segundos em cada um dos lados do braquete;. 1 2. Aplicar uma camada do selante de superfície fotoativar por 10 segundos a 775mW/cm2;. 3. Aplicar uma fina camada do primer, do Transbond XT, na superfície dental;. 4. Aplicar o cimento; posicionar o braquete; fotoativar por 20 segundos incidindo o feixe de luz por 10 segundos em cada um dos lados do braquete;. 1. Ácido fosfórico 35% por 30 segundos, enxaguar por 15 segundos e secar a superfície com jatos de ar;. 2. Aplicar uma fina camada do primer, do Transbond XT, na superfície dental;. 3. Aplicar o cimento, posicionar o braquete fotoativar por 20 segundos, com o feixe de luz incidindo através do braquete cerâmico;. 1. Ácido fosfórico 35% por 30 segundos, enxaguar por 15 segundos e secar a superfície com jatos de ar;. 2. Aplicar uma camada do selante de superfície fotoativar por 10 segundos a 775mW/cm2;. 3. Aplicar uma fina camada do primer na superfície dental;. n = 15 CS Braquete Cerâmico + Transbond XT n = 15 CC Braquete Cerâmico + Selante BisCover + Transbond XT. 4 n = 15. Ácido fosfórico 35%, por 30 segundos, enxaguar por 15 segundos e secar a superfície com jatos de ar;. Aplicar o cimento; posicionar o braquete; fotoativar por 20 segundos, com o feixe de luz incidindo através do braquete cerâmico;. Tabela II – Valores médios (MPa) de resistência de união sob cisalhamento (RUC) dos grupos estudados..

(40) 39. Grupo. n. Média*. 15 15 15 15 60. MS MC CS CC. Total Grupos com letras iguais são estatisticamente iguais.. Desvio Padrão. a 17,798 a 18,168 a 18,795 a 17,343 18,026. 4,963 3,602 4,214 3,455 4,032. Table III – Tipos de falhas ocorridas, após teste de RUC, de acordo com a classificação de Bordeaux et al., 1994, em cada um dos grupos.. Grupo. MS MC CS CC Total. Padrão de Falhas Tipo I. Tipo II. Tipo III. 6 1 0 1 8. 2 2 3 4 13. 5 9 12 10 36. Tipo IV. Tipo V. 2 2 0 0 4. 0 1 0 0 1. Tabela IV – Análise do Índice de Cimento Remanescente (ICR) de acordo com os grupos estudados.. Grupo Escore MS MC CS CC Total. Índice de Compósito Remanescente (ICR) 0 1 (6,67%) 6 (40%) 3 (20%) 1 (6,67%) 11 (18,33%). 1 7 (46,67%) 7 (46,67%) 10 (66,67%) 14 (93,33%) 38 (63,33%). 2. 3. 4 (26,67%) 2 (13,33%) 2 (13,33%) 0 (0%) 8 (13,33%). 3 (20%) 0 (0%) 0 (0%) 0 (0%) 3 (5%).

(41) 40. 2.2 Versão em inglês Evaluation of a surface sealant free of oxygen-inhibition layer, on shear bond strength of orthodontic brackets.. Fabiane Borges de Liza, Marcelo Carvalho Chainb, Arno Locksc, Walter Lindolfo Weingaertnerd Florianópolis, Santa Catarina, Brazil From The University Federal of Santa Catarina, Florianópolis, Brazil a. Student of master in Dental Materials, Department of Dental Materials, Universidade. Federal de Santa Catarina, Florianópolis, Brazil. b. Professor, Department of Dental Materials, Department of Dental Materials, Universidade. Federal de Santa Catarina, Florianópolis, Brazil. c. Professor, Department of Orthodontics, Universidade Federal of Santa Catarina,. Florianópolis, Brazil. d. Professor, Department of Engeneer, Univesidade Federal of Santa Catarina, Florianópolis,. Brazil Corresponding author: Fabiane Borges De Liz Rua: Presidente Wilson, n°338 – Bairro Uberaba – Sobrado n° 4 CEP: 81570-440 - Curitiba – Paraná - PR - Brasil Phone: + 55 (0) 41 3271 1637 - business + 55 (0) 41 32711405 - fax +55 (0) 41 9907 77 77 - home e-mail: fabiliz7@hotmail.com.

(42) 41. Artigo formatado segundo normas do The American Journal of Orthodontics and Dentofacial Orthopedics.. Elsevier Editorial System(tm) for American Journal of Orthodontics & Dentofacial Orthopedics Manuscript Draft Manuscript Number: Title: Evaluation of a surface sealant free of oxigen-inhibition layer, on bond strength of orthodontic brackets. Article Type: Original Article Section/Category: Keywords: Corresponding Author: M.D. Fabiane Borges de Liz, M.D. Corresponding Author's Institution: University Federal de Santa Catarina First Author: Fabiane Borges de Liz, M.D. Order of Authors: Fabiane Borges de Liz, M.D.; Marcelo C Chain, PhD; Arno Locks, PhD; Walter L Weingaertner, PhD Manuscript Region of Origin: Abstract: Introduction: The development of white-spot lesions and demineralization during the orthodontic treatment is still of concern, what reiterates the necessity of prevention and patient control. In this way, one of the options is the utilization of a surface sealant (BisCover®, BISCO Inc., Shaumburg, III, USA) previously to the bond of the brackets, which it isn't present the oxygen-inhibited layer. The purpose of this study was to evaluate the shear bond strength of orthodontic brackets, after the application or.

(43) 42. not of a new surface sealant, also the the cement remnant index (CRI) in enamel surface, the mode of failure the enamel/sealant/cement interface and visualized by SEM. Methods: Sixty premolars were divided in 4 groups: Group MS and MC: stainless steel brackets bonded out and with sealant, respectivity; Group CS and CC: ceramic brackets bonded without and with, respectivity. The specimens were subjected to the shear test in an Instron machine at 0,5mm/min. The results were subjected to analysis of variance. Results: No statistically significant differences were found among the groups. The variables brackets and sealant didn't influence the bond strength. Conclusions: The sealant BisCover®, free of oxygen-inhibition layer, did not affect the SBS of the tested brackets, what suggests the indication of its application at the enamel before bonding the orthodontic brackets. Moreover, when the brackets were debonded, it allowed an enamel surface free of cement, observed by the fact that an adhesive failure at the enamel/sealant interface prevailed.. INTRODUCTION. A common sequela of orthodontic treatment is the enamel demineralization1-8, usually attributed to a deficient oral hygiene. Although the orthodontists had already recognized this problem, the solution for the same seems to be at the patient’s hands trough the use of fluoridated substances, depending in this way, of a patient collaboration that is not always obtained9. An alternative to prevent this demineralization is the application of resin sealants at the enamel surface, around and under the orthodontic brackets1,3-8,10 However, clinical studies have not supported the laboratorial researches4,11 which show that photoactivated sealants.

(44) 43. polymerize completely and prevent the demineralization. In fact, in vivo mechanical and chemical wear of the sealants weakens the protection effect, especially at the unfilled sealants7. In this line of reasoning, it had been observed that at both in vitro and in vivo conditions, many sealants failed mainly due to its deficient polymerization caused by oxygen inhibition1,12 which takes to an early loss because of its low abrasion resistance13,14. In this way, Zachrisson1, in a clinical and laboratorial research, evaluated the oxygen inhibition of polymerization of four surface sealants, attributing the inhibitory effect probably to a faster bond of the monomers with the oxygen. The atmospheric oxygen exerts a negative effect in the free radicals generation process, as well as at the kinetics of the polymerization reaction of dimethacrylates. Its diffusion through resin depends on the resin chemical composition and the photoinitiation system used15. A new sealant, that utilizes a chemical method to prevent the formation of the oxygeninhibited layer, was proposed as a better alternative. The material doesn’t produce a thick film and has an adequate hardness and abrasion resistance, showing a light color and being free of discoloration16. In accordance to the manufacturer, the sealant BisCover® contains a high concentration of photoinitiators and produces many free radicals, leading to a fast polymerization, preventing therefore the formation of the oxygen-inhibited layer17,18. BisCover® has a film thickness of 10-20μm, and a toothbrush wear resistence of approximately 1,7μm per year17. Its bond strength was measured as 15MPa to the composite resins and 26MPa to the enamel16. It shows yet a smooth and polished surface16 that can reduce the retentivity of the area around the brackets. This retentive area facilitates the accumulation of cariogenic bacteria that promotes the demineralization19. This was recently.

(45) 44. established by Hu and Featherstone, when they tested the sealant Pro Seal (Reliance Orthodontic Products, Itasca, III, USA), a similar product. Because BisCover® is a recent product, there are only few studies that indicate its use under orthodontic brackets, especially with regarding to ceramic brackets. Like this, little is known if this sealant can facilitate the debonding of brackets. In the face of the need for more evidences regarding the efficiency of this type of sealant at the bond strength of stainless steel and ceramic brackets, this study was developed. Besides, the different mode of debonding at the enamel/sealant/bracket interface were analyzed too. MATERIAL AND METHODS Specimens preparation Sixty sound premolars were selected, stored for a maximum period of 3 months in a 0,1% thymol in 0,9% saline solution, pH = 7, 020. The teeth were centralized in PVC rings (32mm in diameter and 22mm height) using utility wax and an acrylic set square20, and mounted in rock special gypsum. The specimens remained stored for 2 hours in distillated water at room temperature for then to proceed the bonding of the brackets. The use of the sealant BisCover® and the composite Transbond XT® (3M) was done following the manufacturer’s recommendation at; the specimens were then divided in four groups as showed at Table I. Before bonding the brackets, a prophylaxis was done using a paste of pomes stone and water, with a subsequent air-water spray rinsing for 20 seconds followed by air drying. The bounds of the bonding area was delimited by small pieces of scotch tape, through an square made at the same according to the size of the orthodontic brackets, utilizing an apparatus especially designed for this purpose. The centric area of the.

(46) 45. labial face of the teeth was marked, and the square was maintained centralized in relation to this area. The stainless steel brackets (Roth, Abzil Produtos Ortodônticos, Ribeirão Preto, São Paulo, Brasil) were positioned with the help of tweezers and a second acrylic set square20 (Fig 1), which has a space in its central portion, where a rectangular wire was adapted in a 900 angle with the base, in a way to standardize the position of the brackets leaving them without inclinations. The brackets were then pressed against the labial face, until a resistance was found, diminishing like this the composite thickness, keeping the slot at the vertical position and perpendicular to the blade’s edge at the testing machine. The photoinitiation was done using a light unity (Curing Light 2500, 3M ESPE) with an intensity of 775mW/cm2, regularly evaluated with a radiometer (Spring Health, Gnatus, Ribeirão Preto, São Paulo). After positioning the brackets, removing the composite excesses with a surgical blade and procedure the photoactivation, the pieces of scotch tape was removed and the specimens were stored in distillated water at 370C for 24 hours. Shear bond strength test (SBS) Each specimen was positioned in an testing machine (Instron Inc. model 4444, Canton, MA, USA) in a way that the blade’s edge or the vertical rod was kept over the superior face of base the bracket, parallel to it, and the closest possible of bracket/cement interface, but without touching it. The superior face of base the brackets were subjected to a perpendicular load, with a crosshead speed of 0,5mm/min. The shear bond strength was determined in Megapascals (Mpa), dividing the load at the point of fracture (in Newton) by the area of the brackets (in mm2). The values obtained were subjected to ANOVA. Evaluation of the mode failure.

(47) 46. This evaluation was performed at first, using a stereoscope (Olympus DP11 Model SZCT) at 25X magnification. Then, representative specimens of each group were chosen to be analyzed by SEM (scanning electron microscope). The mode failure classification was based on Bordeaux et al., 199421 to which was added one more possible score: TYPE 1 – Adhesive failure at the cement/bracket interface: when 90% or more of the enamel surface remained with cement. TYPE 2 – Combination adhesive failure at the cement/bracket and a adhesive failure at the enamel/cement interface: when less than 90%, but more than 10% of the enamel surface remained with cement or when more of 10% but less than 90% of enamel remained without cement. TYPE 3 - Adhesive failure at the enamel/cement interface: when 90% or more of the enamel surface remained without cement. TYPE 4 – Cohesive failure in enamel: when more then 80% of the enamel portion is removed with the base of the bracket. TYPE 5 – Medley failure: when involves, concomitantly, a adhesive failure. and a. cohesive in cement. Evaluation of the composite remnant index (CRI) The Composite Remnant Index (CRI) was analyzed in a stereoscope (Olympus DP11, model SZCT) a 25X magnification. The amount of material adhered to the enamel after debonding was evaluated in accordance to the scores proposed by Artun & Bergland22: Score 0 – no remnant composite adhered to the tooth; Score 1 – less than half of the composite adhered to the tooth; Score 2 – more than half of the composite adhered to the tooth;.

(48) 47. Score 3 – all of the composite adhered to the tooth. RESULTS The shear bond strength mean values and standard deviation are presented in Table II. The strength values were subjected to analysis of variance, considering the factors brackets (stainless steel and ceramic) and sealant (with and without). No statistically significant difference was found among the experimental groups. The variables bracket and sealant didn’t have influence on shear bond strength. Regarding the mode failure at the interfaces, the Kruskal–Wallis test was applied, and no statistically significant difference was observed among the groups (p = 0,346). Table III presents the incidence of failure types for each group. The majority of failures found were adhesive of type I, II and III. However, the type III failure (adhesive at enamel/cement interface), was the most frequent one. In relation to the cement remnant index (CRI), the Kruskal-Wallis test showed statistically significant differences among the groups (p = 0,016). The group MS showed score values that were superior to the other groups. This group was the one that most presented the CRI = 2 and the only one that presented CRI = 3. Table IV shows the incidence of CRI for each group. CRI = 0 and CRI = 1 were the scores that prevailed among the groups, while CRI = 3 was the less present. DISCUSSION This study showed no significant differences on shear bond strength among the control groups and the ones that received the new sealant free of oxygen–inhibition layer (BisCover®), in agreement with previous studies6,8 that utilized the sealant Pro Seal, which has a composition similar to BisCover® and the BisCover®, respectivity . This studies6,8 in.

(49) 48. vitro, however, found values which are. inferior to the ones found in this study. This. differences can be possibly explained because of the type force, type bracket and media of storage. Another factor that may have contributed for the high values in our study was the 24 hours waiting time after the brackets bonding procedures. In study in vitro. 6. the test was. performed 30 minutes after bonding the brackets, a period in which a complete polymerization of the composite resin is not yet achieved. In our study, the test was performed 24 hours after bonding the brackets and in other study8 in vitro, 72 hours later. Therefore, the values found in this current study can provide more stability to the orthodontic fixed appliance, specially soon after the bracket’s bonding, when the arches, wires or elastics installation or even the activation of the same is often necessary. The similarity at the shear bond strength values for the stainless steel and ceramic brackets found in this study can be attributed to the methodology adopted to standardize the brackets bonding. The use of acrylic set squares, as well as the use of scotch tape delimiting the cement area, provided a uniform cement thickness among the groups. Bordeaux et al.21 found values for stailess steel and Intrigue ceramic brackets (Lancer Orthodontics, Carsbad, Calif., USA) that were similar to the ones presented in this study, corroborating with these results. Some studies showed that sealants decrease the brackets’s bond strength23-25, and one of them reported that such strength can be negatively affected by the incomplete polymerization of the sealant25. These statements induced a questioning about the interference that the new surface sealant BisCover® would have at the shear bond strength of orthodontic brackets. Such interference was not observed in this study. One knows that more viscous resins or resins filled with glasses, difficult the oxygen diffusion to its depth.