Leandro Augusto Hilgert * Igor Fontana Tafarel* *
Simone Beatriz Alberton Silva** *
Hilgert LA, Tafarel IF, Silva SBA . Microdureza de tits resinas compostas fotopohmerizadas por luz halogena ou diodo emissor de luz . Revista Ibero-americana de Odontologia Estatica e Dentistica 2006 ; 5(20) : 421-427.
Para avaliar a microdureza de resinas compostas (RCs) fotopolimerizadas por luz halogen a ou diodo emissor de luz (LED) foram utilizadas tres RCs ; ALERT - ]eneric Pentron (alt a viscosidade), Z250 - 3M (micro-h brida) e Durafill VS Heraeus Kuizer (microparticulada) . A fotopoIimerizagao destas resinas foi realizada por urn fotopolimerizador (FP) de luz halogen a (XL1500 - 3M - 400mW/cm
2
) e um FP LED Nitrated - Dabi Atlante 150mW/cm2
) . Os corpos-de-prova (CPs) foram preparados em urn cilindro de poliacetato de 5 mm de diametro e 2 m m de profundidade corn tempo de fotopotimerizagao de 20 segundos . Para cada combinasa"o d e RC e FP foram confeccionados cinco CPs resultando em trinta CPs divididos em tres grupos , corn doffs subgrupos por grupo . 0 teste de microdureza foi realizado em urn microdurometr o Mitutoyo corn tres indentagoes (50g, 10seg) nas superficies de topo e base de cada CP . O s resultados, em valores de dureza Vickers, foram submetidosa
analise estatistica que permiti u observar que o FP halogeno, de maneira geral, comporta-se meihor queo
FP LED . As superficie s de topo apresentaram predominantemente maiores valores do que asde base . A resina ALERT apresentou osmaiores valores de dureza, seguidapela Z250e, entao, Durafill VS . Epossive l concluir que tipo de RC, fotopolimerizador e profundidade de potimerizagao (topo ou base) sa o variaveis que influenciiam na microdureza de RCs . 0 fotopolimerizador halogeno, a superficie de topo e a resina composta ALERT promovem os maiores valores de microdureza .icrodureza de Tres Resinas Composta s
Fotopolimerizadas
por
Luz Halogena
ou Diodo Emissor de Luz
Microhardness of three
Composite
Resins Cured by
Halogen Light or Light Emitting Diode
PALAVRAS-CHAVE : Dureza ; Resinas compostas .
INTROOUcAo
A busca por procedimen-tos restauradores que devol-vam ao dente seu aspect o natural tern alavancado o desenvolvimento de novas
tecnicas
e
materialsodonto-lcgicos, levanda as
pesquisas
na area e asprofissionais
a se adequarem a essas nova s tecnologias e exigencias demercado' . Dentre os material s que mais se desenvolvera m
e
mais se popularizaram no s ultimos anos estao as resina s compostas fotoativaveis . Elas,* Cirurgiao-Dentista Graduado pela Facutdade de Odontologia daUniversidade de Passo Fundo-RS . Rua Dez de Abril, 178/301PassoFundo-RS99010-210 ; e-mail : leandrohilgert@uol .com .b r
** Cirurgiao-Dentista Graduado pela Faculdade de Odontologia da Universidade de Passo Fundo-RS .
*** Mestre e Doutora em Dentistica pela FOUSP, Professora Titular de Dentistica da FOUPF, Professora Adjunt a do Mestrado em Dentistica do Programa de Pos-Graduagao em Odontologia da ULBRA .
Microdureza de Ts F -sings compostas F otopolimerizadas por Luz HalOgena ou ) odo Emissor de Luz
que foram introduzidas no fina l dos anos 70, passaram a se r muito utilizadas e promovera m o aparecimento de inumero s aparelhos fotopolimerizadores, dentre os quais os halogenos sac) os mais comumente utilizados 2. Os aparelhos halogeno s emitem luz incandescence a partir de uma lampada formad a por um filamento de tungsteni o protegido por uma capsula d e quartzo corn gases inertes e conectado a urn eletrodo para a passagem da corrente eletri-ca 3 , sendo, por isso, conhecida s como QTH (Quartz Tungste n Halogen) . 0 filamento descrito e submetido a altas temperatura s e produz luz dentro de uma am-pla faixa do espectro luminoso , especialmente no infraverme-lho, que e o responsavel pel a geracao de calor. A luz visive l azul e emitida devido a filtro s que permitem a saida apena s de ondas eletromagneticas corn comprimento entre 400 e 50 0 nm, comprimento de onda est e que ativa
a
canforquinona, qu e e o fotoiniciador mais comu m da reacao de polimeriza4ao, e absorve o espectro luminos o na faixa de 450 a 500 nm, cor n pico de absorcao entre 468 e 470 nm3,4,5Embora sejam muito popu-lares, os aparelhos halogeno s apresentam alguns problema s relacionados a presenca d e ventiladores e filtros, geracao
de calor e baixa durabilidad e das Jampadas6, podendo leva r a uma polimerizacao ineficiente e uma consegi ente reduca o das propriedades dos materiai s utilizados 7.
Procurando solucionar es-ses problemas, e impulsionad a pelo crescente uso das resina s compostas,
a
industria lancou n o mercado unidades fotopolimeri-zadoras que fazem use de nova s tecnologias, entre etas o LED (light emitting diode) . Essesapa-relhos sao baseados em diodos, que sao semicondutores em es-tado solido os quais emitem lu z divergente pelo fluxo de eletron s entre eles, liberando futons e m uma faixa de comprimento d e onda entre 450 e490 nrn ',8, faixa esta
que e
ideal
para a absorca o pela canforquinona .Os aparelhos LED tern van-tagens como a Ilk, geraOo d e calor, por dispensarem o us o de filtros, terem a possibilidad e de serem portateis, alem d e uma major durabilidade quan-do comparaquan-dos aos aparelhos de luz halOgena . Entre as suas desvantagens esta a meno r eficacia quando o fotoiniciado r da resina nao for a canforqu i nona, alem de os aparelhos d e primeira geracao apresentare m intensidade de energia meno r do que os convencionais de lu z halogena 3,9,10
No camp()
das
resinas corn-postas tambem existe uma vastagama de opcoes entre marca s e tipos de resinas que tern for-mulacoes e caracteristicas dife-rentes. Na maioria dos casos, o cirurgiao-dentista utiliza vario s tipos de resina e apenas ur n aparelho fotopolimerizador. Dal o objetivo desse estudo : avalia r a eficacia de urn fotopolimeri-zador halogeno e urn LED d e primeira geracao, utilizando re-sinas compostas corn diferente s conteudos de carga inorganica e corn indicacbes distintas .
A avaliacao foi realizada po r testes de microdureza, descrito s por Rueggeberg e Craig" com o maneira efetiva para estimar e avaliar o grau de polimerizaca o das resinas compostas, grau d e polimeriza4ao este que e vital d o ponto de vista mecanico, fisico e biologico das restauracoes' 2'' 3.
As hipoteses apresentada s foram : de que a resina de alt a viscosidade obteria o maior valo r de dureza superficial, seguid a pela micro-hibrida e
so
enta o pela microparticulada ; de qu e as superficies de topo teria m uma dureza maior ; e de que o aparelho halogeno produziri a superficies mais resistentesa
indentacao do teste de micro-dureza .
MATERIAL E METODOS
Material :
Para a presente pesquis a foram utilizadas as seguintes re-sinas compostas : ALERT (Jeneri c Pentron), condensavel ou d e
422
Microdureza de Tres Resinas Compostas Fotopolimerizadas por Luz Halogena ou Diodo Emissor de Luz
1
alta viscosidade ; Z 250 (3M ESP E Dental Products), micro-hibrida ; e Durafill VS (Heraeus-Kulzer) , microparticulada .Todas as resina s eram da cor A2, para minimizar o s efeitos de corantes na penetraca o da 1uz 14. Os fotopolimerizadores utilizados foram o XL 1500 (3 M ESPE Dental Products), calibra-do em 400 mW/cm 2 e Ultrale d (Dabi Atlante), corn densidade d e potencia de 150 mW/cm2 . A ca-libracao dos fotopolimerizadore s foi realizada corn urn radiometr o
Demetron (Demetron) .
Prepara4ao dos Corposde -Prova :
Sobre uma bancada escur a e fosca foi colocado uma tir a de poliester e sobre esta urn cilindro de poliacetato corn um a perfuracao de 5 mm de diametr o interno e 2 mm de profundida-de. A perfuracao foi inteirament e preenchida pela resina compos-ta e sobre escompos-ta foi colocada mai s uma tira matriz de poliester. Foi , entao, aplicado urn peso de ur n quilograma para promover o extravasamento dos excessos d e resina . A fotopolimerizacao foi
executada encostando a pont a do fotopolimerizador na fit a matriz que cobria a super-Fid e de topo do corpo-de-prova . A superficie de topo foi entao mar-cada com um ponto de canet a para diferencia-la da de fundo .
Todas as resinas foram inse-ridas em incrementos Onicos e foram fotopolimerizadas duran-te 20 segundos . Foram confec-cionados cinco corpos-de-prov a por grupo, resultando em 3 0 especimes como demonstra o Quadro 1 . Os corpos-de-prov a foram armazenados em agu a destilada a 37°C por uma sema-na, na total ausencia de luz para , entao, ser realizado o teste d e microdureza .
Teste de Microdureza e Analise Estatistica :
Os corpos-de-prova fora m submetidos ao teste de micro-dureza nas suas superficies d e topo e base, no microdurometr o Mitutoyo do laboratorio do Cen-tro deTecnologia e Mecanica d e Precisao (CETEMP, Sao Leopoldo, RS) . As indentacaes foram reali-zadas com carga de 50 gramas
por 10 segundos . Foram feita s tres indentacaes por superficie , cuja media formou seu valor in-dividual . A media das superficie s dos cinco especimes de cad a grupo gerou o resultado final . Os resultados, medidos em du-reza Vickers, foram submetidos a analise estatistica pelos testes d e analise de variancia eTukey, e m nivel de 5% de significancia .
RESULTADO S
Os resultados das comparacaes intragrupos estao apresen -tados no Quadro 2 e ilustrado s pelos Graficos 1, 2 e 3 .
A analise estatistica corn-parando valores intergrupo s tambem demonstrou que : o aparelho halogeno foi melho r que o LED ; as superficies d e topo tiveram maiores valore s de dureza do que as de base ; a resina ALERT promoveu maio r resistencia a indentacao que a resina Z 250, a qual obteve va-lores de durezas maiores que a Durafill VS .
DISCUSSAO
Nas resinas compostas odon
-Grupo Sub-grupo Numero de Tempo d e
fot• ' eri Fotopolimerizador Resin a Corn t a 1 5 20 segundo s 1 2 5 20 segundo s 1 5 20 segundo s 2 2 5 20 segundo s 3 1 5 20 segundo s 3 2 5 20 segundos XL 1500 Ultrale d XL 1500 Ultrale d XL 1500 Ultraled ALERT ALERT Z 25 0 Z 25 0 Durafill VS Durafill VS Quadro 1 : Grupos experimentais .
1
Microdureza de Tres Resinas Compostas Fotopolimerizadas por Luz rialOgen a ou Diodo Emissor de Lu zAlert (Grupo 1) Superficie Razao de polimeriza
-Fotopolimerizador Topo Base (2mm)
Oo
Base/Top oHal6geno 66,40 ± 4,34 A,a 58,20 ± 3,16 A, b 0,8 7 LED 65,66 ± 3,29 A,a 45,30 ± 3,57 B, b 0,6 8
Z 250 (Grupo 2) Superficie Razao de polimeriza
-Fotopolimerizador Topo Base (2mm)
Oo
Base/TopoHal6geno 50,62 ± 2,61 A,a 45,96 ± 3,54 A,a 0,9 0 LED 51,16 ± 3,29 A,a 44,74 ± 3,08 A, b 0,8 7
Durafill VS (Grupo 3) Superficie Razao de
polimeriza-Fotopolimerizador Topo Base (2mm) 4ao Base/Topo
Halegeno 23,44 ± 0,87 A,a 16,10 ± 1,07 A, b 0,68 LED 20,14 ± 1,18 B, a 15,50 ± 1,23 A, b 0,76
Quadro2 : Resultados da microdureza das resinas compostas ALERT, 2250 e Durafill VS*.
*No quadro 2, para (Ada resina composta, medias ± desvio-padrao, expressos em valores de dureza Vickers, seguidos po r letras maiusculas distintas na co/Lida e minusculas na linha, diferem estatisticamente entre si em nivel de significancia d e 5% pelo teste de Tukey .
tologicas o grau de conversa o dos monomeros em polimero s e de extrema importancia para a estabilidade quirnica do mate-rial' s e, consequentemente, par a suas propriedades e qualidad e das restauragoes . A medica o dessa conversao pole ser re-alizada por metodos diretos e indiretos . Os metodos direto s Como a espectroscopia no infra -vermelho sac) taros, complexo s e consomem muito tempo, na o sendo comumente utilizados" . Uma vez que De Wald e Ferra-cane 16 demonstraram uma bo a correlacao entre a espectrosco-pia no infravermelho e a durez a da resina composta, testes d e microdureza tornaram-se u m popular metodo indireto para s e avaliar o grau de conversao do s monomeros .
A busca por altos valores de
conversao de monomeros e m polimeros deve ser objetivad a 15 . Atualmente esse grau de con-versao ainda nao e totalmente satisfatorio . Asmussen e Peut-zfeld", com resinas diretos e fotopolimerizadores halogeno s e LEDs, encontraram graus d e conversao entre 41,6%±0,4 e 52,6%±1,4 . Nesse mesmo traba -Iho, os aparelhos LED demons-traram valores de diferente s propriedades comparaveis o u abaixo daqueles obtidos co m unidades halogenas . Esses dado s estao de acordo com os obtido s com a pesquisa ora apresentada , na qual o aparelho XL 1500 fo i estatisticamente superior ao UI -traled apenas nas superficies d e base da resina ALERT e de top o da resina DUrafiIIVS .
Com excecao do grupo 2 , subgrupo 1, onde nao houve
diferenca estatistica significativa , as superficies de topo sempr e obtiveram valores de durez a mais altos do que as superficie s de base . Isso e explicado de-vido ao aumento da distanci a entre a superficie de base e a ponta do fotopolimerizador e a interferencia da espessura d e material polimerizado entre a superficie de topo e de base" . Alguns estudos sugerem qu e a razao de dureza base/top o deve ser maior que 0,8 para um a adequada polimerizacao 1 '". Nos grupos 1, subgrupo 2 ; 3 , subgrupo 1 ; e 3, subgrupo 2 , essa razao foi menor, indicand o uma baixa polimerizacao da s bases dos corpos-de-prova . A superficie de topo e meno s sensivel a intensidade de lu z aplicad as e ate mesmo unidade s fotopolimerizadoras de baix a
424
Microdureza de Tres Resinas Cornpostas Fotopolimerizadas por Luz Halogena ou Diodo Emissor de Lu z 7 0 6 5 6 0 5 5 5 0 4 5 40 Top o
intensidade podem polimeriza r numa extensao semelhante a unidades de alta intensidad e nessas superfIcies 20 .
importante ressaltar que , no presente trabalho, a fotopo-limerizacao foi realizada por 2 0 segundos . Uma vez que a ener -gia aplicada e dependence do s fatores densidade de potencia e tempo 3 , urn aumento do temp o de fotopolimerizacao poderi a gerar maiores valores de durez a e uma melhor razao de polime-riza4ao . Leonard etal. 1 afirma m que os aparelhos LED por ele s testados necessitam de 39 a 6 1 segundos para polimerizar ade -quadamente uma resina hibrida
com 2mm de espessura e de 8 3 a 121 segundos para uma resin a microparticulada com a mesm a espessura, provavelmente ex-plicando, dessa maneira, o por-que de o grupo 3, que utilizo u uma resina microparticulada , ter apresentado uma razao d e polimerizacao base/topo na o satisfatoria .
E valido discutir que o apare -Iho Ultraled pertence a primeir a geracao de LEDs, que tern com o caracteristica uma baixa intensi dade de luz . Algumas vezes e ne -cessario aumentar seu tempo d e utilizacao para que se consiga m valores semelhantes a aparelho s halogenos corn maior densidade
de potencia 3 . Ja estao send o comercializados aparelhos d e segunda geracao, com maio r intensidade luz e apresentand o resultados mais promissores 22 .
Nesta pesquisa, compara-coes entre resultados foram e devem ser realizadas apena s entre resultados de uma mesm a resina corn pasta, uma vez que a s diferencas entre as durezas da s diferentes resinas utilizadas de vemse a sua composicao, princi -palmente ao tipo e a quantidad e de carga inorganica 15,2 3
A resina ALERT utiliza um a carga de borosilicato de bar b e aluminio acrescida de carga s filamentares de carbono' 5 qu e ocupa urn volume de 54% e 83,5% do peso do material . A resina Z250 tem 60% de se u volume e82%de seu peso ocu -pado por uma carga de zircOni a e silica, enquanto a resina Dura -fiIIVS e constituida em 50,5%d e seu peso e 40% de seu volum e por carga de dioxido de silicio , explicando seus baixos valore s de dureza quando comparado s corn as outras resinas testadas . A hipOtese de que a resina d e alta viscosidade obteria o maio r valor de dureza superficial, se-guida pela micro-hibrida e s o entao pela microparticulada fo i confirmada . A de que as superfi -cies de topo teriam uma durez a maior tambem foi confirmada , embora o grupo 2, subgrupo 1 , tenha apresentado resultado s
-0— Halogen o LE D 66,4 58,2 45, 3 Base Superfici e
Grafico 1 :Microdureza ALERT.
55 51,16 f Halogen o LE D Topo Superfici e Grafico 2 : Microdureza Z 250. 25 23,44 Base -- Halogen o - LE D Topo Superfici e
Grafico 3 :Microdureza Durafill VS .
Bas e 5 0 45 50,62 45,9 6 44 .7 4 4 0 20 20,14 16, 1 15, 5 1 5 to
JD Revista 11ero-americana de Odontologia Estetica e Dentistica 2006; 5(20) : 421-427 .
Microdureza deTiesRetinas Compostas Fotopolimerizadas por Luz Haibgena ou Diodo I mi, or de Luz
estatisticamente semelhantes . A terceira hipotese, na qual o aparelho halogeno produziri a superficies mais resistentes a indentacao do teste de microdu-reza foi igualmente confirmada , embora na analise intragrupo s apenas duas superficies tenha m
CONCLUSOE S
Considerando os material s e metodos utilizados e os re-sultados obtidos
e
possive l concluir que o tipo de resin a composta, fotopolimerizador e a profundidade de polimeriza4aoapresentado superficies polime-rizadas por LED estatisticament e inferiores as polimerizadas pel a unidade halogena .
necessario que mais pes-quisas continuem sendo rea-lizadas para determinar qua l tipo de aparelho, tempo d e
(topo - base) sao fatores qu e influenciam os resultados d e microdureza . De maneira gera l o fotopolimerizador halogen o utilizado apresentou melhore s resultados que o LED, as super
-fotopolimerizacao e densidad e de potencia devem ser utiliza-dos pelo cirurgiao-dentista para obter resultados previsiveis e clinicamente satisfatorios co m as diferentes resinas existente s no mercado .
ficies de topo foram mais dura s que as de base e a resina ALERT apresentou maiordureza, send o estatisticamente superior a Z250 , que teve dureza major que a resina Durafill VS .
AGRADECIMENTOS
Os autores agradecem as empresas 3M ESPE, Dabi Atlante e Heraeaus-Kulzer pela doacao do s materials utilizados . Agradecemos tambem ao Prof. Dr . Florindo Luiz Castoldi pelo auxilio na analis e estatistica .
Hilgert LA, Tafarel IF, Silva SBA . Microhardness of three composite resins cured by halogen light or light emitting diode . Revista Ibero-americana de Odontologi a Estetica e Dentistica 2006 ; 5(20) : 421-427 .
To evaluate the microhardness of composite resins (CRs) light-cured by halogen light or light-emittin g diode (LED), three CRs were used : ALERT - Jeneric Pentron (high viscosity), Z250 - 3M (micro-hybrid ) and Durafill VS Hereaus Kulzer (microfilled) . Lightcuting was performed by a halogen light light -curing unit (LCU) (XL1500 - 3M - 400mW/cm2) and by a LED LCU (Ultraled - Dabi Atlante - 15 0 mW/cm2) . Specimens were produced in a polyacetate cylinder of 5mm of diameter and 2mm deep , being light-cured for 20 seconds . For each combination of CR and LCU five specimens were produced , resulting in a total amount of thirty specimens that were divided in 3 groups, with 2 subgroups pe r group . Microhardness testing was performed in a Mitutoyo microdurometer with three indentation s (50gr, 10sec) on the top and base surfaces of each specimen . Results, given in Vickers Hardness Numbers, were submitted to statistical analysis, and allowed to observe that the halogen LCU, in a general manner, had a better behavior than the LED LCU . Top surfaces presented, predominantly, higher hardness values than base surfaces . ALERT had the highest hardness values, followed b y Z250 and, with the lowest values, Durafill VS . It is possible to conclude that type of CR, LCU an d polymerization depth (top - base) are variables that influence CRs microhardness . The halogen LCU , the top surfaces and the ALERT CR presented the highest microhardness values .
KEYWORDS : Hardness ; Composite resins .
426
Microdureza de TresResinas Composta otopolime zadas porLuzHalbgenaou DiodoEmissorde Lu z
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Recebido em : 25/08/2004 Aceito em :
29/09/2006
Revista Ibero-americana de Odontologia Estetica e Dentistica 2006 ; 5(20) : 421-427 .
