PRISCILA REGIS MATOS PEDREIRA
INFLUÊNCIA DA INCORPORAÇÃO DE ÓXIDO DE BÁRIO E ZIRCÔNIA NAS PROPRIEDADES FÍSICO-QUÍMICAS DE INFILTRANTES EXPERIMENTAIS E
COMERCIAL
PIRACICABA
INFLUÊNCIA DA INCORPORAÇÃO DE ÓXIDO DE BÁRIO E ZIRCÔNIA NAS PROPRIEDADES FÍSICO-QUÍMICAS DE INFILTRANTES EXPERIMENTAIS E
COMERCIAL
Orientadora: Prof.ª Dr.ª Giselle Maria Marchi Baron
PIRACICABA 2019
Dissertação apresentada à Faculdade de Odontologia de Piracicaba da Universidade Estadual de Campinas como parte dos requisitos exigidos para a obtenção do título de Mestra em Clínica Odontológica, na Área de concentração em Dentística.
ESTE EXEMPLAR CORRESPONDE À VERSÃO FINAL DA DISSERTAÇÃO DEFENDIDA PELA ALUNA PRISCILA REGIS MATOS PEDREIRA E ORIENTADA PELA PROFA. DRA. GISELLE MARIA MARCHI BARON.
- ORCID: 0000-0003-4398-9085
A Deus, por dar-me força nesta conquista. E por todas as pessoas especiais que ele coloca a minha volta, sempre.
Aos meus pais André e Mônica, que nunca mediram esforços para que eu alcançasse meus objetivos. Por sempre acreditar no meu potencial, me apoiando e incentivando para que eu pudesse vencer mais esta etapa. Vocês são os grandes responsáveis pela minha formação e crescimento pessoal, meus exemplos de vida, meu orgulho. Muito obrigada por tudo!
A minha irmã Beatriz Regis, pela confiança transmitida, admiração, amizade e por compreender minha ausência nesses últimos dois anos.
A toda minha família que sempre torceu, esteve ao meu lado e acreditou em mim, o meu muito obrigada! Em especial a minha avó, meus tios, padrinhos e primos! Ao meu namorado Hugo Copello por todo companheirismo, compreensão, tantas vindas para Piracicaba, por sempre me encorajar, me confortar e acreditar sempre em mim.
A minha orientadora, Profa. Dra. Giselle Maria Marchi Baron, por compreender minhas dificuldades e sempre me encorajar a crescer. Por todos os conselhos, por torcer sempre pela gente, por todo conhecimento passado, pela amizade e pela ótima orientação. Só tenho a agradecer por sempre estar disposta a me ajudar. Você é uma mãezona para todos nós!
À Janaína, minha companheira de todas as horas, todos os finais de semana, madrugadas na FOP, academia, estudos, saídas, clínicas, artigos e principalmente por ser essa companheira maravilhosa! Sei que nossa amizade será para sempre! Obrigada por tudo, sem você não teria conseguido! Conte sempre comigo, o que tiver ao meu alcance tenha certeza que farei para te ajudar!
À Mariana, que me acolheu primeiramente em sua casa e desde então sempre me aconselhou e se tornou essa amiga maravilhosa, que agradeço a Deus por ter colocado em meu caminho. Conte sempre comigo!
Ao Matheus, que sempre esteve comigo me ajudando, me escutando, fazendo minha estatística, companhia de almoço de domingo, academia, de todas as horas. Você foi a certeza de que nunca estaria sozinha. Tenha certeza que você ganhou uma amiga para a vida inteira!
Ao Marco, que do jeito dele sempre se fez presente e solicito a me ajudar! Sempre disponível para trocas de clínica, conversas e risadas diárias.
Ao Rodrigo, que não mediu esforços para me ajudar sempre, seja na estatística, seja nas dúvidas tiradas, nos conselhos dados e todas as nossas saídas!
Ao Josué, muito obrigada por ser esse amigo incentivador a sempre buscar mais e mais. Agradeço de coração por torcer sempre por mim e pelo meu sucesso.
A minhas amigas da vida, Beatriz, Eduarda, Júlia, Larissa, Mariana, Vanessa e
Vivian por entenderem a minha distância e sempre que precisei de vocês, vocês
estavam ali a postos para me ajudar!
As minhas amigas da Graduação, Ariana, Larissa, Letícia, Maria Clara, Mariana,
Michele e Nazara por horas de conversas no grupo, mesmo estando todas longes
quando nos encontramos é sempre uma festa, obrigada por todo apoio de sempre. As minhas amigas de Especialização, Brenna, Bruna, Giovanna, Mariana e Sofia por deixar o primeiro ano do mestrado mais leve e divertido.
À Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP), na pessoa do Magnífico Reitor,
Prof. Dr. Marcelo Knobel.
À direção da Faculdade de Odontologia de Piracicaba da Universidade Estadual de Campinas, na pessoa do Diretor Prof. Dr. Francisco Haiter Neto e do Diretor Associado Prof. Dr. Flávio Henrique Baggio Aguiar.
Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) pela
concessão do auxílio para a execução dessa pesquisa.
À Profa. Dra. Karina Gonzales Silvério Ruiz, coordenadora dos cursos de Pós-Graduação e ao Prof. Dr. Valentin Aderino Ricardo Barão, coordenador do Programa de Pós-Graduação em Clínica Odontológica.
Aos professores Profa. Dra. Carolina Steiner Oliveira Alarcon, Profa. Dra. Carolina
Bosso André e Prof. Dr. Flávio Henrique Baggio Aguiar, pelas considerações e
sugestões para o aprimoramento da minha dissertação na qualificação deste trabalho. Aos professores Profa. Dra. Vanessa Cavalli Gobbo e Profa. Dra. Juliana Filippe
de Azevedo Bandeira, pelo aceite em participar como banca de defesa deste
trabalho.
Aos Professores da Área de Dentística, Profa. Dra. Giselle Maria Marchi, Profa. Dra.
Débora Alves Nunes Leite Lima, Prof. Dr. Flávio H. Baggio Aguiar, Prof. Dr. Luís Alexandre M. S. Paullilo, Prof. Dr. Luís Roberto M. Martins, Profa. Dra. Vanessa Cavalli Gobbo e Prof. Dr. Marcelo Giannini,por todos ensinamentos compartilhados ao longo do mestrado.
A todos os funcionários, em especial aos funcionários do centro de Microscopia e imagem: Adriano e Flávia, obrigada pela ajuda na execução das imagens. Ao
Marcelo, do laboratório de Odontopediatria, por disponibilizar do seu tempo para me
ajudar. A Janaína, Reis e Luís por estar sempre na clínica nos ajudando. A secretária do Departamento de Odontologia Restauradora, Andrea, por sempre estar com um sorriso no rosto nos alegrando todos os dias.
Ao Prof. Dr. Roberto Ruggiero Braga, da Faculdade de Odontologia da Universidade de São Paulo, por gentilmente ter me recebido em seu laboratório para realização de um dos testes deste trabalho.
A Caroline, pelos ensinamentos passados, pela disponibilidade e ajuda durante a execução do projeto de pesquisa.
Ao Gabriel Abuna, que auxiliou na execução de um dos testes, muito obrigada. Aos meus colegas de orientação Caroline, Diogo, Janaína, Marco e Mariana, por todo companheirismo, aprendizado e momentos compartilhados durante esses anos.
Aos meus amigos do doutorado, aprendi muito com cada um de vocês, muito obrigada por tudo!
E a tantos outros amigos que fiz nessa faculdade que levarei para sempre comigo! Enfim, a todos que, de alguma forma, contribuíram para o meu êxito profissional.
O presente trabalho foi realizado com apoio da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP), processo no 2017/14378-6
concentrações de partículas de carga (óxido de bário 25/45% em peso ou de óxido de zircônia 25/45% em peso) em um infiltrante comercialmente disponível (Icon®, DMG, Alemanha) e de um infiltrante experimental nas propriedades de resistência coesiva (RC), grau de conversão (GC), sorção (So) e solubilidade (Sol), radiopacidade e profundidade de penetração. Para avaliar a RC (n=10) foi utilizado teste de microtração em máquina de ensaios universais. Para a avaliação do GC (n=5), mensurações antes e após fotoativação das amostras foram realizadas em espectrômetro infravermelho com transformador de Fourier (FTIR). Para os testes de So e Sol (n=10), após dissecação, as amostras polimerizadas foram pesadas, armazenadas em água destilada por 7 dias e pesadas novamente, após nova secagem, até obtenção da massa final. Para análise da radiopacidade (n=5) os corpos de prova foram fotoativados e armazenados em estufa e a análise da radiopacidade foi realizada utilizando o sistema de radiografia digital e foram comparadas pela escala de cinza e avaliadas pelo histograma no software Adobe Photoshop®. Para profundidade de penetração foram utilizados blocos de esmalte de molares humanos (n=50), submetidos à simulação de lesão inicial cariosa em solução desmineralizante (DES). Posteriormente, os blocos foram infiltrados pelos infiltrantes e submetidos à análise da profundidade de penetração (n=5) por meio da microscopia confocal de varredura a laser. As análises foram realizadas no programa R, com nível de significância de 5%, com exceção da análise de profundidade de penetração, que foi somente avaliada qualitativamente. Para RC, independentemente do infiltrante, os grupos com adição de 45% de zircônia tiveram valores maiores. Entre os grupos sem adição de partículas (controle), o infiltrante experimental apresentou maior GC que o Icon®. Já para os grupos com adição de bário e com adição de 25% de zircônia o Icon® apresentou maior GC. O infiltrante experimental apresentou menor So que o Icon®, independentemente da concentração das partículas. Radiopacidade maior que o esmalte foi observada somente nos grupos com Zircônia 45%. Todos os grupos obtiveram profundidade de penetração similares, porém os grupos contendo o infiltrante experimental parecem ter tido prolongamentos de tags mais longos. Concluiu-se que a adição de 45% de partículas de Zircônia aumentou a RC e promoveu radiopacidade maior do que a do esmalte. Aumento do GC foi observado
abaixo do recomendado.
concentrations of particles (barium oxide 25/45% or zirconium oxide 25/45% by weight) in a commercially available infiltrant (Icon®, DMG, Germany) and experimental infiltrant on cohesive strength, degree of conversion, sorption and solubility, radiopacity and penetration depth. In order to evaluate the cohesive strength (n=10) microtensile was performed with an universal test machine. For the degree of conversion evaluation (n=5), measurements before and after photoactivation of the samples were performed in a Fourier transform infrared spectrometer (FTIR). For sorption and solubility tests (n=10), after dissecting, the polymerized samples were weighed, stored in distilled water for 7 days and weighed again, after re-drying, until the final mass was obtained. For radiopacity (n = 5) analysis, the specimens were photoactivated and stored in an oven and radiopacity analysis were performed using the digital radiography system. To evaluate and compare the level of radiopacity, samples were compared by the grayscale and evaluated by the histogram in AdobePhotoshop® software. For penetration depth, enamel blocks of human molars (n = 50) were used, which were submitted to simulation of initial carious lesion in demineralizing solution (DES). Subsequently, the blocks were infiltrated by the Infiltrants Icon® and experimental and submitted to depth penetration analysis (n = 5) by confocal laser scanning microscopy. Analyzes were performed in program R, with a significance level of 5%, except for penetration depth analyzes, which was only evaluated qualitatively. For cohesive strength, regardless of the infiltrating, the groups with 45% zirconia incorporation showed greater values. Among the groups without addition of particles (control), the experimental infiltrant presented higher degree of conversion than Icon®. For the groups with addition of barium and 25% of zirconia, Icon® presented higher degree of conversion. The experimental infiltrate presented lower sorption than Icon®, independently of the concentration of the particles. Greater radiopacity than enamel was observed only in the groups with 45% Zirconia. All groups obtained similar penetration depth, but the groups containing the experimental infiltrant appear to have had longer tag extensions. It was concluded that the addition of 45% of Zirconia particles increased cohesive strength and obtained radiopacity higher than that of enamel. An increase in degree of conversion was found in the experimental
1 INTRODUÇÃO 15 2 REVISÃO DA LITERATURA 18 3 PROPOSIÇÃO 27 4 MATERIAL E MÉTODOS 28 4.1 Delineamento experimental 28 4.1.1 Unidades experimentais 28 4.1.2 Fatores de estudo 28 4.1.3 Variáveis de resposta 28
4.2 Formulação dos infiltrantes 28
4.3 Resistência coesiva 29
4.4 Grau de conversão 30
4.5 Sorção e solubilidade 31
4.6 Radiopacidade 33
4.7 Profundidade de penetração 35
4.7.1 Preparo e seleção dos corpos de prova 35
4.7.2 Simulação da lesão inicial de cárie em esmalte 36
4.7.3 Avaliação da profundidade de penetração 36
4.8 Análise Estatística 39 5 RESULTADOS 40 5.1 Resistência coesiva 40 5.2 Grau de conversão 41 5.3 Sorção e solubilidade 42 5.3.1 Sorção 42
5.5 Profundidade de penetração 45
6 DISCUSSÃO 51
7 CONCLUSÃO 56
REFERÊNCIAS 57
ANEXOS 64
ANEXO I - Imagens para conferência da desmineralização 64
ANEXO II - Certificação do Comitê de Ética em Pesquisa 65
1 INTRODUÇÃO
A redução da cárie dentária tem sido observada nos últimos anos, especialmente entre crianças e adolescentes (Teixeira et al., 2015). No entanto, a doença ainda é considerada um problema de saúde pública, já que a cárie é uma das doenças mais comuns que acometem a população (Teixeira et al., 2015, Paula et al., 2017). Nas últimas décadas, medidas preventivas foram implementadas, fato que resultou em declínio das lesões de cárie (Golz et al., 2016). Entretanto, manchas brancas ativas, primeira observação clínica da progressão da cárie, ainda são frequentes devido às altas concentrações de ácidos produzidos por bactérias presentes no biofilme associado à higienização deficiente (Askar et al., 2015). A lesão de mancha branca ativa (MBA) é definida como desmineralização da subsuperfície de esmalte, sem cavitação, com a possibilidade de ser remineralizada (Paula et al., 2017, Meyer-Lueckel et al., 2008).
Os procedimentos minimamente invasivos são tratamentos de eleição para lesões cariosas incipientes com o intuito de evitar a remoção do tecido dental. São métodos não invasivos, a aplicação tópica de fluoretos e instrução de higiene oral ao paciente, utilizados na tentativa de promover a remineralização de lesões incipientes de cárie não cavitadas (Paula et al., 2017, Young et al., 2010, Ceci et al., 2017). Entretanto, são procedimentos que necessitam, obrigatoriamente, da colaboração do paciente para que haja sucesso no tratamento e, além disso, só a zona superficial da lesão é remineralizada (Mandava et al., 2017).
Visto que a colaboração do paciente nem sempre ocorre, a técnica de infiltração de resina de baixa viscosidade, denominada infiltrante, tem sido utilizada com sucesso na Odontologia prevenindo a progressão da cárie dentária na fase inicial do desenvolvimento da lesão (Golz et al., 2016). O princípio da infiltração de resina é perfundir o esmalte poroso por ação capilar, interrompendo, assim, o processo de desmineralização e paralisando a lesão cariosa (Lasfargues et al., 2013). Icon® é um infiltrante de resina comercialmente disponível de baixa viscosidade constituído por uma matriz de resina à base de metacrilato, iniciadores e aditivos (Golz et al., 2016). É aplicado, principalmente, em manchas brancas iniciais nas superfícies lisas e proximais (Golz et al., 2016, Askar et al., 2015). A composição do infiltrante tem sido testada em alguns estudos, nos quais combinações de diferentes monômeros,
diluentes e solventes são avaliados a fim de melhorar a profundidade de penetração e propriedades mecânicas adequadas para um infiltrante, nas lesões cariosas proximais e em superfícies lisas (Araújo et al., 2013, Paris et al., 2007).
Diante de estudos promissores sobre a eficácia do infiltrante Icon® e da importância de evitar desgaste dentário para tratar lesões de mancha branca, formulações de infiltrantes experimentais buscando aprimorar o único infiltrante comercial disponível no mercado têm sido testadas (Golz et al., 2016, Ekstrand et al., 2010, Paris et al., 2010). Uma dessas formulações foi estudada por Ganglianone (2017) à base de 25% BisEMA, 75% TEGDMA, 0,5% de Canforoquinona e 1% de Etil 4-dimetilamino benzoato (EDAB) com resultados favoráveis em relação ao grau de conversão e sorção e solubilidade, que mais recentemente foram comprovados no estudo de Mathias et al. (2018).
Porém, o infiltrante resinoso tem a desvantagem de ser um material radiolúcido e, segundo a Associação Americana de Odontologia (ADA) a radiopacidade é uma propriedade essencial para todos os materiais restauradores e um dos requisitos que um material dentário deve possuir. O material com radiopacidade adequada permite a detecção de cárie secundária, defeitos marginais, contornos de restaurações, falta de ponto de contato com dentes adjacentes e distingue a cárie do material restaurador e da estrutura circundante do dente (Yasa et al., 2015, Saridag et al., 2015, Ermis et al, 2014). Além disso, radiopacidade está relacionada não somente com a quantidade da carga presente no material, mas também do tipo dos aditivos radiopacos na carga inorgânica (Saridag et al., 2015). Como exemplo, de acordo com sua composição, a maioria das resinas restauradoras permite uma boa visualização no diagnóstico radiográfico (Saridag et al., 2015, Pekkan et al., 2016). Os elementos de radiopacificação das resinas apresentam-se com alto número atômico, como o óxido de bário, lantânio, estrôncio, zircônio, zinco, ítrio e itérbio que variam muito em suas concentrações (Pekkan et al., 2016). Os mais utilizados, de acordo com a literatura, são as partículas de óxido de bário e de zircônia, que conferem bons resultados na radiopacidade de compósitos (Ermis et al, 2014, Pekkan et al., 2016).
Ambas partículas são constituídas de cristais incolores, insolúveis em água e disponíveis em forma de pó branco. Quanto menor o tamanho da partícula, menor a viscosidade e, consequentemente, maior a profundidade de penetração, segundo Lee et al., 2005. A partícula do óxido de bário tem o tamanho médio de 0,7um,
enquanto a partícula de óxido de zircônia tem o tamanho médio de <100nm . O infiltrante comercialmente disponível no mercado não possui característica de radiopacidade em sua composição, não permitindo a visualização da profundidade de sua penetração na lesão e, assim, o controle da estabilização da lesão .
Diante da escassez de estudos e da necessidade de um infiltrante que possua radiopacidade, apresente adequadas propriedades físico-mecânicas e capacidade de penetração na zona desmineralizada em esmalte, este estudo avaliou a influência da incorporação de partículas de óxido de bário e zircônia ao infiltrante comercial e experimental.
2 REVISÃO DA LITERATURA
Apesar das medidas preventivas implementadas durante as últimas décadas como a fluoretação da água e dentifrícios com flúor, a cárie dental ainda é uma das doenças mais comuns que acomete a cavidade bucal (Paula et al., 2017, Golz et al., 2016, Arthur et al., 2018). A doença cárie é resultado de um processo dinâmico que ocorre devido ao acúmulo prolongado de biofilme na superfície afetada, comumente devido a ingestão de carboidratos fermentáveis (açúcar) e higiene bucal inadequada que cria um ambiente ácido, desequilibrando o ciclo de desmineralização e remineralização do esmalte (Paula et al., 2017, Ceci et al., 2017).
Em um estágio inicial, essas lesões são chamadas de lesões de mancha branca que são os primeiros sinais clínicos de cárie incipiente do esmalte. São caracterizadas pela perda de minerais localizada sob uma camada de superfície intacta, que torna o esmalte poroso com aparência esbranquiçada e podem ser interrompidas ou até mesmo remineralizadas (Ceci et al., 2017, Mandava et al., 2017). Porém, se o processo de desmineralização não for interrompido, a superfície intacta do esmalte eventualmente pode colapsar e formar a cavidade (Paula et al., 2017, Ceci et al., 2017, Mandava et al., 2017). Outros fatores comuns que também podem levar à formação de lesões de mancha branca é a hipofunção das glândulas salivares, fluorose e hipoplasias de desenvolvimento (Mandava et al., 2017, Aziznezhad et al., 2017).
A odontologia minimamente invasiva é um conceito que envolve a preservação do tecido dental, preferencialmente impedindo a doença de ocorrer ou interceptando seu progresso com a menor perda de tecido possível (Inagaki et al., 2016, Sfalcin et al., 2017). O primeiro tratamento para a cárie inicial do esmalte é controlar o fator etiológico, os métodos propostos para tratar essas lesões nos estágios iniciais (sem cavitação) são instrução de higiene oral, aconselhamento dietético, remineralização com agentes tópicos contendo fluoretos e fosfatos de cálcio amorfo (CCP-ACP) e selantes de fóssulas e fissuras (Paula et al., 2017, Ceci et al., 2017, Mandava et al., 2017, Arthur et al., 2018, Aziznezhad et al., 2017). Contudo, esses tratamentos têm algumas limitações, como resultados não imediatos, múltiplas sessões de tratamento e acompanhamento, e por dependerem da cooperação do paciente e, por isso, muitas lesões tendem a progredir devido à falta de adesão ao tratamento (Mandava et al., 2017). Além disso, a remineralização ocorre apenas
superficialmente, enquanto o corpo da lesão permanece poroso, o que explica os resultados imprevisíveis e a persistência da descoloração esbranquiçada (Mandava et al., 2017).
Uma vez cavitadas, há necessidade de técnicas invasivas, de intervenção mínima, que consiste na remoção de tecido dentinário afetado pela doença e preenchimento com o material restaurador de escolha. Além da inevitável perda parcial de tecidos dentais sadios durante a remoção do tecido cariado, as restaurações têm uma sobrevida limitada e o dente pode ser introduzido em um ciclo restaurador (Paris et al., 2012).
Atualmente, a infiltração de lesões cariosas com material resinoso de baixa viscosidade está sendo utilizada para impedir a progressão da lesão de cárie inicial de maneira minimamente invasiva, ou seja, preservando a estrutura dentária sadia (Paris et al., 2012). O tratamento visa melhorar tanto a estética quanto a prevenção da progressão de cárie. Utiliza-se resinas de baixa viscosidade, hidrofílicas e fotopolimerizáveis que penetram e ocluem as microporosidades, inibindo assim as vias de difusão para ácidos e minerais dissolvidos dentro do corpo da lesão, prevenindo a progressão da cárie dentária em uma fase inicial do seu desenvolvimento. Em outras palavras, o princípio da infiltração de resina é perfundir o esmalte poroso com resina por ação capilar, interrompendo, assim, o processo de desmineralização e estabilizando a lesão cariosa (Paula et al., 2017, Askar et al., 2015, Ceci et al., 2017, Mandava et al., 2017, Aziznezhad et al., 2017, Skucha-Nowak et al., 2016, Anauate-Netto et al., 2017).
Em contraste com os selantes de fóssulas e fissuras, que formam apenas uma barreira mecânica na superfície externa da lesão inicial para proteger do ataque ácido bacteriano, a infiltração de resina ocorre dentro do esmalte criando uma barreira interna. As bactérias que penetraram no esmalte desmineralizado ficam aprisionadas no infiltrante depois deste ter sido fotopolimerizado (Lasfargues et al., 2013).
É particularmente indicado para lesões de cárie não cavitadas, em todas as faixas etárias, com extensão radiográfica máxima até o terço externo da dentina nas superfícies proximais, lisas e, mais recentemente, indicado também para a oclusal de dentes decíduos e permanentes (Lasfargues et al., 2013, Sfalcin et al., 2017, Paris et al., 2012). Comparado com técnicas de remineralização que podem exigir múltiplas sessões de tratamento e acompanhamento, a terapia pode ser realizada em uma única sessão, que é interessante para o paciente (Lasfargues et al., 2013).
Na década de 1970, foi mencionado pela primeira vez o conceito de infiltração da cárie com resinas. Tentativas mais recentes de infiltrar em lesões de esmalte com adesivos ou selantes não obtiveram bons resultados, a maioria dos estudos resultaram em infiltração superficial ou não homogênea, mesmo após o condicionamento da lesão com ácido clorídrico para remover a camada superficial pseudo-intacta (Paris et al., 2012). Porém, depois de algumas tentativas, as resinas de baixa viscosidade foram otimizadas, resultando em maior coeficiente de penetração para permitir uma infiltração mais rápida (Paris et al., 2012). Assim, em 2009, a partir de estudos in vitro sobre a penetração de resina em cárie, foi desenvolvida na Alemanha, no Hospital Universitário Charité (Berlim), uma resina de baixa viscosidade que foi comercializada sob a marca de Icon® (DMG America Company, Englewood, NJ) (Ceci et al., 2017, Lasfargues et al., 2013, Aziznezhad., 2017).
O Icon® é um infiltrante de resina disponível comercialmente de baixa viscosidade, consistindo de uma matriz de resina à base de metacrilato, iniciadores e aditivos (Golz et al., 2016, Ceci et al., 2017, Inagaki et al., 2016). Estudos recentes mostraram que o Icon® reduziu a rugosidade do esmalte desmineralizado e aumentou a microdureza (Golz et al., 2016, Mandava et al., 2017, Aziznezhad., 2017). Outras vantagens da técnica de infiltração de resina foram destacadas por vários autores; como a resistência mecânica contra a desmineralização do esmalte, obturação permanente de áreas superficiais porosas e profundamente desmineralizadas, preservação da estrutura dental saudável, interrupção do progresso da lesão pelo aumento da resistência à desmineralização, minimização do risco de desenvolvimento de cárie secundária por diminuir a adesão bacteriana e alta aceitação pelo paciente (Aziznezhad., 2017, Ceci et al., 2017, Mandava et al., 2017). Ainda, tem a finalidade de mascarar a mancha branca por ter um índice de refração próximo do esmalte sadio (Aziznezhad., 2017, Ceci et al., 2017, Mandava et al., 2017).
Os resultados indicam que a inibição da progressão da cárie dentária é obtida pelos efeitos sequenciais do gel de ácido clorídrico a 15%, aplicados por três minutos para ter uma erosão mais eficaz da camada superficial e permitir a infiltração mais profunda da resina no corpo da lesão, seguido da aplicação do álcool/etanol para permitir a adequada infiltração da resina no corpo da lesão (Anauate-Netto et al., 2017, Lasfargues et al., 2013, Mandava et al., 2017, Paris et al., 2012). E, finalmente, aplica-se a resina de baixa viscosidade com alto coeficiente de penetração para ocluir os
poros da lesão. Ainda, há um outro passo recomendado pelo fabricante que é a reaplicação do infiltrante.
A eficácia dos infiltrantes de resina em esmalte na diminuição da progressão da cárie tem sido amplamente demonstrada. A infiltração do infiltrante tem sido capaz de inibir a progressão da cárie em condições in vitro e in situ. Paris, et al (2007), demonstraram que o infiltrante apresentou capacidade superior de penetrar nas lesões naturais em comparação com adesivos comerciais in vitro, utilizando em todos os grupos condicionamento com ácido fosfórico a 37%. Já em outro estudo, em 2014, avaliaram in vitro a penetração de um infiltrante, fazendo condicionamento prévio com 15% de ácido hidroclorídrico e um selante em lesões de cárie de fissura que foram condicionados com ácido fosfórico a 37%. Foi demonstrado que o convencional selamento da fissura resultou apenas em uma penetração superficial da resina, enquanto a técnica de infiltração resultou em uma penetração de resina consideravelmente mais profunda (Paris et al., 2014).
Estes resultados foram confirmados também em ensaios clínicos. Ekstrand et al. (2010), associou o infiltrante com verniz fluoretado ou aplicou somente verniz fluoretado, e concluíram, considerando clinicamente e radiograficamente, que lesões proximais em primeiros molares decíduos tratados pela técnica de infiltração mais verniz fluoretado progrediu significativamente menos (23%) do que aquelas tratadas com verniz fluoretado apenas (61%) após 1 ano. Em outro estudo, Paris et al (2010), confirmaram a eficácia da infiltração de resina na redução da progressão da cárie em dentes permanentes. No grupo teste, 7% das lesões progrediram em comparação com 37% no grupo controle após 18 meses. Uma revisão sistemática de estudos in
vivo revelou que a infiltração de resina parece ser um método não invasivo promissor
adicional para deter a progressão de lesões de cárie proximal não cavitada. Ou seja, em combinação com medidas não operatórias possui melhores resultados quando comparadas com as medidas não-operatórias isoladamente (Doméjean et al., 2015). A composição monomérica dos infiltrantes tem sido estudada, a fim de melhorar as propriedades dos materiais para se obter um infiltrante ideal que apresente baixa viscosidade, baixo ângulo de contato, baixa tensão superficial, consistência rígida após polimerização, alto coeficiente de penetração, alta capacidade de molhamento e propriedades mecânicas que suportem abrasão dental e degradação oral (Araújo et al., 2013).
Alguns requisitos importantes precisam ser atendidos para que uma resina a base de polímero seja usada como um infiltrante dentário, são eles: hidrofilicidade, polimerizável para o estado sólido, resistência a produtos químicos e fatores mecânicos dos desafios da cavidade oral, alta capacidade de penetração, aparência estética aceitável, não tóxico aos tecidos orais e bacteriostaticidade (inibição do crescimento bacteriano). Propriedades físicas e químicas de resinas infiltrantes, tais como hidrofilicidade, baixa viscosidade ou ângulo de contato, e alta tensão superficial permitem melhor penetração em esmalte (Skucha-Nowak et al., 2013).
O Icon®, infiltrante comercial, é composto, basicamente, por TEGDMA, um monômero de baixo peso molecular. Materiais à base de TEGDMA mostram características apropriadas para um material infiltrante, incluindo baixa viscosidade e alto grau de conversão. No entanto, o grau de conversão pode estar relacionado à sorção e solubilidade de materiais à base de resina no ambiente oral (Sfalcin et al., 2017). O TEGDMA é um monômero extremamente fluido e sua estrutura de alta flexibilidade de cadeia resulta em resinas com alto grau de conversão; porém, apresentam alto grau de absorção de água e contração de polimerização, além de alto potencial de hidrólise, bem como baixas propriedades mecânicas (Mandava et al., 2017, Sfalcin et al., 2017). Assim, a adição de BisEMA ou BisGMA, que são considerados monômeros mais hidrofóbicos com menor viscosidade que o TEGDMA, poderia ser interessante para melhorar as propriedades mecânicas e a durabilidade a longo prazo dos infiltrantes de resina no ambiente oral. Porém, esse monômero reduz significativamente o grau de conversão. Isso pode ser explicado devido ao seu alto peso molecular (540 g / mol), menor cadeia de flexibilidade do que o TEGDMA e, consequentemente, menor grau de conversão. É importante afirmar, ainda, que o BisEMA aumenta as características hidrofóbicas do infiltrante, o que poderia ser relevante, pois um material mais hidrofóbico tende a mostrar redução da degradação no meio bucal (Araújo et al., 2013, Sfalcin et al., 2017). A adição do BisEMA na substituição do BisGMA, é devido à ausência dos grupos hidroxila, que confere menor viscosidade e susceptibilidade à sorção de água, características importantes que o tornam um componente promissor diante dos requisitos dos infiltrantes (Inagaki et al., 2016, Sfalcin et al., 2017).
Muitos estudos têm utilizado a formulação do infiltrante experimental à base de 25% BisEMA, 75% TEGDMA, 0,5% de Canforoquinona (CQ) e 1% de Etil 4-dimetilamino benzoato (EDAB) como infiltrante experimental e bons resultados foram
obtidos (Araújo et al., 2013, Mathias et al., 2018, Inagaki et al., 2016, Sfalcin et al., 2017). No estudo de Inagaki et al (2016), essa formulação obteve menores valores de sorção e solubilidade, maior valor de módulo de elasticidade e resistência à flexão quando comparados às formulações de TEGDMA puro, TEGDMA +UDMA e adição de clorexidina. Outro estudo realizado por Araújo et al (2013), utilizando essa mesma formulação, obteve valores de profundidade de penetração maiores que formulações com adição de solventes como o HEMA e o etanol. Solventes, como o etanol, são adicionados na tentativa de diminuir a tensão superficial, viscosidade e aumentar o coeficiente de penetração, porém eles podem prejudicar as propriedades mecânicas favorecendo o aumento da contração e tensão de polimerização, além de reduzir o tempo útil do material. Monômeros com alto peso molecular têm sido associados com menor potencial de degradação no ambiente bucal, apesar de aumentarem a viscosidade do material e reduzirem a capacidade de penetração do infiltrante no corpo da lesão. (Mandava et al., 2017, Inagaki et al., 2016).
Os materiais experimentais com características de infiltrantes, assim como outras resinas restauradoras, podem ser expostos a um ambiente úmido sofrendo alterações. Por isso, propriedades de sorção e solubilidade são importantes para avaliar a degradação hidrolítica de materiais resinosos (Inagaki et al., 2016).
Uma das desvantagens do Icon® é ser um material radiolúcido, que pode ser uma preocupação para alguns dentistas, visto que a suposta eficácia do tratamento não pode ser avaliada, uma vez que que a progressão da lesão pode não ser monitorada em visitas subsequentes (Lasfargues et al., 2013). Além disso, a radiopacidade dos materiais dentários é importante para distingui-los das estruturas dentárias, assim como permite ao clínico detectar cáries secundárias, defeitos, sub ou sobrecontorno de restaurações, pontos de contato ao dente adjacente e falhas (Saridag et al., 2015, Pekkan et al., 2016, Hosney et al., 2017). É também uma valiosa ferramenta para avaliar a absorção de materiais nas estruturas (Pekkan et al., 2016, Collares et al, 2010). Por outro lado, a radiopacidade excessiva pode reduzir a capacidade de diagnosticar cáries recorrentes e outros defeitos (Saridag et al., 2015, Pekkan et al., 2016).
A radiopacidade dos materiais dentários é geralmente determinada comparando com os valores de radiopacidade do esmalte, dentina e alumínio. Estudos concluíram que, para um ótimo contraste, um material restaurador com uma radiopacidade ligeiramente superior ou igual à de esmalte é ideal para a detecção de
cáries secundárias em radiografias (Saridag et al., 2015). Já outros autores afirmaram que a radiopacidade de qualquer material dentário deve ser igual ou superior à radiopacidade da dentina (Saridag et al., 2015). Porém, de acordo com a Organização Internacional de Padronização (ISO 4049/2009), a radiopacidade desses materiais deve ser igual ou maior que a mesma espessura de alumínio (Saridag et al., 2015, Hosney et al., 2017). A radiopacidade de um material dentário é expressa como um valor de densidade óptica da equivalente espessura de alumínio (Al), em milímetros, usando uma curva de calibração de referência sob condições radiográficas controladas (Saridag et al., 2015, Pekkan et al., 2016, Hosney et al., 2017, Dukic et al., 2017).
Para conferir radiopacidade ao infiltrante é necessária a adição de elementos químicos com alto número atômico. Em materiais à base de resina, os elementos radiopacificantes mais utilizados incluem o bário 56, zinco 30, zircônio 40, estrôncio 38, ítrio 39, itérbio 70 e lantânio 57, que variam muito em concentração em resinas compostas com diferentes composições (Yasa et al., 2015, Collares et al., 2010, Dukic et al., 2017).
O nível de radiopacidade dos compósitos é afetado por vários fatores, mas o tipo de partículas de carga (nomeadamente, partículas de vidro e cerâmicas contendo metais pesados) parece ser o mais importante. Além disso, o tamanho, a densidade e a quantidade da partícula de carga na matriz de resina também podem influenciar a radiopacidade (Saridag et al., 2015, Pekkan et al., 2016, Dukic et al., 2017). A incorporação excessiva de partículas de carga radiopacas na matriz da resina resulta na diminuição da translucidez de compósitos, mas ao mesmo tempo podem melhorar as propriedades mecânicas desses materiais. As partículas radiopacas têm outros efeitos negativos, tais como o aumento da expansão térmica e a hidrólise de agentes de união do silano (Saridag et al., 2015, Pekkan et al., 2016).
Existem dois métodos principais para medir a radiopacidade de materiais odontológicos: os métodos convencionais (usando densitometria de transmissão) e a análise digital da imagem (radiografia digital). O método digital pode ser dividido em duas categorias: método direto ou indireto. Com o método digital direto, o valor da densidade óptica é obtido diretamente usando a análise da imagem digital. Já com o método digital indireto, os filmes radiográficos convencionais são escaneados e as imagens digitais são obtidas. Usando um programa de software, a radiopacidade de um material pode ser medida em uma escala de 0 a 255mmAl. Em estudos de
radiopacidade, o método digital sendo direto ou indireto pode ser preferido devido à utilização de baixa dose de irradiação, uma vez que os receptores de imagem são mais sensíveis do que os convencionais, possui imagem instantânea, não há necessidade de usar produtos químicos de processamento, evita erros no processamos de filmes e não requer a necessidade de um densitômetro óptico. No entanto, o método convencional é geralmente vantajoso na medição da radiopacidade de materiais dentários altamente radiopacos (Pekkan et al., 2016, Hosney et al., 2017, Cutajar et al., 2011).
O bário (Ba) é um metal alcalino-terroso presente de forma onipresente em concentrações baixas a moderadas no ambiente natural. Utilizado em ambiente industrial (por exemplo, indústria de petróleo, siderurgia, produção de semi condutores) e uso medicinal (por exemplo, agente para tirar radiografias) (Kravchenko et al., 2014). A partícula do óxido de bário tem o tamanho médio de 0,7μm. Quanto menor o tamanho da partícula, menor a viscosidade da resina e, consequentemente, maior a profundidade de penetração, segundo Lee et al (2006).
O óxido de zircônio foi inicialmente introduzido como um biomaterial para uso no quadril ou outros implantes articulares em cirurgia ortopédica devido à sua alta resistência mecânica, alta densidade, excelente resistência à corrosão e boa biocompatibilidade. O óxido de zircônio foi selecionado como material radiopacificador devido ao seu alto número atômico e também por ele ser utilizado como radiopacificador nos cimentos de ionômero de vidro. O Zircônio puro em estudos mostrou radiopacidade no valor de 10,8 mm Al após 28 dias (Ermis et al., 2014, Cutajar et al., 2011, Silva et al., 2014, Bortoluzzi et al., 2009). Em um estudo de Guerreiro Tanomaru e colaboradores (Guerreiro Tanomaru et al., 2014) avaliaram a adição da mesma porcentagem (30%) de óxido de zircônia nanoparticulado e microparticulado e ambos apresentaram valores acima de 2mm que é o recomendado pela ISO, que foi comprovado também no estudo de Silva et al (2014).
No estudo de Collares et al (2010) foi avaliada a radiopacidade de cimentos endodônticos com adição de Bário, Zircônia e outros elementos nas proporções de 5, 10, 20, 30 e 40% peso porcento, sendo que a concentração de 40% mostrou radiopacidade maior, quando comparada aos 2mm da escala de alumínio, que é o indicado. Em outro estudo de Húngaro Duarte e colaboradores (2009) foi analisada a radiopacidade do cimento Portland com adições de 20% peso porcento de alguns radiopacificadores, incluindo Bário e a Zircônia e todos tiveram a radiopacidade maior
que 2mm da escala de alumínio. No estudo de Cutajar et al (2011) o óxido de zircônio adicionado ao cimento Portland na concentração de 30%, resultou em radiopacidade adequada também.
3 PROPOSIÇÃO
Esse estudo in vitro teve como objetivo incorporar partículas de carga de óxido de bário ou de óxido de zircônia em um infiltrante comercial e um experimental e avaliar a influência da adição dessas partículas na radiopacidade, nas propriedade físico-químicas dos materiais testados, e capacidade de penetração em esmalte desmineralizado.
4 MATERIAL E MÉTODOS
4.1 Delineamento experimental
4.1.1 Unidades experimentais
- Amostras de Infiltrantes - Blocos de esmalte infiltrados
4.1.2 Fatores de estudo
- Infiltrantes em 2 níveis (Comercial e Experimentais)
- Partículas radiopacas em 2 níveis (Óxido de Bário ou Óxido de Zircônia) com três concentrações em peso porcento para cada partícula (0, 25 e 45%)
4.1.3 Variáveis de resposta
- Grau de conversão (%, n=5), Sorção e Solubilidade (µg/mm3,n=10), Resistência coesiva (Mpa, n=10), Radiopacidade (mmAl, n=5) e profundidade de penetração (n=5).
4.2 Formulação dos infiltrantes
O infiltrante experimental foi manipulado em laboratório com iluminação amarela, com umidade e temperatura controladas. A base monomérica utilizada foi: Bis-EMA e TEGDMA, foram adicionados também um sistema fotoiniciador a canforoquinona (CQ) e a amina terciária dimetilamietil benzoato (EDAB). Aoinfiltrante experimental e ao Icon foram incorporadas partículas de óxido de bário e de zircônia. A incorporação foi feita utilizando o agitador magnético por 24 horas e cuba ultrassônica por 30 minutos, nas concentrações expressas na tabela 1, todos em porcentagem por peso. Os infiltrantes experimentais foram armazenados individualmente e mantidos sob refrigeração a 4ºC.
Tabela 1. Descrição da composição dos grupos experimentais.
GRUPO DE
INFILTRANTE
COMPOSIÇÃO
IC (controle comercial) Icon®
I25B Icon®, 25% de Óxido de Bário
I45B Icon®, 45% de Óxido de Bário
I25Z Icon®, 25% de Óxido de Zircônia
I45Z Icon®, 45% de Óxido de Zircônia
EC (controle experimental) 25% de bisEMA, 75% de TEGDMA, 0,5% de CQ, 1% de EDAB
E25B 25% de bisEMA, 75% de TEGDMA, 0,5% de CQ, 1% de EDAB, 25% de Óxido de Bário
E45B 25% de bisEMA, 75% de TEGDMA, 0,5% de CQ, 1% de EDAB, 45% de Óxido de Bário
E25Z 25% de bisEMA, 75% de TEGDMA, 0,5% de CQ, 1% de EDAB, 25% de Óxido de Zircônia
E45Z 25% de bisEMA, 75% de TEGDMA, 0,5% de CQ, 1% de EDAB, 45% de Óxido de Zircônia
Descrição das siglas usadas na tabela: Bisfenol A polietileno glicol dimetacrilato (BisEMA) ESSTECH,Trietileno glicol dimetacrilato (TEGDMA) – ALDRICH, Canforoquinona (CQ) - ALDRICH, Etil 4-dimetilamino benzoato (EDAB) - ALDRICH.
4.3 Resistência coesiva
Para avaliar a resistência coesiva (RC) foi utilizado o teste de microtração. Utilizando uma matriz de teflon em formato de palito (8mmx1mmx1mm) (Figura 1a), moldes de silicone (Scan Putty, Yller) foram confeccionados (Figura 1b) para obtenção de 10 corpos de prova para cada grupo testado. Os corpos de prova foram fotoativados com fonte de luz LED (Valo, Ultradent, densidade de potência de 1000mW/cm2, 395-480nm) (Figura 1c), durante 40 segundos, e armazenados em
estufa a 37º C, por 24 horas. Cada corpo de prova foi fixado com auxílio da cola de cianoacrilato (Superbonder®, Locitec, São Paulo, SP, Brasil) a um dispositivo metálico para microtração (Figura 2a), acoplado à máquina de ensaios universais (Instron 4411, Norwood, Massachusetts, EUA) (Figura 2b). A máquina operou com velocidade de 1mm/min até a ruptura do palito (Figura 2c). A área da fratura foi mensurada individualmente utilizando paquímetro digital, para calcular a tensão e a ruptura de cada corpo de prova em MPa.
Figura 1: a – Matriz de teflon em formato de palito; b – Infiltrante aplicado no molde de silicone e fita de Poliéster por cima para evitar bolhas; c – Fotopolimerização do corpo de prova.
Figura 2: a – Colagem do palito no aparato metálico; b – Aparato sendo acoplado na máquina Universal; c – Fratura do palito na máquina Universal.
4.4 Grau de conversão
As análises de grau de conversão (GC, em %; n=5) foram realizadas em espectroscopia de infravermelho com transformador de Fourier (Vertex 70 Espectrômetro, Bruker, Billerica, MA, EUA) em modo de transmissão (Figura 3). Foi utilizado um molde de silicone (Scan Putty, Yller, Pelotas, Brasil) feito a partir de 4 lâminas de vidro (Figura 4a). Após molde pronto foi confeccionado um orifício cilíndrico (5mmx1mm) no meio da matriz para depositar, aproximadamente, 0,5ml do infiltrante (Figura 4b), depois foi acoplado no aparato metálico para posicionamento no cristal
do aparelho. Assim, foram realizadas duas leituras: uma do material não-polimerizado e outra imediatamente após a fotoativação com fonte de luz LED (Valo) durante 40 segundos. A conversão foi obtida por meio do registro do pico de absorção do metacrilato (6165 cm-1), antes e após a polimerização. Para o cálculo do grau de conversão foi utilizada a técnica de baseline (Rueggeberg et al, 1990), traçado pelo próprio programa.
Figura 3: Espectrofotômetro de infravermelho por transformador de Fourier.
Figura 4: a – Molde de silicone feito a partir de 4 lâminas de vidro; b – Molde pronto com orifício circular feito no centro.
4.5 Sorção e solubilidade
Os testes de sorção (So) e solubilidade (Sol) foram realizados de acordo com a especificação ISO 4049/2009, exceto para dimensão dos corpos de prova. Uma matriz de teflon com formato cilíndrico (Figura 5a) foi utilizada para confeccionar uma matriz de silicone (Scan Putty, Yller) (Figura 5b). Nessa matriz foi depositado o
𝐆𝐂 = 𝟏𝟎𝟎 𝒙 ( 𝟏 – 𝑷𝒐𝒍𝒊𝒎𝒆𝒓𝒊𝒛𝒂𝒅𝒐 𝑵ã𝒐 𝒑𝒐𝒍𝒊𝒎𝒆𝒓𝒊𝒛𝒂𝒅𝒐 )
infiltrante para obtenção de corpos de prova em forma de disco (5mm x 1mm, n=10) que, posteriormente, foram polimerizados com fonte de luz LED (Valo), durante 40 segundos e, em seguida, colocados em dessecador e armazenados em estufa a 37º C.
Os corpos de prova (Figura 5c) foram pesados, diariamente, em balança analítica (Shimadzu – AUW220D, Tokyo, Japan) (Figura 6), em intervalos de 24 horas, até obter massa constante (m1), com variação inferior a 0,002 mg. Para o cálculo do volume (mm³) cada corpo de prova teve sua espessura e diâmetro medidos com auxílio de paquímetro digital (Mitutoyo, Japão). Posteriormente, os corpos de prova foram armazenados a 37º C em eppendorfs fechados contendo 1,5 mL de água destilada (Figura 7a). Após sete dias de armazenamento, os eppendorfs foram retirados da estufa e deixados a temperatura ambiente durante 30 minutos. Os corpos de prova foram lavados em água corrente, secos suavemente com papel absorvente e novamente pesados na balança analítica para obter m2. Após esse período, as amostras foram secas em dessecador contendo sílica gel (Figura 7b) e novamente pesadas, diariamente, até obtenção de uma nova massa constante (m3). Os valores de So e Sol forma calculados através de duas fórmulas específicas (So= m2-m3/V e SL= m1-m3/V).
Figura 5: a – Matriz de teflon com formato cilíndrico; b – Molde de silicone com formato cilíndrico; c – Corpos de prova finalizados após polimerização.
Figura 6: Balança Analítica de Alta Precisão.
Figura 7: a - Corpos de prova armazenados em eppendorfs fechados com 1,5 ml de água destilada; b – Corpos de prova em eppendorfs abertos, dispostos em recipiente com sílica.
4.6 Radiopacidade
Para análise da radiopacidade foram confeccionadas, com auxílio de uma matriz de silicone, corpos de prova em forma de disco (5mm x 1mm, n=5). Os corpos de prova foram fotoativados com fonte de luz LED (Valo), durante 40 segundos, e armazenados em estufa a 37º C, por 24 horas.
Para a realização da análise da radiopacidade foi utilizado o sistema de radiografia digital Kodak Dental Systems (RVG 5000, Eastman Kodak Company, Rochester, NY, USA), o qual possui um sensor com sistema elétrico e óptico de três lâminas justapostas: cristal cintilador, fibra óptica e CCD (charge coupled device), produzindo um sinal elétrico que gera uma imagem com resolução real de 14pl/mm e resolução real do receptor de imagens de 27,03pl/mm. Os corpos de prova foram posicionados juntamente com o filme na região central do sensor e a escala de
densidade de alumínio (Figura 8b) e o dente ao lado para comparar a densidade (Figura 8a). O cilindro do aparelho radiográfico (Timex 70 E, Gnatus, Osasco, SP, Brasil), 70 kVp e 7mA, foi posicionado perpendicularmente a uma distância de 5cm, com tempo de exposição de 0,05 segundos (Figura 9).
Figura 8: a) Película radiográfica com os corpos de prova, escala de alumínio e fragmento de um dente. b) Escala de alumínio.
Figura 9: Cilindro do aparelho radiográfico posicionado perpendicularmente a uma distância de 5cm do filme, corpos de prova, escala e dente.
A imagem digital forneceu valores da densidade óptica em pixels, da região central de cada corpo de prova e de cada degrau da escala e pontos equidistantes à direita e à esquerda, a partir dos quais foi obtida uma média considerada do valor de densidade radiográfica. Para avaliação e comparação do nível de radiopacidade foram realizadas comparações pela escala de cinza e avaliadas pelo histograma no software Adobe Photoshop®. Para a transformação dos dados para mm al foi utilizado a seguinte equação (Vivan et al., 2009):
𝐴 × 0,5
𝐵 + 𝑚𝑚 𝑎𝑙 𝑖𝑚𝑒𝑑𝑖𝑎𝑡𝑎𝑚𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑎𝑛𝑡𝑒𝑟𝑖𝑜𝑟 𝐷𝑅𝑀
A = densidade radiográfica do material (DRM) – densidade radiográfica do incremento de alumínio imediatamente anterior a DRM;
B = densidade radiográfica do incremento de alumínio imediatamente posterior a DRM - densidade radiográfica do incremento de alumínio imediatamente anterior a DRM;
0,5 = 0,5 mm de incremento da escala de alumínio.
A densidade de cada corpo de prova foi comparada com a densidade da dentina (1,23mmAl) e do esmalte (2,24 mmAl), representada pela espessura de escala de densidade de alumínio de 1mm e 2mm, respectivamente, tendo que ser equivalente ou maior, para verificar qual a concentração mais adequada para se distinguir o material.
4.7 Profundidade de penetração
4.7.1 Preparo e seleção dos corpos de prova:
Nesta etapa foram utilizados 60 molares humanos mediante a aprovação do Comitê de Ética em Pesquisa da Faculdade de Odontologia de Piracicaba – UNICAMP (protocolo 2.772.954). Os dentes foram limpos com escova de Robson (Microdont, São Paulo, Brasil) e pedra pomes (AAF do Brasil, Londrina, Brasil), a fim de remover resíduos e, em seguida, foram armazenados em solução de timol à 0,1%. As raízes dos molares foram seccionadas em cortadeira metalográfica (Buehler LTD., Lake Bluff, IL, EUA) e dispensadas. Em seguida, fragmentos (n=50) foram obtidos da porção de esmalte das faces livres, vestibulares e linguais/palatinas de 60 dentes. Para padronizar as superfícies, os fragmentos foram levemente planificados em politriz (Arotec S/A Indústria e Comércio, Cotia - SP) com lixas d’água de granulação 600, 1200 e 2000 (Folhas de lixa, Norton, Guarulhos, Brasil) sob refrigeração; em seguida, foram polidos com discos de feltro e solução diamantada (1 µm; Buehler). Os fragmentos foram cobertos por duas camadas de esmalte ácido resistente (Colorama®, São Paulo, Brazil), exceto na área polida de esmalte (4 x 4 mm) (Figura 10) e, então, foram armazenados individualmente com água destilada e levados à estufa a 37ºC. Após obtenção dos corpos de prova, médias de microdureza superficial inicial foram obtidas por meio de microdurômetro (HMV-2000; Shimadzu Corporation,
Tóquio, Japão) em três medidas, distantes 100 µm entre si, a partir do centro da superfície para a seleção das amostras. Foram selecionados corpos de prova com médias entre 360 ± 28.
Figura 10: Fragmento dental após cobertura de duas camadas de esmalte ácido resistente para delimitação da área de esmalte de 4x4mm.
4.7.2 Simulação da lesão inicial de cárie em esmalte:
Os corpos de prova selecionados foram submetidos à simulação de lesão de cárie em esmalte. Com intuito de simular a atividade de cárie na cavidade oral, solução desmineralizadora (2,2 mmol CaCl2, 2,2 mmol NaH2PO4, e 50 mmol de ácido acético, ajustada no pH 4,5 com NaOH) (ten Cate et al., 1982) foi utilizada. Para simular o ciclo de desmineralização, os corpos de prova foram imersos, individualmente, em 50 ml de solução, por 16 h, em estufa a 37ºC, em seguida lavados com água destilada e mantidos em solução tampão de Tris (HCl 0,1 M, pH 7,0) a 37ºC em estufa. Para avaliar a correta desmineralização dos corpos de prova foram feitos mais dois grupos, um controle positivo e um controle negativo, as imagens obtidas estão expressas no anexo I.
4.7.3 Avaliação da Profundidade de penetração:
Concluída a simulação da lesão de cárie, os corpos de prova foram submetidos à aplicação de diferentes infiltrantes, comercial e experimentais. Dessa forma, os 10 grupos de estudo (n=5) dos infiltrantes foram utilizados para a avaliação da profundidade de penetração. Para isto, o esmalte foi condicionado com ácido hidroclorídrico a 15% por 120 segundos (Figura 11a) de acordo com protocolo recomendado pelo fabricante (Icon® Etch, DMG, Hamburgo, Alemanha), lavado com jato de água pelo mesmo tempo (Figura 11b) e secado com jatos de ar por 15 segundos. Os dentes foram lavados por 30 segundos e imersos em solução etanólica
de rodamina B 0,1% (SigmaAldrich, Steinheim, Germany) (Figura 13a) por 12 horas para preencher todos os poros acessíveis com fluoróforo vermelho como protocolo somente para visualização em microscopia confocal (Figura11c).
Após remoção da solução pigmentadora com jato de água os espécimes foram secos com ar comprimido, por 30 segundos, imediatamente antes da infiltração resinosa. O Icon® Dry (99% etanol) foi aplicado por 30 segundos (Figura 11d) e os infiltrantes foram aplicados por 180 segundos (Figura 11e) de acordo com o fabricante. Após, foi realizada a fotoativação por 40 segundos (Figura 11f) utilizando-se aparelho fotoativador de LED (Valo). Conforme recomendação do fabricante, a reaplicação do infiltrante por 60 segundos e fotoativação por 40 segundos foi realizada.
Figura 11: a – Aplicação de ácido hidroclorídrico à 15% por 120 segundos sobre o esmalte; b – Lavagem por 20 segundos; c – Imersão dos fragmentos em Rodamina B, por 12 horas; d – Aplicação do primer por 30 segundas; e – Aplicação do infiltrante por 3 minutos; f – Fotoativação por 40 segundos.
Os blocos infiltrados por resina foram cortados em fatias perpendicularmente à superfície da lesão de esmalte com disco diamantado (Figura
12) e polidos na politriz (Arotec S/A Indústria e Comércio) com lixas d’água de granulação 600, 1200 e 2000 (Folhas de lixa, Norton) sob refrigeração, de forma a se obter fragmentos com aproximadamente 1,0 mm de espessura. Para remover o fluoróforo vermelho não unido, as fatias foram mantidas por 12 h em peróxido de hidrogênio a 30% somente para o protocolo da microscopia de confocal (Figura 13b). Para avaliar regiões da lesão nas quais não houve infiltração, os corpos de prova foram imersos em solução etanólica de fluoresceína de sódio a 100 μM (NaFl; Sigma Aldrich, St. Louis, EUA) (Figura 13c), durante 180 s e, posteriormente, lavados com água deionizada por 10 s. Finalizada a preparação dos espécimes, estes foram avaliados por meio da Microscopia Confocal de varredura a Laser (Leica, TCS NT; Leica, Heidelberg, Alemanha) com objetiva de 63x 1.4NA, imersão em óleo no modo dual de fluorescência, no qual as fluorescências puderam ser detectadas simultaneamente (Rodamina B: Ex 568 nm, Em 590 nm filtro lon pass; Fluoresceína de sódio: Ex 488 nm, 520/50 nm filtro bond pass). A profundidade de penetração foi avaliada nas imagens obtidas, de forma qualitativa para conferir se houve penetração. Figura 12: Fragmento fixado em placa de acrílico e posicionado para a secção em fatias em cortadeira metalográfica de precisão.
Figura 13: a – Solução etanólica de isotiocianato de tetrametilrodamina 0,1%; b – Peróxido de hidrogênio a 30%; c – solução etanólica de fluoresceína de sódio a 100 μM.
4.8 Análise Estatística
Inicialmente, foram realizadas análises descritivas e exploratórias indicando que os dados não atendem às pressuposições de uma análise paramétrica. Foram, então, aplicados modelos lineares generalizados considerando no modelo os fatores infiltrante, partículas e a interação entre eles. Todas as análises foram realizadas no programa R*, considerando o nível de significância de 5%.
*R Core Team (2018). R: A language and environment for statistical computing. R Foundation for Statistical Computing, Vienna, Austria.
5 RESULTADOS
5.1 Resistência coesiva (RC)
Para RC a interação entre os fatores infiltrante e partículas não foi significativa (p>0,05). Também não houve diferença significativa entre os infiltrantes Icon® e experimental (p>0,05), de acordo com a tabela 3 e a figura 14. Independentemente do infiltrante, a resistência no grupo com adição de 45% de zircônia foi significativamente maior que no grupo com 25% de zircônia, 25% de bário e grupo controle (p<0,05). Tabela 3. Média (MPa) e desvios padrão (DP) da resistência coesiva em função do infiltrante e da concentração das partículas de bário e zircônia.
Partículas Infiltrante
Icon® (DP) Experimental (DP)
Controle 40,87 (7,76) Ab 47,94 (8,82) Ab
25% de bário 48,18 (11,73) Ab 44,74 (8,96) Ab
45% de bário 51,21 (9,83) Aab 50,16 (5,60) Aab 25% de zircônia 46,51 (9,99) Ab 45,20 (4,79) Ab 45% de zircônia 58,32 (7,30) Aa 54,48 (10,59) Aa
Médias seguidas de letras distintas (maiúsculas na horizontal e minúsculas na vertical) diferem entre si (p≤0,05). p(infiltrante)=0,7715; p(partículas)=0,0002; p(infiltrante x partículas)=0,2902
Figura 14. Gráfico de box plot da resistência coesiva em função do infiltrante e da concentração das partículas de bário e zircônia.
5.2 Grau de conversão (GC)
De acordo com a tabela 4 e a figura 15, entre os grupos sem adição de partículas (IC e EC), o EC apresentou maior GC que o IC (p<0,05). Já os grupos com adição de bário e com adição de 25% de zircônia os grupos com Icon® apresentaram maior GC (p<0,05). Para os grupos I45Z e E45Z não houve diferença significativa entre os dois infiltrantes (p>0,05). Observa-se, ainda, que para Icon® o grupo I45Z não difere do grupo controle e os demais grupos apresentam médias significativamente maiores (p<0,05). No caso do infiltrante comercial, menores valores de GC foram observados nos grupos com zircônia (p<0,05).
Tabela 4. Média (%) e desvios padrão (DP) do grau de conversão em função do infiltrante e da concentração das partículas de bário e zircônia.
Partículas Infiltrante Icon® (DP) Experimental (DP) Controle 64,50 (7,55) Bb 77,40 (1,48) Aa 25% de bário 85,69 (1,95) Aa 75,75 (1,24) Ba 45% de bário 85,26 (1,38) Aa 76,92 (1,89) Ba 25% de zircônia 77,70 (1,95) Aa 69,29 (12,34) Bb 45% de zircônia 68,63 (3,43) Ab 68,12 (8,09) Ab
Médias seguidas de letras distintas (maiúsculas na horizontal e minúsculas na vertical) diferem entre si (p≤0,05). p(infiltrante)=0,1459; p(partículas)<0,0001; p(infiltrante x partículas)<0,0001
Figura 15. Gráfico de box plot do grau de conversão em função do infiltrante e da concentração das partículas de bário e zircônia.
5.3 Sorção e solubilidade (So e Sol)
5.3.1 Sorção
Na tabela 5 e figura 16 nota-se que o infiltrante experimental apresentou menor So que o Icon®, independentemente da concentração das partículas (p<0,05). Para o infiltrante Icon® o grupo I25B apresentou So significativamente maior que os I45B ou de zircônia (p<0,05). Para o infiltrante experimental a maior So foi observada no grupo E25Z, diferindo significativamente das demais concentrações de partículas (p<0,05).
Tabela 5. Média (µg/mm3) e desvios padrão (DP) de sorção em função do infiltrante e da concentração das partículas de bário e zircônia.
Partículas Infiltrante Icon® (DP) Experimental (DP) Controle 57,14 (3,12) Aab 36,90 (2,77) Bb 25% de bário 59,08 (3,08) Aa 35,03 (2,56) Bbc 45% de bário 54,30 (6,73) Ab 33,98 (2,27) Bc 25% de zircônia 57,11 (4,80) Aab 39,54 (2,78) Ba 45% de zircônia 54,83 (3,37) Ab 36,55 (3,72) Bb
Médias seguidas de letras distintas (maiúsculas na horizontal e minúsculas na vertical) diferem entre si (p≤0,05). p(infiltrante)<0,0001; p(partículas)=0,0009; p(infiltrante x partículas)=0,0093
Figura 16. Gráfico de box plot sorção em função do infiltrante e da concentração das partículas de bário e zircônia.
5.3.2 Solubilidade
Para os grupos controle e com adição de 25% de bário foi observada maior Sol no grupo experimental (p<0,05), tabela 6 e figura 17. Para o infiltrante Icon®, foi observada maior Sol nos grupos I25Z e I45Z, sendo significativamente maior na concentração de 45% (p<0,05). Para o infiltrante experimental o grupo E45Z apresentou maior Sol que os grupos E25B e E45B, p<0,05.
Tabela 6. Média (µg/mm3) e desvios padrão (DP) de solubilidade em função do infiltrante e da concentração das partículas de bário e zircônia.
Partículas Infiltrante Icon® (DP) Experimental (DP) Controle 1,26 (1,19) Bc 4,68 (2,41) Aab 25% de bário 1,09 (1,51) Bc 3,92 (1,71) Ab 45% de bário 0,92 (2,09) Ac 3,80 (1,08) Ab 25% de zircônia 3,70 (1,46) Ab 5,60 (1,92) Aab 45% de zircônia 6,45 (1,66) Aa 7,50 (2,25) Aa
Médias seguidas de letras distintas (maiúsculas na horizontal e minúsculas na vertical) diferem entre si (p≤0,05). p(infiltrante)<0,0001; p(partículas)<0,0001; p(infiltrante x partículas)=0,0007
Figura 17. Gráfico de box plot da solubilidade em função do infiltrante e da concentração das partículas de bário e zircônia.
5.4 Radiopacidade
Observa-se, na tabela 7 e figura 18 que não houve interação significativa entre os fatores infiltrante e concentração de adição de partículas, para radiopacidade (p>0,05). Não houve diferença significativa entre os infiltrantes Icon® e experimental quanto a radiopacidade, independentemente das concentrações de partículas de óxido de bário ou de zircônia (p>0,05). Maior radiopacidade foi observada quando foi adicionado zircônia (p<0,05), sendo significativamente maior na concentração de 45%, independentemente do infiltrante. A tabela 7 mostra os valores transformados em espessura de mmAl. A figura 19 mostra a radiopacidade dos corpos de prova dos grupos IC, I25B, I45B, I25Z e I45z (Figura 19a) e EC, E25B, E45B, E35Z e E45Z (Figura 19b), do dente e da escala de alumínio. .
Tabela 7. Média e Desvio padrão (DP) da radiopacidade em função do infiltrante e da concentração das partículas de bário e zircônia.
Partículas Infiltrante Icon® (DP) Experimental (DP) Controle 6,60 (0,55) Ae 6,80 (0,43) Ae 25% de bário 15,40 (1,52) Ad 14,60 (1,14) Ad 45% de bário 19,60 (3,13) Ac 19,80 (2,77) Ac 25% de zircônia 25,00 (3,60) Ab 29,60 (6,50) Ab 45% de zircônia 46,40 (6,80) Aa 46,40 (4,62) Aa
Médias seguidas de letras distintas (maiúsculas na horizontal e minúsculas na vertical) diferem entre si (p≤0,05). p(infiltrante)=0,6059; p(partículas)<0,0001; p(infiltrante x partículas)=0,4200
Tabela 8. Valores transformados pela equação comparando os valores encontrados (com o equivalente a espessura do alumínio (mmAl).
Partículas Infiltrante Icon® Experimental Controle 0,47 0,49 25% de bário 0,88 0,85 45% de bário 1,13 1,15 25% de zircônia 1,55 1,81 45% de zircônia 2,85 2,86
Figura 18. Gráfico de box plot da radiopacidade em função do infiltrante e da concentração das partículas de bário e zircônia.
Figura 19: a – Radiopacidade dos grupos IC, I25B, I45B, I25Z, I45Z. b – Radiopacidade dos grupos EC, E25B, E45B, E25Z, E45Z.
5.5 Profundidade de penetração
As imagens em microscopia confocal do grau de homogeneidade da penetração dos materiais infiltrantes no corpo da lesão foi qualitativamente avaliada e apresentadas nas figuras 20-24. Todos os grupos obtiveram penetração de profundidade similares, porém a imagem representativa da profundidade de
penetração dos infiltrantes experimentais sugere que esses possuem prolongamentos de tags mais longos e de forma mais homogênea, resultando em possível melhor profundidade de penetração.
Figura 20: Profundidade de penetração dos grupos IC e EC em modo de fluorescência dual. Figura a – material resinoso corado infiltrado em vermelho. Figura b – Interação entre o material resinoso corado (vermelho) e estruturas porosas desmineralizadas em verde. IC mostrou penetração superficial quando comparado ao EC. EC mostrou tags mais longos e com camada em vermelho mais espessa, material resinoso pode ter ficado retido nessa região da superfície da lesão.
Figura 21: Profundidade de penetração dos grupos I25B e E25B em modo de fluorescência dual. Figura a – material resinoso corado infiltrado em vermelho. Figura b – Interação entre o material resinoso corado (vermelho) e estruturas porosas desmineralizadas em verde. I25B mostrou penetração com poucos tags prolongados. E25B mostrou tags mais homogêneos, porém menos profundos.
Figura 22: Profundidade de penetração dos grupos I45B e E45B em modo de fluorescência dual. Figura a – material resinoso corado infiltrado em vermelho. Figura b – Interação entre o material resinoso corado (vermelho) e estruturas porosas desmineralizadas em verde. I45B mostrou penetração superficial com poucos prolongamentos. E45B mostrou tags mais longos e com camada em vermelho mais espessa, material resinoso pode ter ficado retido na região da superfície da lesão.
Figura 23: Profundidade de penetração dos grupos I25Z e E25Z em modo de fluorescência dual. Figura a – material resinoso corado infiltrado em vermelho. Figura b – Interação entre o material resinoso corado (vermelho) e estruturas porosas desmineralizadas em verde. I25Z mostrou camada externa mais espessa em vermelho mais intenso na superfície que pode ser pela presença de partículas de zircônia e resina que podem ter ficado retidos nessa região. E25Z mostrou tags mais longos e homogêneos, com a camada mais espessa semelhante ao do I25Z.
Figura 24: Profundidade de penetração dos grupos I45Z e E45Z em modo de fluorescência dual. Figura a – material resinoso corado infiltrado em vermelho. Figura b – Interação entre o material resinoso corado (vermelho) e estruturas porosas desmineralizadas em verde. I45Z mostrou penetração superficial com camada em vermelho mais espessa, material resinoso pode ter ficado retido nessa região da superfície da lesão. E45Z mostrou tags mais longos e com camada em vermelho mais espessa também semelhante ao I45Z.
