Renato Quirino Ramos
UNIDADE FOTOATIVADORA LED DE AMPLO ESPECTRO GERA EFETIVIDADE NA CIMENTAÇÃO DE
VITROCERÂMICAS?
Florianópolis 2018
Renato Quirino Ramos
UNIDADE FOTOATIVADORA LED DE AMPLO ESPECTRO GERA EFETIVIDADE NA CIMENTAÇÃO DE
VITROCERÂMICAS?
Dissertação submetida ao Programa de Pós-Graduação em Odontologia da Universidade Federal de Santa Catarina para a obtenção do Grau de Mestre em Dentística Restauradora. Orientador: Prof. Dr. Guilherme Carpena Lopes Coorientador: Prof. Dr. Sylvio Monteiro Júnior
Florianópolis 2018
Ramos, Renato Quirino
UNIDADE FOTOATIVADORA LED DE AMPLO ESPECTRO GERA EFETIVIDADE NA CIMENTAÇÃO DE VITROCERÂMICAS?/Renato Quirino Ramos; orientador, Guilherme Carpena Lopes, coorientador, Sylvio Monteiro Júnior, 2018. 71 p.
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências da Saúde, Programa de Pós-graduação em Odontologia, Florianópolis, 2018.
Inclui referências.
1. Odontologia. 2. Cerâmica. 3. Cimentação. 4. Cimentos de resina. 5. Polimerização. 6. Luzes de cura dentária. I. Lopes, Guilherme Carpena. II. Júnior, Sylvio Monteiro. III. Universidade Federal de Santa Catarina. Programa de Pós-graduação em Odontologia. IV. Título.
Renato Quirino Ramos
UNIDADE FOTOATIVADORA LED DE AMPLO ESPECTRO GERA EFETIVIDADE NA CIMENTAÇÃO DE
VITROCERÂMICAS?
Esta dissertação foi julgada adequada para obtenção do Título de Mestre em Dentística Restauradora e aprovada em sua forma final pelo Programa de Pós-Graduação em Odontologia da Universidade Federal
de Santa Catarina
Florianópolis, 30 de julho de 2018. ________________________________
Profa. Dra. Elena Riet Correa Rivero Coordenadora do Curso
Banca Examinadora
________________________________ Prof. Dr. Guilherme Carpena Lopes
Orientador
________________________________ Prof. Dr. Rafael Ratto de Moraes Membro titular externo ao PPGO ________________________________ Dr. Gustavo Georges de Mattos Chraim
Membro titular externo ao PPGO ________________________________
Profa. Dra. Carolina Baratieri Suplente
________________________________ Profa. Dra. Jussara Karina Bernardon
A meus pais, irmão, avós (in memoriam), amigos e professores que têm me apoiado desde o início de minha jornada acadêmica.
AGRADECIMENTOS
Ao meu orientador, Professor Dr. Guilherme Carpena Lopes, pelos conselhos, ensinamentos e oportunidades a mim proporcionadas durante o período do mestrado.
Ao meu coorientador, Professor Dr. Sylvio Monteiro Júnior, por todo suporte a mim fornecido desde a graduação, estando sempre prontamente disponível quando precisei. Muito obrigado pelos grandes conselhos, oportunidades, ensinamentos e incentivos!
Ao Professor Dr. Rafael Ratto de Moraes, por prontamente ter me recebido na Universidade Federal de Pelotas (UFPel) para que eu realizasse toda a etapa laboratorial desta pesquisa no laboratório do Programa de Pós-Graduação dessa universidade.
Ao Professor Dr. Marco Aurélio Peres, pelo enorme incentivo a mim proporcionado durante a graduação. Embora talvez pareça simples o fato de ter sido seu bolsista de IC durante dois anos e meio, sou eternamente grato por tudo que esta oportunidade me proporcionou. Muito obrigado!
Ao Professor Dr. João Luiz Dornelles Bastos, pelo forte estímulo à perfeição. Sou muito grato pela oportunidade de ter trabalhado junto com você e poder absorver uma ínfima parte do seu enorme conhecimento.
Ao Professor Dr. Edson Araújo, pelo grande incentivo, conselhos, apoio e ensinamentos desde o período da graduação. Que eu consiga transmitir o estímulo à profissão aos meus futuros alunos de maneira semelhante ao que você fez.
À Professora Dra. Analucia Gebler Philippi, pelo grande incentivo e inúmeros conselhos desde o período da graduação. Sua enorme curiosidade, buscando sempre por mais conhecimento, aliada a sua grande energia, contagia todos a seu redor.
A todos os professores, amigos e colegas do programa de Pós-Graduação da UFSC com quem tive o privilégio de conviver ao longo dos últimos dois anos. Em especial Luiza Guerra, grande companheira, e Natalia Fiuza Coelho Neta, verdadeira amiga, parceira de todas as horas, verdadeiro presente que o mestrado me proporcionou. Sem sua parceria
muito do que produzimos durante o mestrado não teria sido realizado e assim muito aprendizado teria ficado de lado. Muito obrigado!
Aos técnicos de prótese dentária Felipe Hilgert Seadi, Henrique Waltrick e Ney Paulo, grandes parceiros que com enorme paciência e apoio realizaram toda a etapa da confecção das peças cerâmicas.
A Leina Nakanishi, Josiane Rutz, Carlos Enrique Cuevas Suárez, Cristina Isolan, Fabíola Jardin Barbon e Verônica Pereira de Lima, alunos vinculados à Pós-Graduação em Materiais Dentários da Universidade Federal de Pelotas (UFPel), pelo grande suporte à realização da etapa laboratorial deste estudo. Sinto-me afortunado por conhecer pessoas de grande coração que prontamente ajudaram (e muito!) um desconhecido com tanto carinho e entusiasmo.
Ao Leandro Guarezi Nandi, da Central de Análises do Departamento de Engenharia Química e Engenharia de Alimentos (EQA) da Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC), pelo apoio à realização do piloto da análise do grau de conversão.
Ao Erick de Lima, coordenador de produtos da GC South America, pelo trâmite do processo para a aquisição das pastilhas de vitrocerâmica utilizadas neste estudo, e também por compartilhar algumas informações sobre elas.
Ao Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq), pelo financiamento ao longo destes dois anos de mestrado.
À Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC) e à Universidade Federal de Pelotas (UFPel).
À GC South America por disponibilizar as pastilhas de vitrocerâmica utilizadas neste estudo.
Aos meus pais, a meu irmão e aos meus tios, pelo apoio fundamental para o melhor aproveitamento deste mestrado.
Muito obrigado a todos aqueles que, de certa forma, também me ajudaram a realizar este trabalho!
RESUMO
Estado do problema. A cimentação adesiva é preferida com cimentos resinosos fotopolimerizáveis que atualmente contêm fotoiniciadores específicos com pico de absorção em 408nm. Um fotoativador LED de amplo espectro parece ser necessário para este procedimento.
Objetivo. Avaliar o grau de conversão (GC) de cimento resinoso fotopolimerizável fotoativado através de diferentes espessuras de vitrocerâmica reforçada com dissilicato de lítio com diferentes intervalos de tempo e duas unidades fotoativadoras LED. Adicionalmente, avaliar a influência da interposição vitrocerâmica sobre a irradiância e o espectro de emissão das unidades fotoativadoras LED.
Materiais e métodos. Realizou-se a injeção de lingotes de vitrocerâmica de média translucidez (GC Initial™ LiSi Press, cor A1) a partir de padrões quadrados (10,0mm de lado) de resina acrílica (Vipi Block VBS) para produzir fatias de 0,3, 1,0 e 2,0mm de espessura (n=5). Duas unidades fotoativadoras LED foram avaliadas: pico único (Radii Plus, 1500mW/cm2, com espectro de emissão entre 440 e 480nm) e amplo espectro (VALO modo standard, 1000mW/cm2, espectro de emissão entre 395 e 480nm). A irradiância e o espectro de emissão, com e sem a interposição das fatias vitrocerâmicas foram avaliados (n=5). A transmitância luminosa foi calculada. O parâmetro de translucidez para cada fatia vitrocerâmica foi avaliado. O GC do cimento resinoso fotopolimerizável que contém fotoiniciadores sensíveis à luz no comprimento de onda próximo a 410nm (Variolink® Esthetic LC, cor Light+) foi avaliado por ATR-FTIR após sua fotoativação por 20, 40 e 60 segundos, para cada unidade fotoativadora LED, com e sem a interposição das fatias vitrocerâmicas (n=5). Análise estatística foi realizada para o GC com ANOVA 3 fatores, Tukey HSD e T de Student; para irradiância e transmitância, com ANOVA 2 fatores e Tukey HSD. Teste T de Student também foi aplicado para irradiância. Correlação Spearman foi utilizada entre o parâmetro de translucidez e a transmitância. Nível de significância α=,05.
Resultados. GC variou de 71,1 a 80,1% e aumentou significativamente no período de tempo de fotoativação de 20 para 60 segundos (p<,05). Fotoativador de amplo espectro resultou valores de GC superiores ao fotoativador de pico único. A irradiância variou de 186,1 a 2013,5mW/cm2. O fotoativador de amplo espectro exibiu maiores valores
de irradiância em todas as situações (p<,05). A transmitância luminosa variou de 13,3 a 61,5%. A irradiância e transmitância tiveram seus valores significativamente reduzidos conforme aumento da espessura vitrocerâmica (p<,05). Parâmetro de translucidez e transmitância luminosa apresentou uma correlação não linear muito forte (rs=,887 e
rs=,900, respectivamente para o fotoativador de amplo espectro e de pico
único).
Conclusão. Unidade fotoativadora LED de amplo espectro possibilita menor tempo de fotoativação de cimentos resinosos fotopolimerizáveis que contenham Ivocerin® através vitrocerâmicas reforçadas com dissilicato de lítio de média translucidez.
Palavras-chave: Cerâmica. Cimentação. Cimentos de resina. Polimerização. Luzes de Cura Dentária.
ABSTRACT
Statement of the problem. Adhesive luting is preferred with light-polymerized resin cements that currently have specific photoinitiators with an absorption peak at 408nm. A multi-peak LED polymerizing unit appears to be required for this procedure.
Purpose. The purpose of this in vitro study was to evaluate the degree of conversion (DC) of light-polymerized resin cement light-activated through different thickness of lithium disilicate-based glass-ceramic using three different exposure times and two LED polymerizing units, and to evaluate the influence of material thickness on light irradiance and emission profile of LED polymerizing units.
Material and methods. Square (side length of 10.0mm) glass-ceramic samples of 0.3, 1.0 and 2.0mm thicknesses (GC Initial™ LiSi Press, shade MT-A1) were heat-pressed from acrylic resin patters (Vipi Block VBS) (n=5). Two LED polymerizing units were assessed: single peak (Radii Plus, 1500mW/cm2, spectral emission profile between 440 and 480nm) and multi-peak (VALO standard mode, 1000 mW/cm2, spectral profile emission between 395 and 480nm). Irradiance and spectral profile emission were both assessed with and without the interposition of a glass-ceramic sample (n=5). Light transmittance rate was calculated. Translucency parameter of each glass-ceramic sample was assessed. DC of the light-polymerized resin cement containing photoinitiators sensitive to light with wavelength close to 410 nm (Variolink® Esthetic LC, shade Light+) was determined after a 20, 40 or 60 seconds light-activation time, for each LED polymerizing unit, with and without the interposition of a glass-ceramic sample, using ATR-FTIR (n=5). DC data were analyzed using 3-way ANOVA, Tukey HSD and Student’s T test; irradiance and transmittance data, using 2-way ANOVA and Tukey HSD. Student’s T test was also applied for irradiance. Spearman’s correlation test was performed between translucency parameter and transmittance. Significance level α=.05.
Results. DC ranged from 71.1 to 80.1% and increased significantly from the exposure time of 20 to 60 seconds (p<.05); Multi-peak LED polymerizing unit showed higher DC values than single peak. Irradiance ranged from 186.1 to 2013.5 mW/cm2. Multi-peak LED polymerizing unit showed higher irradiance values in all situations (p<.05). Light transmittance rate ranged from 13.3 to 61.5%. Irradiance and
transmittance values decreased as the glass-ceramic thickness increased (p<.05). Translucency parameter and transmittance showed a significant correlation (p<.05).
Conclusions. Multi-peak LED polymerizing unit allows shorter light-activation time of resin cements that contains Ivocerin® through lithium disilicate-based glass-ceramic of medium translucency.
Keywords: Ceramics. Cementation. Polymerization. Resin cements. Dental Curing Light.
LISTA DE FIGURAS
Figura 1 - Bloco calcinável de resina acrílica para CAD/CAM. ... 27
Figura 2 - Máquina de corte de precisão. ... 28
Figura 3 - Aferição das medidas da fatia de resina acrílica com paquímetro digital. ... 28
Figura 4 - Fatias de resina acrílica posicionadas sobre a porção plástica do anel de silicone. ... 29
Figura 5 - Anel de revestimento posicionado no forno de eliminação de cera. ... 30
Figura 6 - Anel de revestimento posicionado no forno cerâmico de injeção. ... 30
Figura 7 - Lingotes de vitrocerâmica (Initial™ LiSi Press, cor MT-A1; GC). ... 31
Figura 8 - Anel de revestimento seccionado. ... 31
Figura 9 - Fatias vitrocerâmicas desincluídas. ... 32
Figura 10 - Aplicação do glaze sobre a fatia vitrocerâmica. ... 33
Figura 11 - Fatias vitrocerâmicas sobre refratário posicionadas no forno cerâmico para a queima do glaze. ... 33
Figura 12 - Cimento resinoso (Variolink® Esthetic LC, cor Light+; Ivoclar Vivadent). ... 34
Figura 13 - Espectrofotômetro de FTIR (IRPrestige-21; Shimadzu) com módulo de ATR instalado. ... 35
Figura 14 - Módulo de ATR (DuraSamplIR II™; Smiths Detection Americas) instalado no espectrofotômetro de FTIR. ... 36
Figura 15 - Guia de silicone posicionada sobre o módulo de ATR. .... 37
Figura 16 - Aplicação do cimento resinoso fotopolimerizável sobre o cristal de diamante do módulo de ATR. ... 37
Figura 17 - Posicionamento da matriz de poliéster sobre o cimento resinoso fotopolimerizável. ... 38
Figura 18 - Posicionamento da fatia vitrocerâmica, com a superfície polida voltada para cima, sobre a matriz de poliéster. ... 38
Figura 19 - Lâmina de vidro sendo pressionada para padronização da espessura dos corpos de prova. ... 39 Figura 20 - Fotoativação do cimento resinoso fotopolimerizável através da fatia vitrocerâmica com a ponteira da unidade fotoativadora LED. .. 39 Figura 21 - Unidade fotoativadora LED posicionada no espectrômetro MARC®-RC. ... 41 Figura 22 - Coordenadas CIE L*a*b* da fatia vitrocerâmica avaliada em
espectrofotômetro de esfera (SP60; x-rite). ... 42 Figura 23 - Espectro da luz emitida pela unidade fotoativadora LED de amplo espectro de acordo com o comprimento de onda para cada espessura vitrocerâmica. ... 49 Figura 24 - Espectro da luz emitida pela unidade fotoativadora LED de pico único de acordo com o comprimento de onda para cada espessura vitrocerâmica. ... 49 Figura 25 - Representação gráfica em barras verticais das médias aritméticas do grau de conversão do cimento resinoso fotopolimerizável fotoativado com as unidades fotoativadoras LED de amplo espectro e de pico único, de acordo com o período de tempo de fotoativação e a espessura de vitrocerâmica. ... 69 Figura 26 - Espectro de emissão da luz das unidades fotoativadoras LED de acordo com o comprimento de onda sem interposição da vitrocerâmica. ... 70 Figura 27 - Espectro de emissão da luz das unidades fotoativadoras LED de acordo com o comprimento de onda com interposição de vitrocerâmica de 0,3mm. ... 70 Figura 28 - Espectro de emissão da luz das unidades fotoativadoras LED de acordo com o comprimento de onda com interposição de vitrocerâmica de 1,0mm. ... 71 Figura 29 - Espectro de emissão da luz das unidades fotoativadoras LED de acordo com o comprimento de onda com interposição de vitrocerâmica de 2,0mm. ... 71
LISTA DE TABELAS
Tabela 1 - Análise de variância de três fatores dos valores de grau de conversão (%) do cimento resinoso fotopolimerizável fotoativado através de diferentes espessuras de vitrocerâmica com diferentes períodos de tempo de fotoativação, utilizando as unidades fotoativadoras LED de pico único e de amplo espectro. ... 45 Tabela 2 - Grau de conversão (%) do cimento resinoso fotopolimerizável conforme espessura e período de tempo de fotoativação (em segundos) para cada unidade fotoativadora LED (média ±DP) (n=5). ... 46 Tabela 3 - Grau de conversão (%) do cimento resinoso fotopolimerizável comparando-se as unidades fotoativadoras LED conforme espessura e período de tempo de fotoativação (em segundos) (média ±DP) (n=5).. 47 Tabela 4 - Análise de variância de dois fatores dos valores médios de irradiância (mW/cm2) das unidades fotoativadoras LED através de diferentes espessuras de vitrocerâmica. ... 47 Tabela 5 - Irradiância das unidades fotoativadoras LED para as diferentes espessuras de vitrocerâmica (média ±DP) (n=5). ... 48 Tabela 6 - Análise de variância de dois fatores dos valores da transmitância luminosa (%) das diferentes espessuras de vitrocerâmica para as unidades fotoativadoras LED. ... 50 Tabela 7 - Transmitância luminosa das diferentes espessuras de vitrocerâmica para cada unidade fotoativadora LED (média ±DP) (n=5). ... 50
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS ANOVA – Análise de Variância
ATR-FTIR – Espectroscopia de Refletância Total Atenuada no infravermelho com transformada de Fourier
CEPID – Centro de Ensino e Pesquisas em Implantes Dentários CQ – Canforoquinona
EQA – Engenharia Química e Engenharia de Alimentos GC – Grau de Conversão
HSD – Diferença Honestamente Significativa LED – Luz Emitida por Diodo
MT – Média Translucidez TP – Parâmetro de translucidez
UFSC – Universidade Federal de Santa Catarina UFPel – Universidade Federal de Pelotas
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO ... 23 2 MATERIAIS E MÉTODOS ... 27 2.1 PREPARO DAS FATIAS VITROCERÂMICAS ... 27 2.2 CONFECÇÃO DA GUIA DE SILICONE ... 33 2.3 GRAU DE CONVERSÃO ... 35
2.4 IRRADIÂNCIA, ESPECTRO DE EMISSÃO E
TRANSMITÂNCIA LUMINOSA ... 40 2.5 PARÂMETRO DE TRANSLUCIDEZ ... 41 2.6 ANÁLISE ESTATÍSTICA ... 42 3 RESULTADOS ... 45 3.1 GRAU DE CONVERSÃO ... 45 3.2 IRRADIÂNCIA E ESPECTRO DE EMISSÃO ... 47 3.2.1 Irradiância ... 47 3.2.2 Espectro de emissão... 48
3.3 TRANSMITÂNCIA LUMINOSA E PARÂMETRO DE
TRANSLUCIDEZ... 50 4 DISCUSSÃO ... 53 5 CONCLUSÕES ... 59 REFERÊNCIAS ... 61 APÊNDICE A – FIGURAS COMPLEMENTARES ... 69
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1 INTRODUÇÃO
A demanda por restaurações estéticas cerâmicas para dentes anteriores e posteriores tem aumentado ao longo dos últimos anos (MARTINS; VASQUES; FONSECA, 2018; ALQAHTANI; ALSHAAFI; PRICE, 2013; ARCHEGAS et al., 2012; HEINTZE et al., 2011; OZYESIL; USUMEZ; GUNDUZ, 2004). A continuidade no desenvolvimento dos materiais cerâmicos amplia suas indicações de uso e características estéticas (ZHANG et al., 2018; ABOUSHELIB; SLEEMB, 2014; HEINTZE et al., 2011; SHENOY; SHENOY, 2010; CHUNG et al., 2009; FABIANELLI et al., 2006). Dentre estes materiais, destacam-se as vitrocerâmicas reforçadas por dissilicato de lítio, uma vez que aliam resistência à estética (GC EUROPE, 2018; HEINTZE et al., 2011; IVOCLAR VIVADENT, 2011; CHUNG et al., 2009). Por esta razão, possuem ampla variedade de indicações, incluindo laminados com 0,3mm de espessura, facetas estéticas, facetas oclusais (table tops), inlays, onlays, coroas, entre outras (GC EUROPE, 2018; HEINTZE et al., 2011; IVOCLAR VIVADENT, 2011; SHENOY; SHENOY, 2010; CHUNG et al., 2009).
Para aprimorar ainda mais as qualidades das vitrocerâmicas à base de dissilicato de lítio, no ano de 2016 uma tecnologia inovadora de fabricação passou a ser utilizada (GC EUROPE, 2016). Descrita como micronização de alta densidade, este processo resulta em cristais menores, mais bem distribuídos e em maior densidade na matriz vítrea da cerâmica (GC EUROPE, 2018). Segundo o fabricante, o resultado deste processo é uma vitrocerâmica com propriedades mecânicas e características estéticas superiores a qualquer outro indicado para injeção de lingotes (GC EUROPE, 2018). Além disso, em função dos cristais componentes serem menores do que aqueles de produtos similares, este novo sistema cerâmico (Initial™ LiSi Press; GC) garante, segundo estudos iniciais realizados pelo fabricante, menor potencial de desgaste ao dente antagonista e polimento superior a outras marcas comerciais (GC EUROPE, 2018; GC EUROPE, 2016).
Entretanto, materiais cerâmicos com excelentes propriedades mecânicas não necessariamente resultam em melhor performance clínica das restaurações (OH et al., 2018; NOVAIS et al., 2016). O sucesso das restaurações cerâmicas depende da adesão gerada pelo agente de cimentação aos tecidos dentais (FURUSE et al., 2016; TIAN et al., 2014; ILIE, HICKEL, 2008; RASETTO; DRISCOLL; FRAUNHOFER, 2001; PEUMANS et al., 2000; ROSENSTIE; LAND; CRISPIN, 1998). Os cimentos resinosos são os materiais utilizados para a cimentação deste
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tipo de restauração (NOVAIS et al., 2016; SPINELL; SCHEDLE; WATTS, 2009; AKGUNGOR; AKKAYAN; GAUCHER, 2005). Eles podem ter seu processo de polimerização iniciado por meio da aplicação de uma fonte de luz (denominados cimentos resinosos fotopolimerizáveis), de uma reação química (cimentos resinosos de polimerização química), ou através da combinação destes dois processos (cimentos resinosos duais) (FURUSE et al., 2016; SOUZA et al., 2015; CHO et al., 2015). Os cimentos resinosos fotopolimerizáveis possuem a vantagem de ser polimerizados sob controle do cirurgião-dentista por meio de um aparelho fotoativador, e apresentarem uma estabilidade de cor superior aos cimentos resinosos duais e de polimerização química (ZHANG et al., 2018; RUNNACLES et al., 2014). No entanto, uma vez que o tipo da cerâmica (OH et al., 2018; LANZA et al., 2017; ALSHAAFI; ALQAHTANI; PRICE, 2014; RUNNACLES et al., 2014; CALGARO et al., 2013; PICK et al., 2010; AKGUNGOR; AKKAYAN; GAUCHER, 2005), sua espessura (MARTINS; VASQUES; FONSECA, 2018; OH et al., 2018; FURUSE et al., 2016; PEREIRA et al., 2015; RUNNACLES et al., 2014; MORAES et al., 2008; PEIXOTO et al., 2007), translucidez (OH et al., 2018; ZHANG et al., 2018; GANJKAR; HESMAT; AHAMGARI, 2017; ARCHEGAS et al., 2012; AKGUNGOR; AKKAYAN; GAUCHER, 2005) e cor (PEREIRA et al., 2015; PEIXOTO et al., 2007; AKGUNGOR; AKKAYAN; GAUCHER, 2005) podem atenuar a luz emitida pela unidade fotoativadora, é necessário que esta luz tenha potência suficiente para ser transmitida através da restauração cerâmica e atinja o cimento resinoso com irradiância suficiente para que seu processo de polimerização seja efetuado de maneira apropriada (ZHANG et al., 2018; RUEGGEBERG et al., 2017; RUNNACLES et al., 2014; CALGARO et al., 2013; LOHBAUER et al., 2010; PICK et al., 2010; LELOUP et al., 2002).
Um método para quantificar a polimerização dos cimentos resinosos é aferir o seu grau de conversão, o qual representa o percentual de monômeros convertidos em polímeros (NOVAIS et al., 2016; CHO et al., 2015; ACQUAVIVA et al., 2009). Quanto maior for este valor, melhores serão as suas propriedades físicas e mecânicas (ZHANG et al., 2018; SCOTTI et al., 2016; CALGARO et al., 2013; PICK et al., 2010; ACQUAVIVA et al., 2009; PEUTZFELDT; ASMUSSEN, 2005; OZYESIL; USUMEZ; GUNDUZ, 2004; JUNG et al., 2001), sua performance clínica (ZHANG et al., 2018; SCOTTI et al., 2016; PEREIRA et al., 2015; OZYESIL; USUMEZ; GUNDUZ, 2004), biocompatibilidade (SOUZA et al., 2015; SANTOS et al., 2014; JAGDISH et al., 2009; SPINELL; SCHEDLE; WATTS, 2009;
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OZYESIL; USUMEZ; GUNDUZ, 2004), estabilidade de cor (FURUSE et al., 2016), adesão deste à estrutura dentária (LOHBAUER et al., 2010; SPINELL; SCHEDLE; WATTS, 2009), além de menor solubilidade ao meio bucal (GANJKAR; HESMAT; AHAMGARI, 2017; FURUSE et al., 2016; JUNG et al., 2001). Isto descreve por que a adequada polimerização do cimento resinoso é essencial para o sucesso clínico das restaurações cerâmicas (NOVAIS et al., 2016; CHO et al., 2015; CALGARO et al., 2013).
A fotoativação dos cimentos resinosos fotopolimerizáveis pode ser realizada através do uso de aparelhos com luz halógena de quartzo-tungstênio, luz de arco de plasma, laser de argônio ou luz emitida por diodo (LED) (PRICE, 2017; JANDT; MILLS, 2013; ALQAHTANI, 2013). Atualmente, as unidades com LED são as mais utilizadas, sendo inclusive citadas como o padrão-ouro para a realização deste processo (JANDT; MILLS, 2013). Basicamente, a reação consiste na ativação de moléculas sensíveis à luz (denominadas fotoiniciadores), gerando radicais livres, dando início ao processo de polimerização (PRICE, 2017; RUEGGEBERG et al., 2017; LOHBAUER et al., 2010). A canforoquinona é o fotoiniciador mais comumente presente nestes materiais, tendo seu pico de absorção de luz com comprimento de onda entre 468 e 470nm (PRICE, 2017; RUEGGEBERG et al., 2017; JANDT et al., 2013; STANSBURY, 2000), compatível com o espectro da luz emitida pelas unidades fotoativadoras com LED (RUEGGEBERG et al., 2017; JANDT et al., 2013; FAHMY; NAGUIB; GUINDY, 2009). Entretanto, materiais com canforoquinona tendem a ser levemente amarelados (ILIE, 2017; PRICE, 2017; RUEGGEBERG et al., 2017; RUEGGEBERG, 2011). A busca por materiais resinosos com cores mais claras levou os fabricantes a desenvolverem fotoiniciadores alternativos para contornar esta limitação (RUEGGEBERG et al., 2017). Dentre estes, os mais comuns são o Lucirinâ TPO, PPD e o Ivocerinâ (PRICE, 2017; RUEGGEBERG et al., 2017). O contraponto ao uso dos fotoiniciadores alternativos é a necessidade de luz com comprimento de onda menor do que aquela emitida pelos aparelhos LED de pico único ou também classificados de primeira e segunda geração (PRICE, 2017; RUEGGEBERG et al., 2017). Recentemente foram desenvolvidos aparelhos LED de terceira geração (denominados aparelhos LED de amplo espectro), os quais apresentam espectro de luz mais amplo comparado aos aparelhos LED de pico único (PRICE, 2017; RUEGGEBERG et al., 2017; JANDT et al., 2013; RUEGGEBERG, 2011).
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O Ivocerinâ é um fotoiniciador patenteado considerado mais reativo que a canforoquinona e tem pico de absorção de luz em 408nm (PRICE, 2017; BURTSCHER, 2013). Ele pode ser utilizado de maneira isolada, leia-se sem a presença de co-iniciadores adicionais, o que assegura uma melhor estabilidade de cor aos materiais que o utilizam (IVOCLAR VIVADENT, 2014; BURTSCHER, 2013). Uma marca comercial de cimento resinoso fotopolimerizável que apresenta este fotoiniciador em sua composição é Variolink® Esthetic LC (Ivoclar Vivadent). Contudo, para proteção industrial do produto, seu fabricante não descreve a completa formulação deste cimento resinoso fotopolimerizável, incluindo os tipos e concentrações dos fotoiniciadores utilizados. Portanto, há dúvida sobre quais as características da melhor unidade fotoativadora a ser empregada para fotoativar este material (PRICE, 2017; HADIS et al., 2011). Ademais, até o presente momento, não há na literatura científica indexada nenhum estudo que tenha avaliado o uso de diferentes unidades fotoativadoras LED em cimentos resinosos fotopolimerizáveis contendo Ivocerinâ, tampouco a interação da luz dessas unidades fotoativadoras LED através da vitrocerâmica Initial™ LiSi Press (GC). Sendo assim, o objetivo deste estudo independente foi avaliar o grau de conversão de C=C de cimento resinoso fotopolimerizável fotoativado através de diferentes espessuras de vitrocerâmica à base de dissilicato de lítio com diferentes intervalos de tempo e unidades fotoativadoras LED, e avaliar a influência da interposição da vitrocerâmica sobre a irradiância e o espectro de emissão da luz emitida pelas unidades fotoativadoras LED. A hipótese nula foi o grau de conversão não ser influenciado pela interposição vitrocerâmica, período de tempo de fotoativação ou unidade fotoativadora LED.
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2 MATERIAIS E MÉTODOS
2.1 PREPARO DAS FATIAS VITROCERÂMICAS
Um bloco calcinável de resina acrílica para CAD/CAM (Vipi Block VBS; Sirona Dentsply) (fig. 1) foi seccionado com disco diamantado de dupla face (IsoMet Blade 15LC; Buehler) acoplado à máquina de corte (Isomet 1000; Buehler) à velocidade de 350 RPM sob refrigeração constante (fig. 2). Os cortes foram executados perpendicularmente à superfície externa do bloco, obtendo-se fatias retangulares (19,0x16,0mm) com aproximadamente 0,3mm, 1,0mm e 2,0mm de espessura. Com disco diamantado em baixa rotação as fatias de resina acrílica foram reduzidas a paralelepípedos de 10,0mmde base. Todas as dimensões foram aferidas com paquímetro digital (Mitutoyo CD-6'' CSX; Mitutoyo) (fig. 3).
Figura 1 - Bloco calcinável de resina acrílica para CAD/CAM.
28
Figura 2 - Máquina de corte de precisão.
Fonte: Elaborada pelo autor (2018).
Figura 3 - Aferição das medidas da fatia de resina acrílica com paquímetro
digital.
Fonte: Elaborada pelo autor (2018).
Um cilindro de cera (sprues de cera n°2,5; Kota) foi fixado ao centro de uma das faces de cada fatia de resina acrílica. Grupos de seis
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fatias, duas de cada espessura, foram posicionados sobre a base plástica de um anel de silicone (IPS Silicone Ring; Ivoclar Vivadent) (fig. 4) para serem incluídas em revestimento (Bellavest SH; Bego). Após 20 minutos, tempo de presa do material, o anel de revestimento foi levado ao forno de eliminação de cera (fig. 5). O forno foi aquecido de 23°C (temperatura ambiente) até 600°C a uma velocidade de aquecimento de 20°C/minuto, permanecendo nesta temperatura por 10 minutos. Após este intervalo de tempo, ele foi aquecido até 900°C e resfriado para 850°C, permanecendo nesta temperatura por 30 minutos. O anel de revestimento foi transferido ao forno cerâmico de injeção (EP 5000; Ivoclar Vivadent) (fig. 6) para a injeção do lingote de vitrocerâmica (Initial™ Press, MT-A1; GC) (fig. 7) (temperatura inicial de 700°C, velocidade de aquecimento de 60°C/minuto, mantido em 917°C por 25 minutos e após, injeção). Finalizado o procedimento de injeção, o anel de revestimento foi seccionado com um disco diamantado sinterizado em baixa rotação (fig. 8), os corpos de prova desincluídos com jato de óxido de alumínio 90µm à pressão de 1,5bar (fig. 9) e os sprues removidos com um disco diamantado em baixa rotação. Ambas as bases das fatias vitrocerâmicas foram desgastadas manualmente com lixa de carbeto de silício na granulação #180 (231Q; 3M) em ambiente úmido, obtendo-se 5 fatias vitrocerâmicas com 0,3 ±0,01mm, 5 com 1,0 ±0,01mm e 5com 2,0 ±0,01mm de espessura.
Figura 4 - Fatias de resina acrílica posicionadas sobre a porção plástica do anel
de silicone.
30
Figura 5 - Anel de revestimento posicionado no forno de eliminação de cera.
Fonte: Elaborada pelo autor (2018).
Figura 6 - Anel de revestimento posicionado no forno cerâmico de injeção.
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Figura 7 - Lingotes de vitrocerâmica (Initial™ LiSi Press, cor MT-A1; GC).
Fonte: Elaborada pelo autor (2018).
Figura 8 - Anel de revestimento seccionado.
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Figura 9 - Fatias vitrocerâmicas desincluídas.
Fonte: Elaborada pelo autor (2018).
Para o preenchimento de eventuais irregularidades presentes na vitrocerâmica, glaze (IPS Ivocolor Glaze Powder Fluo; Ivoclar Vivadent) foi pincelado em uma das bases de cada fatia vitrocerâmica (fig. 10). As fatias recobertas com glaze foram posicionadas sobre refratário e levadas ao forno cerâmico (P510; Ivoclar Vivadent) (fig. 11) para a queima do glaze (temperatura inicial de 403°C, velocidade de aquecimento de 60°C/minuto, mantido em 770°C por 90 segundos). Para retornar às espessuras originais, as superfícies glazeadas foram polidas manualmente com lixa de carbeto de silício na granulação #600 (211Q; 3M) em ambiente úmido. Suas espessuras foram verificadas com paquímetro digital. A superfície não polida das fatias vitrocerâmicas foi condicionada com ácido fluorídrico a 9% (Porcelain Etch; Ultradent) durante 20 segundos e enxaguadas com jato de ar e água durante 30 segundos. Para remoção de qualquer resíduo, as fatias vitrocerâmicas foram lavadas em cuba ultrassônica por 10 minutos em água destilada. Após secagem com jato de ar isento de óleo, as peças foram silanizadas (Silane; Ultradent) conforme as orientações do fabricante.
33
Figura 10 - Aplicação do glaze sobre a fatia vitrocerâmica.
Fonte: Elaborada pelo autor (2018).
Figura 11 - Fatias vitrocerâmicas sobre refratário posicionadas no forno
cerâmico para a queima do glaze.
Fonte: Elaborada pelo autor (2018).
2.2 CONFECÇÃO DA GUIA DE SILICONE
Para produzir corpos de prova com espessura padrão e compatível com a espessura de película de uma peça cerâmica cimentada em situação clínica (REICH et al., 2008), foi posicionada uma matriz de poliéster
(K-34
dent, Quimidrol) sobre uma placa de vidro, aplicada uma porção do cimento resinoso fotopolimerizável (Variolink® Esthetic LC; Ivoclar Vivadent) na cor Light+ (fig. 12) por cima da matriz de poliéster, e disposta uma fatia vitrocerâmica acima do conjunto com a superfície não condicionada voltada para o cimento resinoso. Com um dispositivo personalizado contendo um anteparo plano de borracha com 10mm de diâmetro, aplicou-se uma carga de 250 gramas durante dois minutos no centro da fatia de vitrocerâmica (MORAES et al., 2008). Após a remoção dos excessos do cimento resinoso com auxílio de pincel, o conjunto foi fotoativado por 40 segundos. Posteriormente, partes iguais da pasta base e catalizadora densa de silicone de adição (Express™ XT; 3M ESPE) foram manipuladas conforme as orientações do fabricante, a mistura posicionada acima do conjunto e outra placa de vidro levada sobre o silicone de adição. Assim, pressão manual foi exercida até que houvesse contato dessa placa de vidro com a fatia vitrocerâmica. Após o tempo de polimerização do silicone de adição, a placa de vidro superior foi retirada, os excessos da matriz de silicone recortados com estilete e o cimento resinoso junto à vitrocerâmica removido com lâmina n° 12 montada em bisturi. Este procedimento foi realizado para uma fatia vitrocerâmica de cada espessura e visa controlar a espessura do corpo de prova de aproximadamente 50µm.
Figura 12 - Cimento resinoso (Variolink® Esthetic LC, cor Light+; Ivoclar
Vivadent).
35
2.3 GRAU DE CONVERSÃO
O grau de conversão de C=C do cimento resinoso fotopolimerizável (Variolink® Esthetic LC; Ivoclar Vivadent) na cor Light+ foi determinado, em temperatura ambiente (20° C), por meio da avaliação por espectroscopia de Refletância Total Atenuada (ATR) no infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) (fig. 13 e 14).
Figura 13 - Espectrofotômetro de FTIR (IRPrestige-21; Shimadzu) com módulo
de ATR instalado.
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Figura 14 - Módulo de ATR (DuraSamplIR II™; Smiths Detection Americas)
instalado no espectrofotômetro de FTIR.
Fonte: Elaborada pelo autor (2018).
A guia de silicone foi posicionada sobre o módulo ATR deixando o cristal de diamante ao centro do espaço referente à fatia vitrocerâmica (fig. 15). O cimento resinoso fotopolimerizável foi aplicado diretamente da seringa do produto sobre o cristal (fig. 16), uma matriz de poliéster (Epitex; GC) posicionada sobre o cimento resinoso fotopolimerizável (fig. 17) e a fatia vitrocerâmica levada sobre o conjunto com a superfície polida voltada para cima (fig. 18). Para padronização da espessura do corpo de prova, uma lâmina de vidro foi posicionada sobre o conjunto e levemente pressionada até o contato dela com a guia de silicone (fig. 19). A lâmina de vidro foi removida e o cimento resinoso fotoativado por 20, 40 ou 60 segundos através das diferentes fatias vitrocerâmicas com 0,3, 1,0 ou 2,0mm de espessura (fig. 20), com a ponteira da unidade fotoativadora LED de pico único ou de amplo espectro junto à fatia vitrocerâmica (n=5). Os grupos controles foram avaliados posicionando-se o cimento resinoso diretamente sobre o cristal de diamante, posicionando-seguido da matriz de poliéster e fotoativação por 20, 40 ou 60 segundos, com as diferentes unidades de fotoativação LED, conforme o grupo analisado (n=5).
37
Figura 15 - Guia de silicone posicionada sobre o módulo de ATR.
Fonte: Elaborada pelo autor (2018).
Figura 16 - Aplicação do cimento resinoso fotopolimerizável sobre o cristal de
diamante do módulo de ATR.
38
Figura 17 - Posicionamento da matriz de poliéster sobre o cimento resinoso
fotopolimerizável.
Fonte: Elaborada pelo autor (2018).
Figura 18 - Posicionamento da fatia vitrocerâmica, com a superfície polida
voltada para cima, sobre a matriz de poliéster.
39
Figura 19 - Lâmina de vidro sendo pressionada para padronização da espessura
dos corpos de prova.
Fonte: Elaborada pelo autor (2018).
Figura 20 - Fotoativação do cimento resinoso fotopolimerizável através da fatia
vitrocerâmica com a ponteira da unidade fotoativadora LED.
Fonte: Elaborada pelo autor (2018).
O espectro coletado entre 1500cm-1 e 1800cm-1 em modo de absorbância, resolução de 4cm-1 e 12 escaneamentos, foi plotado no software (IRsolution, v1.60, Shimadzu) e analisado. Calculou-se o grau de conversão de C=C de cada corpo de prova pela razão das mudanças
40
nas alturas dos picos da intensidade corrigida correspondendo às ligações duplas de carbono alifáticas (1637cm-1) e aromáticas (1608cm-1) antes e após a fotoativação do cimento resinoso fotopolimerizável. Utilizaram-se as intensidades das absorbâncias das ligações C=C aromáticas como referência, pois sua intensidade não se altera durante a reação de polimerização (OH et al., 2018). O grau de conversão de C=C foi avaliado logo após a fotoativação do cimento resinoso fotopolimerizável e calculado através da seguinte fórmula:
𝐷𝐶 (%) = ⎣ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎡ 1 − -𝑎𝑏𝑠(𝐶 = 𝐶2;9<á7489𝑎𝑏𝑠1𝐶 = 𝐶2345á7489:)= >954<?;4@2A9 -𝑎𝑏𝑠(𝐶 = 𝐶𝑎𝑏𝑠1𝐶 = 𝐶2345á7489: 2;9<á7489)=Bã9 >954<?;4@2A9⎦⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎤ 𝑥 100,
onde abs(C = C)alifático é o pico da intensidade corrigida da banda alifática e abs(C = C)aromático é o pico da intensidade corrigida da banda aromática para o cimento resinoso polimerizado e não polimerizado.
2.4 IRRADIÂNCIA, ESPECTRO DE EMISSÃO E TRANSMITÂNCIA LUMINOSA
Duas unidades fotoativadoras LED foram utilizadas neste estudo. A unidade fotoativadora LED de segunda geração, também denominada unidade fotoativadora LED de pico único (PRICE, 2017; SOARES et al., 2017; RUEGGEBERG, 2011), com espectro de emissão entre 440-480nm, apenas um pico de emissão e irradiância de 1500mW/cm2 (Radii Plus; SDI) (SDI, 2017), e a unidade fotoativadora LED de terceira geração, também denominada unidade fotoativadora LED de amplo espectro (PRICE, 2017; SOARES et al., 2017; RUEGGEBERG, 2011), com espectro de emissão entre 395 e 480nm, três picos de emissão, utilizada no modo standard (1000mW/cm2) (VALO; Ultradent) (ULTRADENT, 2018). A irradiância e o espectro de emissão da luz de cada unidade fotoativadora LED através das vitrocerâmicas com diferentes espessuras foram determinados com espectrômetro (MARC® -RC; BlueLight Analytics). As unidades fotoativadoras LED foram fixadas em dispositivo de formato similar à pinça (benchMARC™; BlueLight Analytics) e suas ponteiras de saída de luz posicionadas ao centro do sensor mais à superfície do aparelho (top surface sensor) (fig. 13). As medições foram realizadas com e sem interposição das fatias
41
vitrocerâmicas entre o sensor e a ponteira da unidade fotoativadora LED (n=5). Todas as fatias vitrocerâmicas de cada espessura foram avaliadas com a superfície polida voltada à ponteira da unidade fotoativadora LED. Em todas as avaliações as unidades fotoativadoras LED foram ativadas por 20 segundos, e a irradiância e o espectro de emissão registrados em software (MARC®, v4.01; BlueLight Analytics). A transmitância luminosa (%) foi calculada como o percentual da razão entre a irradiância da luz através de fatia vitrocerâmica pela irradiância da luz sem a interposição da vitrocerâmica.
Figura 21 - Unidade fotoativadora LED posicionada no espectrômetro MARC®
-RC.
Fonte: Elaborada pelo autor (2018).
2.5 PARÂMETRO DE TRANSLUCIDEZ
O parâmetro de translucidez das fatias vitrocerâmicas foi avaliado com espectrofotômetro de esfera (SP60; x-rite). Previamente à medição da cor das fatias vitrocerâmicas o espectrofotômetro foi calibrado com os padrões branco e preto fornecidos pelo fabricante. Os valores da cor foram representados pelas coordenadas CIE L*a*b* (fig. 14): L*
corresponde à luminosidade, onde 100 é completamente branco e 0 completamente preto; a* as coordenadas vermelho-verde, onde valores
positivos representam a cor vermelha e os negativos a verde; e b* as
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amarela e os negativos a azul. Sobre um fundo branco (L* = 94,67, a*
= -0,89 e b* = -0,38) e sobre um fundo preto (L* = 0,20, a* = 0,23 e b* =
-0,94) foram realizadas três medições consecutivas ao centro da superfície polida de cada fatia vitrocerâmica e o valor médio foi considerado. O parâmetro de translucidez (TP) de cada fatia vitrocerâmica foi calculado através da seguinte fórmula (JOHNSTON; MA; KIENLE, 1995):
𝑻𝑷 = [(𝑳∗
𝒘 − 𝑳∗𝒃)𝟐+ (𝒂∗𝒘 − 𝒂∗𝒃)𝟐+ (𝒃∗𝒘 − 𝒃∗𝒃)𝟐]𝟏 𝟐⁄ , onde w refere-se aos valores da cor de cada corpo de prova sobre o fundo branco e b aos valores sobre o fundo preto.
Figura 22 - Coordenadas CIE L*a*b* da fatia vitrocerâmica avaliada em
espectrofotômetro de esfera (SP60; x-rite).
Fonte: Elaborada pelo autor (2018). 2.6 ANÁLISE ESTATÍSTICA
Inicialmente todos os dados foram submetidos ao teste de Kolmogorov-Smirnov para verificar a sua distribuição. Os valores de grau de conversão foram submetidos à análise estatística por meio do teste de Análise de Variância (ANOVA) de três fatores (espessura da vitrocerâmica, tempo de fotoativação e unidade fotoativadora LED), teste post hoc Tukey da Diferença Honestamente Significativa (HSD) e teste T de Student. Os valores da irradiância e transmitância luminosa foram submetidos ao teste de ANOVA de dois fatores (unidade fotoativadora
43
LED e espessura da vitrocerâmica) e ao teste post hoc Tukey HSD. Os dados referentes à irradiância também foram submetidos ao teste T de Student. Entre o parâmetro de translucidez e a transmitância luminosa realizou-se o teste de correlação Spearman. Todas as análises foram realizadas no software estatístico (SPSS, v21.0; IBM) com a=,05.
45
3 RESULTADOS
3.1 GRAU DE CONVERSÃO
Os valores médios de grau de conversão (GC) do cimento resinoso fotopolimerizável variaram de 71,1 ±1,2% (2,0mm, 20 segundos, unidade fotoativadora LED de pico único) a 80,1 ±0,6% (0,0mm, 60 segundos, unidade fotoativadora LED de amplo espectro).
O teste ANOVA de três fatores mostrou que houve diferença significativa no GC para a unidade fotoativadora LED, espessura da vitrocerâmica e tempo de fotoativação (p<,001). As interações entre a unidade fotoativadora LED e a espessura da vitrocerâmica (p<,001) e as interações entre os três fatores foram estatisticamente significantes (p<,001) (Tabela 1).
Tabela 1 - Análise de variância de três fatores dos valores de grau de conversão
(%) do cimento resinoso fotopolimerizável fotoativado através de diferentes espessuras de vitrocerâmica com diferentes períodos de tempo de fotoativação, utilizando as unidades fotoativadoras LED de pico único e de amplo espectro.
Fatores Graus de liberdade quadrados Soma dos Média dos quadrados F p
Unidade fotoativadora LED 1 69,495 69,495 45,365 ,000 Espessura 3 171,226 57,075 37,258 ,000 Tempo 2 378,718 189,359 123,610 ,000 Unidade fotoativadora LED * Espessura 3 34,553 11,518 7,519 ,000 Unidade fotoativadora LED * Tempo 2 5,551 2,776 1,812 ,169 Espessura * Tempo 6 17,370 2,895 1,890 ,090 Unidade fotoativadora LED * Espessura * Tempo 6 38,739 6,457 4,215 ,001 Total 120 709819,356 Total corrigido 119 862,714 Fonte: Elaborada pelo autor (2018).
Os resultados do teste de Tukey HSD são apresentados na Tabela 2. Houve aumento significativo dos valores de GC do período de tempo de fotoativação de 20 segundos para 60 segundos, em todas as espessuras vitrocerâmicas testadas, para ambas as unidades fotoativadoras LED (p<,05). O aumento no período de tempo de fotoativação de 40 segundos
46
para 60 segundos foi estatisticamente significativo somente quando a unidade fotoativadora LED de amplo espectro foi utilizada na espessura de 1,0mm (p<,05). Para a unidade fotoativadora LED de amplo espectro, os valores de GC no período de tempo de fotoativação de 20 segundos para a espessura 0,3mm foram estatisticamente superiores ao controle e à espessura 2,0mm (p<,05). No período de tempo de fotoativação de 40s, os maiores valores foram encontrados no controle e na espessura 0,3mm. Já no período de tempo de fotoativação de 60 segundos, o menor valor foi na espessura de 2,0 mm. Para a unidade fotoativadora LED de pico único, os valores de GC no período de tempo de fotoativação de 20 segundos na espessura de 1,0mm foram estatisticamente superiores às espessuras 0,3mm e 2,0mm (p<,05). Nos tempos de fotoativação 40 e 60 segundos, os valores para o grupo controle e na espessura 2,0mm foram estatisticamente semelhantes entre si.
Tabela 2 - Grau de conversão (%) do cimento resinoso fotopolimerizável
conforme espessura e período de tempo de fotoativação (em segundos) para cada unidade fotoativadora LED (média ±DP) (n=5).
Espessura (mm)
Tempo de fotoativação
Amplo espectro Pico único
20 s 40 s 60 s 20 s 40 s 60 s
0,0
(controle) ±1,074,0 Aa ±0,980,1 Ab ±0,680,1 Ab ±1,674,3 BCa ±1,275,5 ABb ±1,778,0 ABb
0,3 ±1,076,6 Ba ±0,279,9 Ab ±0,480,0 Ab ±1,773,4 ABa ±1,777,4 Bb ±1,079,4 Bb 1,0 ±1,275,8 ABa ±1,177,2 Ba ±0,979,9 Ab ±1,876,4 Ca ±2,178,1 Bb ±2,079,4 Bb 2,0 ±0,974,0 Aa ±0,576,8 Bb ±0.977,0 Bb ±1,271,1 Aa ±0,574,6 Ab ±1,075,7 Ab
Letras sobrescritas (maiúsculas para linhas e minúsculas para colunas) indicam diferença estatística significativa (Tukey p<,05).
Fonte: Elaborada pelo autor (2018).
Comparando-se os valores de GC entre as unidades fotoativadoras LED, a unidade fotoativadora LED de amplo espectro resultou em valores superiores ao de pico único. No período de tempo de fotoativação de 20 segundos, a unidade fotoativadora LED de amplo espectro apresentou maiores valores de GC para as espessuras de 0,3mm e 2,0mm (p<,05); no período de tempo de fotoativação de 40 segundos, para as espessuras 0,0mm, 0,3mm e 2,0mm (p<,05); e no período de tempo de fotoativação de 60 segundos, somente para a espessura controle (p<,05).
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Tabela 3 - Grau de conversão (%) do cimento resinoso fotopolimerizável
comparando-se as unidades fotoativadoras LED conforme espessura e período de tempo de fotoativação (em segundos) (média ±DP) (n=5).
Espessura (mm)
Tempo de fotoativação
20 s 40 s 60 s
Amplo
espectro único Pico espectro Amplo único Pico espectro Amplo único Pico 0,0
(controle) 74,0A 74,3A 80,1A 75,5B 80,1A 78,0B
0,3 76,6A 73,4B 79,9A 77,4B 80,0A 79,4A
1,0 75,8A 76,4A 77,2A 78,1A 79,9A 79,4A
2,0 74,0A 71,1B 76,8A 74,6B 77,0A 75,7A
Letras sobrescritas indicam diferença estatística significativa em cada tempo de fotoativação (T de Student p<,05).
Fonte: Elaborada pelo autor (2018).
3.2 IRRADIÂNCIA E ESPECTRO DE EMISSÃO 3.2.1 Irradiância
Os valores médios de irradiância das unidades fotoativadoras LED variaram de 186,1 ±8,2mW/cm2 (fatia vitrocerâmica de 2,0mm, unidade fotoativadora LED de pico único) a 2013,5 ±10,7mW/cm2 (fatia vitrocerâmica de 0,0mm, unidade fotoativadora LED de amplo espectro). O teste ANOVA de dois fatores mostrou que houve diferença significativa na irradiância para as unidades fotoativadoras LED e para as espessuras (p<,001). As interações entre os dois fatores também *foram estatisticamente significantes (p<,001) (Tabela 4).
Tabela 4 - Análise de variância de dois fatores dos valores médios de irradiância
(mW/cm2) das unidades fotoativadoras LED através de diferentes espessuras de
vitrocerâmica.
Fatores Graus de liberdade quadrados Soma dos Média dos quadrados F p
Unidade fotoativadora LED 1 1001082,006 1001082,006 2298,787 ,000 Espessura 3 12207083,113 4069027,704 9343,719 ,000 Unidade fotoativadora LED * Espessura 3 340692,238 113564,079 260,777 ,000 Total 40 44368771,390 Total corrigido 39 13562792,804 Fonte: Elaborada pelo autor (2018).
A irradiância de ambas as unidades fotoativadoras LED reduziu significativamente conforme o aumento da espessura de vitrocerâmica
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(p<,05). Para todas as espessuras, a unidade fotoativadora LED de amplo espectro apresentou os maiores valores de irradiância (p<,05).
Tabela 5 - Irradiância das unidades fotoativadoras LED para as diferentes
espessuras de vitrocerâmica (média ±DP) (n=5). Espessura
(mm)
Irradiância (mW/cm2)
Amplo espectro Pico único
0,0 (controle) 2013,5 ±10,7Aa Redução*
(%) 1400,7 ±3,1Ab Redução* (%)
0,3 1168,6 ±46,2Ba 42,0% 861,9 ±22,6Bb 38,5%
1,0 662,3 ±7,3Ca 67,1% 428,8 ±18,3Cb 69,4%
2,0 298,8 ±9,7Da 85,2% 186,1 ±8,2Db 86,7%
*Redução em relação ao controle.
Letras sobrescritas maiúsculas para linhas indicam diferença estatística significativa (Tukey
p<,05).
Letras sobrescritas minúsculas para colunas indicam diferença estatística significativa (T de Student p<,05).
Fonte: Elaborada pelo autor (2018). 3.2.2 Espectro de emissão
O espectro da luz emitida pelas unidades fotoativadoras LED de amplo espectro e de pico único para cada espessura de vitrocerâmica é exibido, respectivamente, nas Figuras 23 e 24. A unidade fotoativadora LED de amplo espectro apresentou um espectro de emissão com dois picos evidentes em 394 e 459nm; a unidade fotoativadora LED de pico único, somente um pico de emissão em 457nm. Ambas as unidades fotoativadoras LED apresentaram uma redução na altura dos picos de emissão conforme o aumento da espessura da vitrocerâmica.
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Figura 23 - Espectro da luz emitida pela unidade fotoativadora LED de amplo
espectro de acordo com o comprimento de onda para cada espessura vitrocerâmica.
Fonte: Elaborada pelo autor (2018).
Figura 24 - Espectro da luz emitida pela unidade fotoativadora LED de pico
único de acordo com o comprimento de onda para cada espessura vitrocerâmica.
Fonte: Elaborada pelo autor (2018). 0 10 20 30 40 50 60 360 378 397 415 433 451 469 487 504 522 539 Irr ad iâ nc ia a bs ol ut a ( m W /c m 2/n m ) Comprimento de onda (nm) Controle 0,3 mm 1,0 mm 2,0 mm 0 10 20 30 40 50 60 360 378 397 415 433 451 469 487 504 522 539 Irr ad iâ nc ia a bs ol ut a ( m W /c m 2/n m ) Comprimento de onda (nm) Controle 0,3 mm 1,0 mm 2,0 mm
50
3.3 TRANSMITÂNCIA LUMINOSA E PARÂMETRO DE
TRANSLUCIDEZ
Os valores médios de transmitância luminosa das fatias vitrocerâmicas para as unidades fotoativadoras LED variam de 13,3 ±0,6% (fatia vitrocerâmica de 2,0mm, unidade fotoativadora LED de pico único) a 61,5 ±1,6% (fatia vitrocerâmica de 0,3mm, unidade fotoativadora LED de pico único).
O teste ANOVA de dois fatores mostrou que não houve diferença significativa na transmitância luminosa para as unidades fotoativadoras LED (p=,894), somente entre as espessuras de vitrocerâmica (p<,001). As interações entre os dois fatores também foram estatisticamente significantes (p<,001) (Tabela 6).
Tabela 6 - Análise de variância de dois fatores dos valores da transmitância
luminosa (%) das diferentes espessuras de vitrocerâmica para as unidades fotoativadoras LED.
Fatores liberdade Graus de quadrados Soma dos quadrados Média dos F p
Unidade fotoativadora LED 1 0,033 0,033 0,018 ,894 Espessura 2 10612,195 5306,097 2886,625 ,000 Unidade fotoativadora LED * Espessura 2 49,835 24,917 13,556 ,000 Total 30 47821,080 Total corrigido 29 10706,179 Fonte: Elaborada pelo autor (2018).
Para ambas as unidades fotoativadoras LED a transmitância luminosa reduziu significativamente conforme o aumento da espessura vitrocerâmica (p<,05). Não houve diferença estatística significativa entre as unidade fotoativadoras LED para cada espessura (p>,05) (Tabela 7).
Tabela 7 - Transmitância luminosa das diferentes espessuras de vitrocerâmica
para cada unidade fotoativadora LED (média ±DP) (n=5).
Unidade fotoativadora LED Espessura vitrocerâmica (mm) 0,3 1,0 2,0 Transmitância luminosa (%) Amplo espectro 58,0 ±2,3Aa 32,9 ±0,9Ab 14,8 ±0,5Ac Pico único 61,5 ±1,6Aa 30,6 ±1,3Ab 13,3 ±0,6Ac
Letras sobrescritas (maiúsculas para linhas e minúsculas para colunas) indicam diferença estatística significativa (Tukey p<,05).
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O parâmetro de translucidez da vitrocerâmica de acordo com a espessura foi de: 0,3mm (27,2 ±4,2), 1,0mm (12,9 ±0,5) e 2,0mm (7,9 ±0,2). O parâmetro de translucidez e a transmitância luminosa apresentaram uma correlação não linear significativa (p<,05) e muito forte (quase perfeita) para as unidades fotoativadoras LED de amplo espectro (rs=,887) e de pico único (rs=,900).
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4 DISCUSSÃO
A hipótese nula foi rejeitada, pois houve diferença significativa nos valores de GC do cimento resinoso fotopolimerizável entre as diferentes espessuras de vitrocerâmica (p<,000), períodos de tempo de fotoativação (p<,000) e unidades fotoativadoras LED (p<,000).
A translucidez do lingote de vitrocerâmica selecionada para este estudo foi “MT (média translucidez)” devido as suas maiores indicações de uso (laminados, facetas, inlays, onlays, coroas e ponte fixa com 3 elementos) de acordo com seu fabricante (GC EUROPE, 2018). Seguindo as diretrizes de desenho do preparo para este material, tem-se as seguintes espessuras mínimas: 0,3mm para laminados; 1,0mm para facetas oclusais, inlays ou onlays; e 1,5mm para as faces incisais/oclusais de coroas (GC EUROPE, 2018). Por esta razão optou-se por avaliar a influência da interposição de fatias vitrocerâmicas de 0,3mm e 1,0mm de espessura sobre o GC do cimento resinoso fotopolimerizável Variolink® Esthetic LC (Ivoclar Vivadent). Este, por sua vez, apresenta como indicação de uso a cimentação de restaurações com até 2,0mm de espessura (IVOCLAR VIVADENT, 2014). Em função dessa indicação fatias vitrocerâmicas com 2,0mm de espessura também foram incluídas neste estudo. Optou-se pelo cimento resinoso fotopolimerizável na cor “Light+” por ela apresentar a maior opacidade dentre as 5 cores disponíveis (IVOCLAR VIVADENT, 2014). Conforme demonstra o estudo de LELOUP et al. (2002), a maior opacidade de um compósito fotopolimerizável pode reduzir seu GC. Sendo assim, o uso da cor “Light+” nas diferentes espessuras de vitrocerâmica avaliadas representaria uma situação limite da indicação deste cimento resinoso fotopolimerizável.
Diversos estudos demonstraram que a interposição de um material restaurador é capaz de reduzir (MARTINS; VASQUES; FONSECA, 2018; OH et al., 2018; FARIA-E-SILVA; PFEIFER, 2017; RUNNACLES et al., 2014; CALGARO et al., 2013; KILINC et al., 2011) ou não (GANJKAR; HESMAT; AHAMGARI, 2017; FARIA-E-SILVA, PFEIFER, 2017; SCOTTI et al., 2016; CHO et al., 2015; RUNNACLES et al., 2014) o GC de cimentos resinosos fotopolimerizáveis. No presente estudo, não houve consenso para a influência da interposição da vitrocerâmica no GC, pois o aumento da sua espessura não resultou necessariamente em piores resultados. É notável apontar que houve uma situação em que a interposição de vitrocerâmica com 0,3mm de espessura não reduziu, mas aumentou os valores de GC em relação ao controle. Esta aparente anormalidade talvez possa ser
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explicada pela formação mais lenta, e menor, de radicais livres, em razão da absorção de parte da luz pela vitrocerâmica, reduzindo a velocidade de polimerização, postergando o aumento da viscosidade do cimento resinoso fotopolimerizável, prolongando a difusão dos radicais livres no seu interior, permitindo maior conversão dos monômeros em polímeros (FARIA-E-SILVA, PFEIFER, 2017; RUEGGEBERG et al., 2017; STANSBURY, 2000). Resultado semelhante foi encontrado no estudo de Faria-e-Silva e Pfeifer (2017), onde a interposição de vitrocerâmica com 0,5mm de espessura tendeu a apresentar valores de GC superiores ao controle (sem interposição vitrocerâmica).
O tempo de fotoativação de 40 segundos (exceto em uma ocasião) demonstrou ser suficiente para se obter os maiores valores de GC para ambas as unidades fotoativadoras LED nas espessuras avaliadas. O aumento no período de tempo de fotoativação de cimento resinoso fotopolimerizável proporcionou resultados semelhantes em outros estudos (ALSHAAFI; ALQAHTANI; PRICE, 2014; ARCHEGAS et al., 2012). O estudo de Alshaafi, Alqahtani e Price (2014), no entanto, demonstrou um aumento no GC não apenas do período de tempo de fotoativação de 20 para 40 segundos, mas também de 40 para 60 segundos. Isto provavelmente seja devido à maior espessura do seu corpo de prova (0,5mm) e ao fato de ter sido utilizado outro material (pasta base do Variolink II, cor A1; Ivoclar Vivadent). O estudo de Archegas et al. (2012), por sua vez, utilizou diferentes períodos de tempo de fotoativação (40, 80 e 120 segundos). Eles não encontraram diferenças significativas entre 40 e 80 segundos, mas sim entre 40 e 120 segundos. Assim como no estudo anterior, utilizaram corpos de prova com 0,5mm de espessura e outro cimento resinoso fotopolimerizável (RelyX Veneer, cor A3; 3M ESPE).
Quando a luz de uma unidade fotoativadora LED atinge a superfície de uma vitrocerâmica, parte considerável da sua energia é perdida em função da absorção e difusão desta na estrutura do material, e parte é transmitida (ILIE, HICKEL, 2008). Observou-se neste estudo que a transmitância luminosa das espessuras de vitrocerâmica foi estatisticamente semelhante entre as unidades fotoativadoras LED, demonstrando não haver relação dela com o espectro da luz emitida pela unidade fotoativadora LED. Deste modo, a unidade fotoativadora LED de amplo espectro apresentou maior irradiância em todas as espessuras, uma vez que o valor de sua irradiância sem a interposição de vitrocerâmica foi superior à unidade fotoativadora LED de pico único. As guias de silicone confeccionadas para a mensuração do GC garantiram que somente a luz transmitida através da vitrocerâmica chegaria ao cimento resinoso
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fotopolimerizável. Sendo assim, um achado interessante neste estudo foi o fato de os valores de GC nem sempre estarem relacionados aos valores da irradiância recebida pelo material. Houve situações em que, apesar da redução significativa da irradiância sobre o cimento resinoso fotopolimerizável, os valores de GC não reduziram em relação ao controle, indicando que a irradiância recebida por ele foi suficiente para não interferir no percentual de conversão monomérica. O mesmo foi encontrado em outros estudos (FARIA-E-SILVA, PFEIFER, 2017; INOKOSHI et al., 2016; CHO et al., 2015; PICK et al., 2010). A irradiância transmitida pela unidade fotoativadora LED de amplo espectro avaliada neste estudo através de vitrocerâmica também foi mensurada por Faria-e-Silva e Pfeifer (2017) através do mesmo espectrômetro (MARC® -RC; BlueLight Analytics). Eles encontraram valores de transmitância luminosa razoavelmente superiores aos deste estudo, provavelmente devido ao fato de ter sido avaliada vitrocerâmica de maior translucidez (IPS Empress® Esthetic, cor ET1; Ivoclar Vivadent).
O espectro de absorção de luz visível do Ivocerin® corresponde aproximadamente à faixa de comprimento de onda entre 390-450nm, com pico de absorção em 408nm (PRICE, 2017; BURTSCHER, 2013). Ambas as unidades fotoativadoras LED emitiram luz com espectro dentro deste intervalo. Contudo, o fato da unidade fotoativadora LED de amplo espectro apresentar espectro de emissão com 2 picos (394 e 459 nm), ele foi capaz de melhor ativar este fotoiniciador (PRICE, 2017; RUEGGEBERG et al., 2017). No entanto, isto não proporcionou obrigatoriamente valores maiores de GC. Em algumas avaliações, o uso da unidade fotoativadora LED de pico único - com apenas 1 pico de emissão em 457nm e transmitindo menor irradiância ao cimento resinoso fotopolimerizável - apresentou resultados estatisticamente semelhantes ao uso da unidade fotoativadora LED de amplo espectro. Isto provavelmente é devido: (1) à alta reatividade do Ivocerin® em relação à canforoquinona, o que otimiza a reação de polimerização dos materiais que o utilizam (PRICE, 2017; BURTSCHER, 2013); assim, uma menor irradiância, embora não seja em seu pico de absorção, seria capaz de proporcionar excelentes valores de GC; (2) à presença de outro(s) fotoiniciador(es) com espectro(s) de absorção mais próximo(s) a 457nm, como a canforoquinona (CQ) e o PPD (RUEGGEBERG et al., 2017), muito embora informações disponibilizadas pelo fabricante do cimento resinoso fotopolimerizável avaliado neste estudo classificam-no livre de amina (IVOCLAR VIVADENT, 2014; BURTSCHER, 2013) e a combinação CQ-amina ser o sistema de fotoiniciação mais utilizado – embora não o único (BOUZRATI-ZERELLI, 2016; SONG et al., 2016;
