LORENAMARQUESFERREIRADESENA
EFEITO DE DIFERENTES ESTRATÉGIAS DE COLAGEM DE BRÁQUETES ORTODÔNTICOS NA RESISTÊNCIA DE UNIÃO AO ESMALTE E NO GRAU DE
CONVERSÃO DOS MONÔMEROS
NATAL/RN 2018
EFEITO DE DIFERENTES ESTRATÉGIAS DE COLAGEM DE BRÁQUETES ORTODÔNTICOS NA RESISTÊNCIA DE UNIÃO AO ESMALTE E NO GRAU DE
CONVERSÃO DOS MONÔMEROS
Tese apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Saúde Coletiva, Centro de Ciências da Saúde da Universidade Federal do Rio Grande do Norte, como requisito para a obtenção do título de Doutora em Saúde Coletiva com área de concentração em Odontologia.
Orientador: Prof. Dr. Rodrigo Othávio de Assunção e Souza.
Natal/RN 2018
Universidade Federal do Rio Grande do Norte - UFRN Sistema de Bibliotecas - SISBI
Catalogação de Publicação na Fonte. UFRN - Biblioteca Setorial Prof. Alberto Moreira Campos - -Departamento de Odontologia
Sena, Lorena Marques Ferreira de.
Efeito de diferentes estratégias de colagem de bráquetes ortodônticos na resistência de união ao esmalte e no grau de conversão dos monômeros / Lorena Marques Ferreira de Sena. - 2018.
59f.: il.
Orientador: Prof. Dr. Rodrigo Othávio de Assunção e Souza. Tese (Doutorado em Saúde Coletiva) - Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Centro de Ciências da Saúde, Programa de Pós-Graduação em Saúde Coletiva, Natal, 2018.
1. Adesividade - Tese. 2. Esmalte dentário - Tese. 3. Braquetes - Tese. I. Souza, Rodrigo Othávio de Assunção e. II. Título.
RN/UF/BSO BLACK D121
“À minha família, instituição base da minha vida, em especial
aos meus pais, que sempre acreditaram na educação como meio de
transformação e crescimento; ao meu marido Pedro, que, com todo
carinho e apoio, não mediu esforços para que eu chegasse até
aqui; e ao meu filho, João Pedro, razão da minha vida”.
A Deus, pela força constante.
A toda minha família, sem exceção, que, morando perto ou longe, consegue tornar meus dias mais leves e divertidos, sobretudo aos meus irmãos, Wilkie e Renata, pelo carinho e
apoio constantes.
Ao meu orientador, prof. Rodrigo Othávio, pelos ensinamentos, conselhos, “puxões de orelha”, pelo esforço contínuo para incluir a Ortodontia nos meus trabalhos e pela oportunidade de abrir meus horizontes na pesquisa científica. Toda minha admiração por
sua generosidade, dedicação e, acima de tudo, competência.
Aos amigos e colegas que me acompanharam ao longo do doutorado, pelos momentos de cumplicidade e agradáveis trocas de experiência: Taciana, Isabele, Aretha, Ana Beatriz,
Arthur, Ana Clara, Giovana, Luisa, Gabriela, Rafaela, Amanda, Sarah e Karina e, em especial, Dayanne e Itanielly, que me apoiaram incondicionalmente durante a fase mais
delicada, minha gestação.
À Helga Adachi, Mutlu Ozcan e Sergei Rabelo, que estiveram ao meu lado, além do prof. Rodrigo Othávio, durante a construção deste trabalho.
Aos professores do Programa de Pós-Graduação em Saúde Coletiva da UFRN, pela formação científica e pedagógica, de modo especial a Patrícia, Bruno, Sergei e Boniek. Todos estes, de alguma maneira, deixaram profundas e valiosas contribuições na minha
formação pessoal e profissional.
À professora Hallissa, que sempre esteve ao meu lado, desde o mestrado, colaborando com sua sensatez, apoio e motivação, seja qual fosse o meu caminho.
À coordenação e ao secretário do Programa de Pós-Graduação em Saúde Coletiva da UFRN, pela solicitude no desempenho de suas funções.
Às bibliotecárias, pelo auxílio técnico na revisão e formatação do texto.
Aos funcionários do Departamento de Odontologia da UFRN, que contribuíram indiretamente para a realização deste trabalho e de tantos outros, em particular a
Jaque, pela paciência e pelos momentos de descontração.
Aos professores Sergei e Marília, pelas valiosas contribuições durante o meu exame de Qualificação.
Às professoras Hallissa, Patrícia, Ana Cláudia e Carmen, membros da banca, pela disponibilidade em contribuir para o enriquecimento deste trabalho.
“Quanto mais aumenta nosso conhecimento, mais evidente fica nossa ignorância.”
Objetivo: Avaliar o efeito de diferentes tratamentos de superfície na resistência de união de bráquetes metálicos colados ao esmalte e no grau de conversão dos agentes de colagem, utilizando diferentes protocolos de polimerização. Metodologia: Cento e vinte coroas dentárias de incisivos bovinos foram incluídas em blocos de resina acrílica, lixadas e distribuídas aleatoriamente em 12 grupos. Em seguida, bráquetes metálicos foram colados no esmalte planificado de acordo com os fatores “tratamento de superfície” (A-ácido fosfórico, ATxt-ácido fosfórico+primer Transbond XT®/3M, Tse-Transbond Plus Self Etching Primer®/3M e SBU-Single Bond Universal®/3M) e “polimerização” (R20-Radii-Cal®/20
segundos, V20-Valo Cordless®/20 segundos e V3-Valo Cordless®/3 segundos). As amostras
foram armazenadas por 6 meses (água, 370C) e, depois, submetidas ao ensaio de resistência de união cisalhamento (RUC), 300KgF, 1mm/min. Utilizando os mesmos protocolos do ensaio anterior, 120 discos de resina foram confeccionados para análise do grau de conversão (GC). Os dados da RUC (MPa) e do GC (%) foram analisados pelo ANOVA (2 fatores) e Teste de Tukey (5%). As falhas foram classificadas de acordo com o Índice Remanescente Adesivo (IRA) e avaliadas através dos testes Kruskal-Wallis e Mann-Whitney (5%). Resultados: Para a RUC, os fatores “polimerização” (R20=8,146B; V20=13,271A; V3=5,26C, p=0.0001) e
“tratamento de superfície” (A=3,18C; ATxt=13,63A; Tse=12,38A; SBU=6,37B, p=0.0001)
mostraram-se estatisticamente significantes. Os maiores valores de adesão foram encontrados para o grupo ATxtV20 (22,298A)e os menores, para o grupo AR20 (1,27E). Quanto ao IRA, o
escore 2 foi o mais prevalente nos grupos A, ATxt, V20 e V3, enquanto que o escore 4 foi o
mais prevalente nos grupos Tse, SBU e R20, sem diferença significante entre eles (p=1,0). No
que diz respeito ao GC, os fatores “polimerização” (R20=66,67A; V20=58,48B; V3=45,12C,
p=0.0001) e “tratamento de superfície” (A=52,01B, ATxt=59,71A, Tse=51,47B, SBU=63,84A,
p=0.0001) mostraram-se estatisticamente significantes. Conclusões: O Tse mostrou-se mais sensível às variações nos protocolos de polimerização do que os outros tratamentos de superfície. Já o tratamento A não apresentou valores de RUC e GC adequados para a colagem de bráquetes metálicos ao esmalte.
Objective: To evaluate the effect of different surface treatments and polymerization protocols on the bond strength of brackets to enamel, and the degree of conversion of the bonding agents. Methods: 120 bovine crowns were embedded in acrylic resin blocks and sanded. Next, the blocks were randomly assigned into 12 groups. Metal brackets were bonded to enamel according to the "surface treatment" factor (A: Phosphoric Acid; ATxt: Phosphoric Acid + Transbond XT Primer®; Tse: Transbond Plus Self Etching Primer®; and SBU: Scotchbond Universal®) and "polymerization" factor (R20: Radii-Cal®/20 seconds; V20: Valo
Cordless®/20 seconds; and V3: Valo Cordless®/3 seconds). All samples were stored for 6
months (water, 37ºC) and then subjected to a shear bond strength test (SBS). Using the same factors, 120 resin discs were made to assess the degree of conversion (DC) of the monomer. Data from the SBS (MPa) and DC (%) were analyzed by analysis of variance (2 factors) and Tukey's test (5%). Bond failures were classified according to the Adhesive Remnant Index (ARI) and analyzed with the Kruskal-Wallis and Mann-Whitney tests (5%). Results: For the SBS, the factors "polymerization" (R20=8.1B; V20=13.2A; V3=5.2C, p=0.0001) and “surface
treatment” (A=3.1C; ATxt=13.6A; Tse=12.3A; SBU=6.3B, p=0.0001) were statistically
significant among groups. The highest adhesion value were found for the ATxtV20 group
(22.2A) and the lowest value for the A/R20 group (1.2E). Regarding ARI, score 2 was the most
prevalent in groups A, ATxt, V20 and V3, while score 4 was the most prevalent in the Tse,
SBU and R20 groups, with no significant difference between them (p=1.0). Regarding DC,
the factors "polymerization" (R20=66.6A; V20=58.4B; V3=45.1C, p=0.0001) and "surface
treatment" (A=52B, ATxt=59.7A, Tse=51.4B, SBU=63.8A, p=0.0001) were statistically significant. Conclusions: Tse was more sensitive to the variations in polymerization protocols than the other surface treatments. Treatment A did not present suitable bond strength or degree of conversion.
Figura 1 – Inclusão das coroas bovinas em resina acrílica utilizando um molde de silicone industrial... 21 Figura 2 – Fluxograma indicando os tratamentos de superfície e protocolos de polimerização realizados durante a colagem de bráquetes...
22 Figura 3 – Corpo de prova utilizado no ensaio de RUC... 23 Figura 4 – Corpo de prova utilizado no ensaio de GC... 25 Figura 5 – Confecção da amostra do ensaio de GC... 25 Figura 6 – Valores de resistência de união (MPa) ± desvio-padrão, segundo os fatores “tratamento de superfície” (A, ATxt, Tse, SBU) e “polimerização” (R20, V20,
V3)... 30
Figura 7 – Imagem do bráquete (a) e do esmalte (b) em estereomicroscópio (25x), ilustrando o escore 2 (mais de 90% de resina no esmalte)... 31 Figura 8 - Imagem do bráquete (a) e do esmalte (b) em estereomicroscópio (25x), ilustrando o escore 3 (mais de 10% e menos de 90% de resina no esmalte)... 32 Figura 9 - Imagem do bráquete (a) e do esmalte (b) em estereomicroscópio (25x), ilustrando o escore 4 (menos de 10% de resina no esmalte)... 32 Figura 10 – Imagens de MEV mostrando os tipos de falha presentes neste estudo: (a) escore 2, (b) escore 3 e (c) escore 4... 33
Tabela 1 – Resultado da análise de variância para os fatores “polimerização” e “tratamento de superfície” de acordo com a resistência de união (*p<0,05)...
28 Tabela 2 – Valores de resistência de união (MPa) segundo os fatores “tratamento de superfície” e “polimerização” (n=10). Teste de Tukey (p<0,05)...
29 Tabela 3 – Distribuição dos escores do IRA após o teste de resistência de união ao cisalhamento por exposição (n,%)...
31 Tabela 4 - Resultado da análise de variância para os fatores “polimerização” e “tratamento de superfície” de acordo com o grau de conversão (*p<0,05)...
33 Tabela 5 – Valores do grau de conversão (%) segundo os fatores “tratamento de superfície” e “polimerização” (n=10). Teste de Tukey (p<0,05)………....
34 Tabela 6 – Potência das unidades fotopolimerizadoras de acordo com o fabricante e com a aferição no radiômetro...
35
1 INTRODUÇÃO………. 10
2 REVISÃO DE LITERATURA………... 12
2.1 SISTEMAS ADESIVOS AUTO CONDICIONANTES VERSUS CONVENCIONAIS………... 12
2.2 CONDICIONAMENTO ÁCIDO DO ESMALTE SEM ADESIVO... 14
2.3 FOTOPOLIMERIZAÇÃO DE ALTA INTENSIDADE... 15
3 OBJETIVOS... 19
3.1 OBJETIVO GERAL... 19
3.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS... 19
4 MÉTODO... 20
4.1 MATERIAIS... 20
4.2 RESISTÊNCIA DE UNIÃO AO CISALHAMENTO (RUC)... 21
4.3 ANÁLISE DO TIPO DE FALHA... 24
4.4 GRAU DE CONVERSÃO (GC)... 24
4.5 POTÊNCIA DAS UNIDADES FOTOPOLIMERIZADORAS... 27
4.6 ANÁLISE DOS DADOS... 27
5 RESULTADOS... 28
5.1 PODER DA AMOSTRA... 28
5.2 RESISTÊNCIA DE UNIÃO AO CISALHAMENTO... 28
5.3 ANÁLISE DO TIPO DE FALHA... 30
5.4 GRAU DE CONVERSÃO... 33
5.5 POTÊNCIA DAS UNIDADES FOTOPOLIMERIZADORAS... 35
6 DISCUSSÃO... 36
7 CONCLUSÕES... 42
REFERÊNCIAS... 43
1 INTRODUÇÃO
A Ortodontia, assim como as demais áreas da Odontologia, tem evoluído consideravelmente nas últimas décadas, a fim de aumentar a eficiência de aspectos como planejamento e diagnóstico (WANG; RANDAZZO, 2016), desempenho clínico (TAKAKI et al., 2010) e conforto do paciente (GOSWAMI et al., 2014; OZ et al., 2016). Dentre os fatores capazes de influenciar o desempenho clínico, destacam-se características como desenho e tipo do bráquete (SONGRA et al., 2014), composição dos fios ortodônticos (BELLINI et al., 2016) e, em especial, algumas propriedades das resinas e sistemas adesivos utilizados durante a colagem de bráquetes (DOMINGUEZ et al., 2013; MOHAMMED et al. 2016). Isto porque falhas de adesão entre o bráquete e o esmalte dental comprometem o sucesso do tratamento ortodôntico e são dispendiosas em termos de tempo, material e conveniência do paciente (MANDALL et al., 2002; GOSWAMI; MITALY; ROY, 2014).
A colagem de bráquetes ao esmalte é um procedimento de rotina na Ortodontia e costuma seguir o protocolo de condicionamento ácido proposto por Buonocore (1955), no qual a superfície de esmalte é modificada com ácido fosfórico a 37% para que fique mais receptiva à adesão. Há alguns anos, tem-se destacado o uso de sistemas adesivos auto condicionantes (passo único), embora a utilização de ácido fosfórico previamente à aplicação do adesivo (sistema convencional) ainda seja o método mais utilizado (GRÜNHEID; LARSON, 2014). Além da simplificação de passos, com consequente redução do tempo clínico e maior padronização na execução dos procedimentos, os auto condicionantes trazem como vantagens adicionais maior tolerância à umidade (GOSWAMI et al., 2014) e possíveis propriedades antimicrobianas decorrentes de monômeros adesivos presentes em sua composição (ESTEVES et al., 2010). Diante disto, vários trabalhos (SANTOS et al., 2006; YADALA et al., 2015) têm sido propostos com o intuito de comparar a resistência adesiva dos auto condicionantes a dos adesivos convencionais (com condicionamento ácido prévio do esmalte).
Por outro lado, estudos recentes têm proposto avaliar a adesão de bráquetes metálicos ao esmalte dental somente com condicionamento ácido, sem a utilização posterior do adesivo (BAZARGANI, 2016; ALTMANN et al., 2016), pois parece consenso na literatura que uma força de adesão mínima (6 a 8 MPa) é suficiente nestes casos (REYNOLDS, 1975), tendo em vista que uma resistência adesiva muito elevada pode aumentar o risco de fratura do esmalte e
danos a polpa durante a remoção dos bráquetes (EKHLASSI et al., 2011; LOWDER; FOLEY; BANTING, 2008).
Outro fator que pode influenciar os valores de resistência adesiva ou do grau de conversão dos monômeros é o protocolo de polimerização (AMATO et al., 2014; PINTO et al., 2011; NOJIRI et al., 2015). Atualmente, o mercado tem disponibilizado uma infinidade de aparelhos fotopolimerizadores, os quais variam entre si a intensidade de luz (potência) e o tempo de polimerização (MCCUSKER et al., 2013). É o caso do Valo Cordless®/Ultradent, unidade do tipo LED (diodo emissor de luz) que inclui um modo xtra power, no qual, de acordo com o fabricante, são fornecidos 3200mW/cm2. Por causa dessas ondas de luz de alta intensidade, tem sido indicado por alguns autores (WARD et al., 2015; OZ; OZ; ARICI, 2016) para polimerizar materiais adesivos durante a colagem de bráquetes em 3 ou 6 segundos. As unidades fotopolimerizadoras convencionais emitem intensidades de luz em torno de 1000 a 1250 mW/cm² e são adequadas para utilização quando se trabalha com o tempo 20 segundos por aplicação (OZ; OZ; ARICI, 2016).
Assim, com base na literatura científica, é notória a ampla diversidade de protocolos e procedimentos clínicos para colagem de bráquetes ortodônticos, o que dificulta a tomada de decisão por parte do profissional. Além disso, a literatura não dispõe de estudos que comparem diferentes tratamentos da superfície de esmalte durante a colagem de bráquetes metálicos associados à utilização de unidades fotopolimerizadoras de elevada intensidade por períodos curtos de polimerização.
Portanto, este trabalho tem como objetivo avaliar o efeito de diferentes tratamentos de superfície na resistência de união de bráquetes metálicos colados ao esmalte, no índice remanescente adesivo e no grau de conversão dos agentes de colagem, utilizando diferentes protocolos de polimerização. As hipóteses testadas foram: (1) o tratamento de superfície influencia a resistência adesiva de bráquetes metálicos colados ao esmalte; (2) o protocolo de polimerização influencia a resistência adesiva de bráquetes metálicos colados ao esmalte; (3) o tratamento de superfície influencia o grau de conversão dos agentes de colagem; e (4) o protocolo de polimerização influencia o grau de conversão dos agentes de colagem.
2 REVISÃO DE LITERATURA
A construção desta revisão de literatura foi realizada com o auxílio de buscas eletrônicas nas bases de dados Pubmed, Science Direct e Google Acadêmico, nas quais foram pesquisados artigos apenas na língua inglesa e publicados nos últimos doze anos, combinando de diferentes modos as seguintes palavras-chaves: transbond, shear, bond strength, degree
conversion, bracket, self etching, valo, light curing. Após a remoção das duplicatas, os títulos
e resumos foram lidos e aqueles artigos que apresentavam conformidade com o tema foram selecionados para leitura na íntegra. Depois disso, os principais artigos sobre cada tópico foram incluídos na revisão.
2.1 SISTEMAS ADESIVOS AUTO CONDICIONANTES VERSUS CONVENCIONAIS
Os sistemas adesivos auto condicionantes são agentes de colagem de sexta geração desenvolvidos com a finalidade de eliminar as etapas de condicionamento ácido, enxágue e secagem, que podem revelar-se críticas e difíceis de padronizar em condições operacionais por causa da instabilidade da matriz desmineralizada. Seu uso tem crescido expressivamente, pois a execução de um único passo pode representar não só economia de tempo, mas também maior eficácia para o profissional, e, indiretamente, para o paciente (YADALA et al., 2015).
Neste prisma de abordagem, Santos et al. (2006) avaliaram durante um período de 6 meses o desempenho clínico do sistema adesivo auto condicionante Transbond Plus Self Etching Primer®/3M em comparação com o sistema adesivo convencional Primer Transbond XT®/3M associado ao condicionamento ácido prévio do esmalte. Um único operador colou 567 bráquetes metálicos em 30 pacientes de 12 a 18 anos de idade, utilizando a técnica
straight-wire, de modo que dentes homólogos do mesmo arco recebessem materiais
diferentes. As taxas de falha do sistema auto condicionante e do sistema convencional foram 7,4% e 10,6%, respectivamente (p<0,0001). Os autores concluíram que o sistema Transbond Plus Self Etching Primer® pode ser satisfatoriamente utilizado durante a colagem de bráquetes ortodônticos.
Já Yuasa et al. (2010) acompanharam os efeitos de dois anos de armazenamento e 6000 ciclos de termociclagem na resistência de união ao cisalhamento de dois sistemas adesivos auto condicionantes (Transbond Plus Self Etching Primer® e Beauty Ortho Bond®) e um convencional (Transbond XT®). Para a colagem dos bráquetes, os pesquisadores
utilizaram 126 pré-molares humanos, divididos igualmente para cada tipo de adesivo e, em seguida, subdivididos de acordo com o tipo de armazenamento (T1: 24 horas em saliva artificial; T2: 2 anos em saliva artificial; e T3: 6000 ciclos de termociclagem entre 5 e 55ºC). A resistência de união ao cisalhamento foi testada em uma máquina de ensaios universal. O índice remanescente adesivo (IRA) também foi avaliado. O ANOVA (2 fatores) mostrou que o agente adesivo afetou significativamente os valores de resistência de união (p=0,000). As amostras coladas com Beauty Ortho® produziram valores menores (7,4 MPa) do que aquelas coladas com Transbond XT® (9,8 MPa) ou Transbond Plus Self Etching Primer® (9,1 MPa). O método de armazenamento não foi um fator estatisticamente significativo (p=0,408). Através da análise qui-quadrado, os escores do IRA mostraram que Transbond XT® e Beauty Ortho Bond® apresentaram menos adesivo remanescente nos dentes após o envelhecimento, em comparação com o armazenamento por 24 horas. Os autores destacaram que ambos os sistemas auto condicionantes originaram valores aceitáveis de resistência de união, seja após 2 anos de armazenamento em saliva ou 6000 ciclos de termociclagem.
No mesmo sentido, Yadala et al. (2015) compararam a resistência adesiva de bráquetes metálicos utilizando três sistemas adesivos auto condicionantes (Adper Prompt Self-Etching®/3M; Xeno III Self-Etching®/Dentsply; Transbond Plus Self Etching Primer®/3M) e um convencional (Primer Transbond XT®/3M) por meio de um estudo in
vitro. Os autores utilizaram uma amostra de 60 pré-molares superiores humanos (n=15)
incluídos em blocos de resina acrílica, após 24 horas de armazenamento em água destilada à temperatura ambiente, para realizar o ensaio de cisalhamento (1mm/min.). Ao final, concluíram que não houve diferença significativa entre os quatro grupos experimentais (p=0.207) e que todos eles mostraram valores de adesão clinicamente aceitáveis.
Fleming, Johal e Pandis (2012), por sua vez, realizaram uma revisão sistemática com o objetivo de comparar os sistemas convencional e auto condicionante com relação às taxas de falha e ao tempo gasto durante a colagem. Os autores buscaram nas bases de dados Medline, Embase e Cochrane, sem restrição de língua, ensaios clínicos controlados e randomizados que comparassem diretamente os dois sistemas, incluindo somente estudos nos quais os pacientes apresentavam aparelhos colados e não bandados, arcos completamente colados e período de acompanhamento de, no mínimo, 12 meses. Ao final, foram incluídos 5 estudos na síntese quantitativa, com heterogeneidade clínica e estatística relativamente baixas, totalizando 1721 bráquetes colados com o sistema convencional e 1723, com a técnica auto condicionante. A metanálise dos estudos sugeriu maior probabilidade de falhas com os auto condicionantes,
embora a diferença não apresente significância estatística (odds ratio, 1,35; IC 95%, 0,99-1,83). Com relação ao tempo, uma economia estatisticamente significativa foi associada a este sistema (diferença média, 23,2 segundos por bráquete; IC 95%, 20,7-25,8; p<0,001). Os autores concluíram que há evidências fracas indicando maior probabilidade de falhas com o uso dos auto condicionantes, porém há fortes evidências de que seu uso resultará em uma economia de tempo modesta (8 minutos para a colagem total).
2.2 CONDICIONAMENTO ÁCIDO DO ESMALTE SEM ADESIVO
O adesivo costuma ser usado como parte do processo de colagem com compósito fotopolimerizável. Seu objetivo principal é a penetração da superfície do esmalte para melhorar a eficácia da adesão final (NANDHRA et al., 2015). Contudo, de acordo com alguns autores (BAZARGANI, 2016; ALTMANN et al., 2016), pode ser evitado durante a colagem de bráquetes sem provocar alterações significativas na adesão ao esmalte, representando uma redução no custo dos materiais, economia de tempo (BAZARGANI; JACOBSON; LENNARTSOON, 2012) e até diminuição do risco de exposição ocupacional aos componentes não polimerizados do adesivo, que está associado ao desenvolvimento de dermatoses (BAZARGANI, 2016).
Face ao exposto, Nandhra et al. (2015) avaliaram a performance clínica de bráquetes colados diretamente ao esmalte, com e sem aplicação de adesivo, após o condicionamento ácido. Através de um ensaio clínico controlado, noventa e dois pacientes necessitando de tratamento ortodôntico foram alocados aleatoriamente nos grupos controle (com adesivo) ou experimental (sem adesivo) e as taxas de falha clínica dos incisivos, caninos, pré-molares e primeiros molares foram acompanhadas por um período de 12 meses. A taxa de falha para o grupo controle foi de 11,1% e para o experimental, 15,8%, sem diferença estatisticamente significativa entre eles (odds ratio 0,95-2,25; p=0,08). Os pesquisadores destacaram como limitação do estudo o fato de que o mesmo foi desenvolvido para comparar os grupos ao nível de significância de 5%, no entanto mudanças de 2% nas taxas de falha podem ser consideradas clinicamente significativas.
Algum tempo depois, Bazargani (2016) realizou um ensaio clínico controlado com 50 pacientes que necessitavam de tratamento ortodôntico fixo nas duas arcadas. Em cada paciente, dois quadrantes diagonais (ex. superior direito e inferior esquerdo) foram aleatoriamente designados como grupo controle e a colagem dos bráquetes ocorreu após o
condicionamento ácido do esmalte e aplicação do sistema adesivo. Os quadrantes diagonais contralaterais (ex. superior esquerdo e inferior direito) foram designados como grupo experimental e tiveram os bráquetes colados sem a utilização do adesivo após o condicionamento ácido do esmalte. Todas as falhas de colagem ocorridas entre 2012 e 2014 foram registradas por um avaliador cego. A taxa de falha sem o uso do adesivo foi de 5,5% e com, de 3,1% (p=0.063). Pacientes mais jovens apresentaram taxas de falha significativamente mais elevadas: 12,1% no grupo experimental e 4,1% no grupo controle (p<0,001). Os autores concluíram que a colagem de bráquetes Victory Series®/3M com Transbond XT®/3M com ou sem adesivo parece funcionar igualmente bem no ambiente clínico, exceto em pacientes jovens.
Na mesma perspectiva, Altmann et al. (2016) realizaram uma revisão sistemática com o objetivo de determinar se a aplicação do sistema adesivo aumenta a resistência de união imediata de bráquetes metálicos colados com uma resina ortodôntica fotopolimerizável. Os autores incluíram somente estudos in vitro, nos quais foram comparados os grupos controle (com adesivo) e experimental (sem adesivo) através do ensaio de cisalhamento. Nove estudos foram incluídos na análise. Devido à grande heterogeneidade dos resultados, uma metanálise foi realizada. Os autores concluíram que a aplicação do sistema adesivo pode ser dispensada durante a colagem de bráquetes metálicos ao esmalte.
2.3 FOTOPOLIMERIZAÇÃO DE ALTA INTENSIDADE
Um diodo emissor de luz (LED) é uma unidade que emite luz de comprimento de onda azul para ativar o mecanismo de polimerização da resina. Recentemente, foram introduzidos na prática odontológica os LEDs de terceira geração, com a proposta de garantir maior efetividade no que diz respeito ao tempo de polimerização (LEE et al., 2016). Diante disto, diversos autores se propuseram a analisá-los (WARD et al., 2015; AMATO et al., 2014) ou compará-los a modelos de gerações anteriores (OZ et al., 2016), durante a colagem de bráquetes.
É o caso de Oz, Oz e Arici (2016), que realizaram um estudo com o objetivo de comparar as taxas de falha clínica e a resistência adesiva in vitro de bráquetes metálicos colados com diferentes tipos de LED (diodo emissor de luz) e tempos de polimerização. Um total de 40 pacientes foram incluídos no estudo com desenho split-mouth. No grupo 1, a fotopolimerização foi realizada com a unidade Elipar S10®/3M durante 10 segundos. No
grupo 2, com a unidade Valo Ortho®/Ultradent durante 3 segundos. As taxas de falha durante 12 meses de tratamento foram registradas. O desempenho in vitro dos bráquetes foi comparado através de bráquetes colados a pré-molares extraídos, utilizando as mesmas unidades fotopolimerizadoras e os mesmos tempos de polimerização do ensaio clínico. Após 24 horas de armazenamento em água destilada a 37ºC, 20 amostras por grupo foram submetidas ao ensaio de cisalhamento em uma máquina de ensaios universal a 1 mm/min. O IRA foi utilizado para determinar a interface da falha de colagem. A taxa de falha clínica para o Elipar S10® foi de 2,9% e para o Valo Ortho®, 3,16%, sem diferença estatisticamente significativa entre os grupos (p>0,05). A resistência adesiva apresentada pelo Elipar S10® foi 9,80 ± 4,27 MPa e pelo Valo Ortho®, 11,43 ± 3,56 MPa, também sem diferença estatisticamente significativa entre os grupos (p>0,05).
Com intuito semelhante, Ward et al. (2015) avaliaram o desempenho clínico de bráquetes polimerizados com um aparelho do tipo LED de alta intensidade por um curto período de tempo. Trinta e quatro pacientes e um total de 680 bráquetes foram examinados usando um desenho randomizado split-mouth. Os quadrantes superior esquerdo e inferior direito foram polimerizados por 6 segundos com uma aparelho de luz LED de alta intensidade (Valo Ortho®, 3200 mW/cm2), enquanto que os quadrantes superior direito e inferior
esquerdo foram polimerizados por 20 segundos com um aparelho de luz LED de intensidade padrão (Valo Ortho®, 1200 mW/cm2). O número e data em que cada bráquete falhou a primeira vez foram registrados de 199 a 585 dias após o tratamento. A taxa de falha dos bráquetes foi de 1,18% para ambos os protocolos de polimerização (p=1,000). A proporção das taxas de falha não foi significativamente diferente entre os sexos (p=1,000), arcos (p=0,725), lados (p=0,725) ou quadrantes (p=0,547). Dentes posteriores exibiram maior proporção de falhas (2,21%) em relação aos dentes anteriores (0,49%), embora sem diferença estatisticamente significante (p=0,065). De acordo com os pesquisadores, ambos os protocolos mostraram taxas de falha de adesão baixas o suficiente para serem consideradas clinicamente aceitáveis, sendo que os aparelhos de alta intensidade e reduzido tempo de polimerização podem ser considerados vantajosos devido ao tempo diminuído de cadeira.
No trabalho de Cerekja e Cakirer (2011), os autores testaram a hipótese de que tempos curtos de polimerização usando um LED de alta intensidade ou uma luz halógena de alta potência não estão associados ao comprometimento da resistência de união ao cisalhamento (RUC) de bráquetes metálicos colados ao esmalte, antes e depois de sofrer termociclagem. Para isto, duzentos e quarenta pré-molares humanos extraídos foram divididos em seis grupos
de 40 cada. Os bráquetes foram colados usando o compósito fotopolimerizável Transbond XT®, sendo que, no grupo 1, utilizou-se uma luz de halógena convencional (Hilux®, 800 mW/cm2) durante 40 segundos; nos grupos 2, 3 e 4, uma luz halógena de alta potência (Swiss Master®, 3000 mW/cm2) por 2, 3 e 6 segundos, respectivamente; e nos grupos 5 e 6, um LED de alta intensidade (Bluephase®, 1200 mW/cm2) por 10 e 20 segundos, respectivamente. Depois da colagem, somente metade das amostras de cada grupo foi termociclada, porém todas elas foram submetidas ao ensaio de cisalhamento. Após a descolagem, as bases dos bráquetes e as superfícies do esmalte foram analisadas para a classificação do índice remanescente adesivo (IRA). A análise de variância (2 fatores) detectou diferenças significativas nos valores de RUC no que diz respeito ao método de polimerização (tipo de fotopolimerizador e tempo) (p=0.0001) e termociclagem (p=0.01). O teste de Tukey mostrou que, com ou sem termociclagem, os valores médios de RUC nos grupos 1, 4, 5 e 6 não foram significativamente diferentes, enquanto que o grupo 2 apresentou valores menores. O local de falha predominante para os grupos 2 e 3 foi entre o bráquete e o adesivo, e para os grupos 4, 5 e 6 foi na interface dente/adesivo. De acordo com os autores, o tempo de polimerização pode ser reduzido para 6 segundos com a luz halógena de alta potência e para 10 segundos com o LED de alta intensidade, sem comprometer a RUC in vitro de bráquetes metálicos colados ao esmalte.
A fim de avaliar a influência da potência e tempo de polimerização sobre o grau de conversão e microdureza superficial de três compósitos ortodônticos, Amato et al. (2014) confeccionaram cento e oitenta discos de 6 mm de diâmetro, os quais foram divididos em 3 grupos de 60 amostras de acordo com o compósito utilizado: Transbond XT®, Opal Bond MV® e Transbond Plus Color Change®. Cada grupo originou 3 subgrupos (n=20), conforme o protocolo de polimerização realizado (Valo®, potência no modo standard, 8,5 segundos; Valo®, potência no modo high, 6 segundos; e Valo®, potência no modo xtra power, 3 segundos). Das 20 amostras, 5 foram usadas para mensurar o grau de conversão e 15, a microdureza (dureza Knoop). Os dados foram analisados através da análise de variância. Diferenças significativas foram encontradas no grau de conversão dos compósitos polimerizados em diferentes tempos e potências (p<0,01). Os compósitos mostraram graus de conversão semelhantes quando polimerizados por 8,5 segundos (80,7%) e 6 segundos (79,0%), mas não por 3 segundos (75,0%). Diferenças na microdureza também foram encontradas (p<0,01), com valores menores no tempo de 8,5 segundos (35,2 KHN), mas nenhuma diferença foi observada para 6 segundos (41,6 KHN) e 3 segundos (42,8 KHN).
Segundo os autores, o tempo de polimerização pode ser reduzido para 6 segundos usando o modo high, para atingir um grau satisfatório. Além disso, uma diminuição adicional no tempo, para 3 segundos, operando no modo xtra power, causará uma ligeira diminuição do grau de conversão e aumento da dureza do compósito.
Mais recentemente, Faria-E-Silva et al. (2017) avaliaram o efeito dos diferentes modos de polimerização da unidade Valo® (standard/20 segundos; high/4segundos; e xtra power/3
segundos) no grau de conversão (GC) de uma resina ortodôntica ativada sob um bráquete
metálico. Os bráquetes (n=3) foram colados a réplicas de um terceiro molar humano confeccionadas em resina epóxi, utilizando cada modo de polimerização e, depois, seccionados no sentido mésiodistal (0,5 mm de espessura) para serem avaliados pelo sensor de um espectrofotômetro de infravermelho. O grau de conversão foi mapeado a partir da borda mesial ou distal da base do bráquete, movendo-se para o lado oposto com passos de 400 µm, totalizando um total de 10 medidas por amostra. Os dados foram analisados pelo ANOVA a dois fatores (α=0,05). Os maiores valores de GC foram observados para a potência
standard (média de 56%, p<0,05), enquanto que nenhuma diferença foi observada entre os
modos high (50%) e xtra power (49%). Em relação ao local de medição, observou-se maior GC próximo às bordas dos bráquetes (52%, p<0,05). Segundo os pesquisadores, o uso de alta irradiância por um curto período de tempo reduziu ligeiramente o GC, sendo que a pequena magnitude da redução sugere que o uso deste protocolo é uma abordagem clinicamente aceitável para a colagem de bráquetes metálicos.
3 OBJETIVOS
3.1 OBJETIVO GERAL
Avaliar o efeito de diferentes tratamentos de superfície na resistência de união de bráquetes metálicos colados ao esmalte, no índice remanescente adesivo e no grau de conversão dos agentes de colagem, utilizando diferentes protocolos de polimerização.
3.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS
a) Verificar se o tratamento de superfície influencia os valores de resistência de união ao cisalhamento de bráquetes metálicos colados ao esmalte;
b) Verificar se o protocolo de polimerização influencia os valores de resistência de união ao cisalhamento de bráquetes metálicos colados ao esmalte;
c) Analisar o índice remanescente adesivo;
d) Verificar se o tratamento de superfície influencia os valores de grau de conversão dos agentes de colagem;
e) Verificar se o protocolo de polimerização influencia os valores de grau de conversão dos agentes de colagem.
4 MÉTODO
4.1 MATERIAIS
A descrição dos materiais de colagem deste estudo é exibida no Quadro 1.
Quadro 1 – Materiais de colagem utilizados neste estudo.
Material/ Lote Fabricante Composição % por
peso Primer Transbond XT® Lote N682347 3M Unitek (Monrovia, CA,USA) - BisGMA - TEDMA - Trifenil antimônio - (4-dimetilamina)-benzenetanol - DL-Canforoquinona - Hidroquinona 45-55* 45-55* <1* <0,5* <0,3* <0,03* Transbond Plus Self Etching Primer® Lote B25723569486 3M Unitek (St. Paul, MN,USA)
- 2-ácido propenóico, 2-metil, fosfonicobis(oxi-2,1 etanodiil)ester
- Água
- Mono HEMA fosfato
-Tri[2(metacriloiloxi)etil]fosfato - DL-Canforoquinona - N,N-Dimetilbenzocaína - Hexafluorotitanato dipotássico 25-40* 15-25* 10-25* 1-10* <3* <3* <3* Single Bond Universal® Lote 582958 3M Espe (Sumaré, SP, Brasil) - BisGMA - Metacrilato de 2 hidroxietila - Decametileno dimetacrilato - Água - Etanol
- Sílica tratada de silano
- 1,10-Decanodiol fosfato metacrilato - Copolímero de acrílico e ácido itacônico - Metacrilato de 2-dimetilaminoetilo - N,N-Dimetilbenzocaína
- Canforoquinona - Metil etil cetona
15-25 15-25 5-15 10-15 1-15 5-15 1-10 1-5 < 2 < 2 < 2 < 0,5 Pasta Adesiva Transbond XT ® Lote N686755 3M Unitek (Monrovia, CA,USA)
- Quartzo de silano tratado - BisGMA
- Dimetacrilato de bisfenol A Bis (2-hidroxietil éter) - Sílica de silano tratado
- Hexafluorfosfato de difeniliodônio 70-80* 10-20* 5-10* <2* <0,2* BisGMA: Dimetacrilato de bisfenol A diglicidil etér; TEGDMA: Dimetacrilato trietilenoglicol; HEMA: 2-Hidroxietil metacrilato.
*A identidade química específica e/ou porcentagem exata (concentração) desta composição é mantida como segredo comercial.
4.2 RESISTÊNCIA DE UNIÃO AO CISALHAMENTO (RUC)
Cento e vinte incisivos inferiores bovinos com coroas intactas, sem trincas ou fraturas, foram selecionados. O tecido mole aderido a suas raízes foi removido com curetas periodontais. Com o auxílio de um disco diamantado dupla face (KG Sorensen, Cotia, SP, Brasil) montado em micromotor e peça reta (Kavo, Saguaçu, Joinville, SC), as raízes desses dentes foram removidas e descartadas. Em seguida, as coroas foram armazenadas em água destilada a 4ºC até o momento da confecção dos corpos de prova (ISO 11405). Cada coroa foi incluída em resina acrílica quimicamente ativada incolor (Vipi Flash®, Vipi, Pirassununga, SP, Brasil) utilizando um molde retangular previamente confeccionado em silicone industrial (Silicone Master®, Talmax, Curitiba, PR, Brasil). Durante a inclusão, a superfície vestibular das coroas ficou em contato direto com a base do molde, evitando o recobrimento desta superfície pela resina (Figura 1). Uma área de 5 mm do esmalte exposto foi planificada(ISO 11405) sob constante irrigação em água, utilizando-se lixas de diferentes granulações (#200, 400 e 600) em uma politriz/lixadeira metalográfica Aropol 2V-PU® (Arotec, Cotia, SP, Brasil).
Figura 1 – Inclusão das coroas bovinas em resina acrílica utilizando um molde de silicone industrial.
Fonte: Autor.
Após a planificação, realizou-se a profilaxia do esmalte dentário utilizando taça de borracha, pedra pomes, água e um micromotor em baixa rotação por dez segundos. Cada taça de borracha foi utilizada em no máximo dez coroas. Ao final, as coroas foram lavadas com água até a remoção total da pasta de pedra pomes e água, e secas com jatos de ar durante dez segundos. A área da interface adesiva foi delimitada posicionando-se sobre o esmalte uma fita adesiva (Scotch®, 3M, Ribeirão Preto, SP, Brasil) com um orifício circular de 4,5 mm de
TRATAMENTOS DE SUPERFÍCIE diâmetro.
Para realizar a colagem dos bráquetes, as 120 coroas de incisivos bovinos incluídas em resina acrílica foram distribuídas de acordo com quatro tipos de tratamento de superfície e três protocolos de polimerização, conforme é ilustrado no fluxograma apresentado na Figura 2.
Figura 2 - Fluxograma indicando os tratamentos de superfície e protocolos de polimerização realizados durante a colagem dos bráquetes.
Fonte: Autor.
Para as amostras tratadas somente com o ácido fosfórico, sem a utilização de sistema adesivo, o esmalte exposto foi condicionado com o ácido fosfórico a 37% Condac 37® (FGM, Joinville, SC, Brasil) durante 15 segundos. Decorrido este tempo, o ácido foi removido com jatos de água (30 segundos) e o esmalte foi seco com com jatos de ar durante 5 segundos.
Para as amostras tratadas com ácido fosfórico e o sistema adesivo convencional
Primer Transbond XT®, o esmalte exposto também foi condicionado com o ácido fosfórico Condac 37%® durante 15 segundos. Decorrido este tempo, o ácido foi removido com jatos de
água (30 segundos) e o esmalte foi seco com jatos de ar durante 5 segundos. O sistema
Colagem de bráquetes metálicos a coroas bovinas incluídas em resina acrílica
(N=120/n=10) Ácido Fosfórico 37% (A) Ác. Fosfórico 37% + P primer Tra Transbond XT® ( (ATxt)
Transbond Plus Self Etching Primer® (Tse) Radii-Cal® 20 segundos (R20) Valo Cordless® 20 segundos (V20) Valo Cordless® 3 segundos (V3) Radii-Cal® 20 segundos (R20) (R20) Valo Cordless® 20 segundos (V20) (V20) Valo Cordless® 3 segundos (V3) (V3) Radii-Cal® 20 segundos (R20) Valo Cordless® 20 segundos (V20) (V20) Valo Cordless® 3 segundos (V3) (V3) Single Bond Universal® (SBU) Radii-Cal® 20 segundos (R20) (R20) Valo Cordless® 20 segundos (V20) (V20) Valo Cordless® 3 segundos (V3) (V3) P RO T O CO LO S D E P O L IM E RIZ A Ç Ã O
adesivo foi aplicado na superfície do esmalte com o auxílio de um microbrush e o excesso de adesivo removido com um leve jato de ar por 2 segundos.
Já para as amostras tratadas com o adesivo Transbond Plus Self Etching Primer®, a aplicação na superfície de esmalte ocorreu esfregando-se a área de colagem por 3 segundos, conforme as recomendações do fabricante. Em seguida, o excesso de adesivo foi removido por meio de um leve jato de ar durante 2 segundos.
Para as amostras tratadas com o sistema adesivo auto condicionante Single Bond
Universal®, a aplicação na superfície de esmalte deu-se com o auxílio de um microbrush
durante 20 segundos e, em seguida, um leve jato de ar foi aplicado durante 5 segundos para remover o excesso de adesivo.
A colagem dos bráquetes foi realizada pelo mesmo operador, independente de qual tratamento de superfície tenham recebido. Bráquetes de incisivo inferior prescrição Roth
Light® (Morelli, Sorocaba, São Paulo, Brasil) com a resina ortodôntica Pasta Adesiva Transbond XT® em suas bases foram posicionados na face vestibular das coroas, paralelos ao
longo eixo dos dentes. Os excessos de resina ao redor dos bráquetes foram removidos com o auxílio de uma sonda exploradora n0 5.
Três protocolos de polimerização foram avaliados: Radii-Cal® (SDI, São Paulo, SP, Brasil) por 20 segundos, Valo Cordless® (Ultradent, South Jordan, Utah) por 20 segundos e
Valo Cordless® por 3 segundos. Nos três casos, a exposição da luz foi direcionada ao centro
do bráquete, de modo que a ponta do aparelho fotopolimerizador tocasse a superfície vestibular do bráquete sem movê-lo de posição. A imagem do corpo de prova é exibida na Figura 3.
Figura 3 – Corpo de prova utilizado no ensaio de RUC.
Fonte: Autor.
Previamente ao teste de resistência adesiva, os corpos de prova dos 12 grupos foram armazenados em água destilada (37ºC), por um período de 6 meses. O cisalhamento foi
realizado em uma máquina de ensaios universal Shimadzu AGS-X® (Shimadzu do Brasil, Barueri, SP, Brasil), na qual foi adaptada um dispositivo metálico capaz de fixar o corpo de prova de modo que a interface bráquete/esmalte permanecesse perpendicular ao plano horizontal. Outro dispositivo, em forma de faca, foi acoplado à célula de carga (300 Kgf) da máquina e incidiu na interface bráquete/esmalte a uma velocidade constante de 1 mm/min, até ocorrer a fratura.
A resistência adesiva requerida para descolar cada bráquete foi gerada em Newton (N) e convertida em Megapascal (MPa) de acordo com a fórmula: R (MPa) = F (N)/A (mm2), sendo A a área da base do bráquete (14 mm2).
4.3 ANÁLISE DO TIPO DE FALHA
Após o descolamento obtido a partir do ensaio de resistência de união ao cisalhamento, os tipos de falha observados no esmalte bovino foram analisados em um estereomicroscópio (Nikon SMZ800, Tóquio, Japão) com aumento de 25X e classificados de acordo com o Índice Remanescente Adesivo/IRA proposto por Bishara e Trulove (1990): escore 1 - toda resina no esmalte, escore 2 - mais de 90% de resina no esmalte, escore 3 - mais de 10% e menos de 90% de resina no esmalte, escore 4 - menos de 10% de resina no esmalte, e escore 5 - nenhuma resina no esmalte. A classificação foi efetuada a partir da avaliação de um único operador. A calibração intra-examinador foi obtida a partir da reavaliação de 10% da amostra após um período de 15 dias, calculando-se o Índice de Kappa.
Duas amostras representativas de cada escore foram observadas em Microscopia Eletrônica de Varredura/MEV (TM3000®, HITACHI, Tóquio, Japão), nos aumentos 25X, 50X e 100X.
4.4 GRAU DE CONVERSÃO (GC)
Cento e vinte discos de resina (n=10), com 0,1 mm de espessura e 5 mm de diâmetro, em média (Figura 4), foram confeccionados por um único operador, para análise do grau de conversão dos agentes de colagem testados no ensaio de cisalhamento.
Figura 4 – Corpo de prova utilizado no ensaio de GC.
Fonte: Autor.
Para a confecção das amostras dos grupos AR20, AV20 e AV3, um incremento de 2 mm
de comprimento da pasta adesiva Transbond XT® foi colocado sobre uma lâmina de vidro lisa lapidada para microscopia (26 mm x 76 mm x 1 mm) com auxílio de uma espátula de inserção número 1 (SSWhite Duflex, Rio de Janeiro, RJ, Brasil) e uma tira de poliéster (Preven, Guapirama, PR, Brasil) foi sobreposta a esse incremento. Depois disso, um bráquete ortodôntico metálico idêntico ao que foi utilizado nas amostras do ensaio de cisalhamento foi acoplado a uma pinça porta-bráquete e pressionado sobre a tira de poliéster, simulando a leve pressão que acontece clinicamente durante a colagem de bráquetes ortodônticos (Figura 5). Os protocolos de polimerização também variaram do mesmo modo como aconteceu nas amostras submetidas ao cisalhamento (R20, V20 e V3). Em todos os casos, a exposição da luz foi
direcionada ao centro do bráquete, de modo que a ponta do aparelho fotopolimerizador tocasse a superfície vestibular do bráquete sem movê-lo de posição. Após a remoção do bráquete e da tira de poliéster, foram originados os discos de resina ortodôntica (pasta adesiva
Transbond XT®), que se constituíram como os corpos de prova correspondentes àqueles nos
quais o tratamento da superfície de esmalte é realizado apenas com ácido fosfórico a 37%.
Figura 5 – Confecção da amostra do ensaio de GC.
Nos grupos ATxtR20, ATxtV20 eATxtV3 realizou-se a mesma sequência, sendo que,
sobre a pasta adesiva Transbond XT®, aplicou-se uma gota do sistema adesivo Primer
Transbond XT®, com o auxílio de um microbrush, antes da polimerização. Os corpos de
prova originados nestes grupos correspondem àqueles nos quais o tratamento da superfície de esmalte é realizado com ácido fosfórico a 37% e sistema adesivo convencional (Primer
Transbond XT®).
Nos grupos TseR20, TseV20 e TseV3, também foi realizada a mesma sequência, sendo
que, sobre a pasta adesiva Transbond XT®, aplicou-se uma gota do sistema adesivo
Transbond Plus Self Etching Primer® antes da polimerização. Os corpos de prova originados
correspondem àqueles nos quais o tratamento da superfície de esmalte é realizado com o sistema adesivo auto condicionante ortodôntico Transbond Plus Self Etching Primer®.
Finalmente, nos grupos SBUR20, SBUV20 e SBUV3, repetiu-se a mesma sequência e
aplicou-se uma gota do sistema adesivo Single Bond Universal® sobre a pasta adesiva
Transbond XT® antes da polimerização. Os corpos de prova originados correspondem
àqueles nos quais o tratamento da superfície de esmalte é realizado com o sistema adesivo auto condicionante comum/restaurador Single Bond Universal®.
Todos os corpos de prova foram armazenados, pelo período de tempo de 24 horas, em tubos eppendorf de coloração preta e totalmente opacos, com o intuito de impedir a passagem de luz e completar o processo de polimerização. Depois disso, foram submetidos a análise do grau de conversão em um Espectrofotômetro de Infravermelho por Transformada de Fourier/FT-IR (IRAffinity-1®, Shimadzu, Tóquio, Japão) equipado com dispositivo de reflectância total atenuada (módulo HATR MIRacle com prisma de ZnSe, PIKE Technologies, Madison, WI, EUA).
O software utilizado para medição dos espectros foi o Shimadzu IRsolution 1.60® (Shimadzu Corporation, 2011). Inicialmente, foi realizada a normalização dos resultados de cada amostra para que, em seguida, fosse feito o ajuste da linha base. Todos os espectros foram obtidos sob as seguintes condições: modo de absorbância; número de scans igual a 32; faixa de 700 a 4000 cm-1; e resolução de 4 cm-1.
Tendo em vista que o monômero predominante na Pasta Adesiva Transbond XT® é o BisGMA (Quadro 1), o grau de conversão (%) foi calculado através da razão entre a intensidade da banda referente às duplas ligações vinílicas do grupo metacrilato, com absorção de energia na região de 1637 cm-1 para o pico alifático, e a intensidade da banda das
GC (%) = 1 - X 100
aromático (MATINLINNA et al., 2005; VÄKIPARTA; PUSKA; VALLITTU, 2006), utilizando a seguinte fórmula (STANSBURY; DICKENS, 2001):
R(1638/1608) amostra polimerizada R(1638/1608) amostra não polimerizada
Sendo que: R(1638/1608) representa a razão entre os valores obtidos para os picos de comprimento de onda considerados mais estáveis (1638 nm e 1608 nm).
4.5 POTÊNCIA DAS UNIDADES FOTOPOLIMERIZADORAS
A potência das unidades fotopolimerizadoras utilizadas neste estudo (Radii-Cal®/20 segundos, Valo Cordless® no modo standard/20 segundos e Valo Cordless® no modo
xtra-power/3 segundos) foi aferida por um único operador através do radiômetro analógico
Led-Kondortech® (Kondortech, São Carlos, SP, Brasil), cuja sensibilidade varia de 0 a 3000 mW/cm2. Durante a aferição, as unidades fotopolimerizadoras estavam completamente
carregadas.
4.6 ANÁLISE DOS DADOS
O banco de dados da pesquisa foi construído na plataforma do software Statistix® (Analytical Software Inc., versão 8.0 para Windows, 2003) e, em todos os casos, foi considerado o nível de significância de 5%. O cálculo do poder da amostra foi realizado através do site www.openepi.com. Os resultados do ensaio de resistência de união ao cisalhamento (MPa) e do grau de conversão (%) foram avaliados através da análise de variância (2 fatores) e do teste de Tukey. Os resultados do IRA foram analisados por meio dos testes Kruskal-Wallis e Mann-Whitney.
5 RESULTADOS
5.1 PODER DA AMOSTRA
O poder da amostra para o ensaio de resistência de união ao cisalhamento foi estimado em 96,3% e para o grau de conversão, em 100%, considerando a diferença de médias entre o grupo ATxtR20 e o grupo TseV3, com intervalo de confiança de 95%.
5.2 RESISTÊNCIA DE UNIÃO AO CISALHAMENTO
Os resultados da Análise de Variância (ANOVA 2 fatores) para as condições experimentais estão apresentadas na Tabela 1. Os valores médios da resistência de união foram significativamente afetados pelos fatores “polimerização” (p=0.0001<0.05) e “tratamento de superfície” (p=0.0001<0.05). A interação entre os fatores “polimerização” e “tratamento de superfície” também foi estatisticamente significativa (p=0.0001<0.05).
Tabela 1 - Resultado da análise de variância para os fatores “polimerização” e “tratamento de superfície” de acordo com a resistência de união (*p<0.05).
Fatores GL SQ MQ L p Polimerização 2 1316,20 658,101 44,27 0,0001* Tratamento de Superfície 3 2207,16 735,718 49,49 0,0001* Polimerização*Tratamento de Superfície 6 1177,55 196,259 13,20 0,0001* Erro 108 1605,56 14,866 Total 119 6306,47
GL: grau de liberdade; SQ: soma dos quadrados; MQ: média dos quadrados; L: liberdade. *Diferença estatisticamente significativa ao nível de 5%.
Fonte: Autor.
Os resultados de média e desvio-padrão da resistência de união estão apresentados na Tabela 2 e representados graficamente na Figura 6. O teste de Tukey demonstrou que, com relação ao fator “polimerização”, o V20 (13,271 MPaA) promoveu valores de resistência
adesiva estatisticamente superiores aos grupos R20 (8,146 MPaB) e V3 (5,26 MPaC). Com
aplicação do Primer Transbond XT® (ATxt=13,63 MPaA) gerou valores de resistência
adesiva semelhantes estatisticamente ao sistema Transbond Plus Self Etching Primer® (Tse=12,38A MPa), os quais foram estatisticamente superiores ao Single Bond Universal® (SBU=6,37B MPa) e ao condicionamento com ácido fosfórico (A=3,18C MPa). Os maiores resultados de resistência de união foram obtidos para os grupos ATxtV20 (22,298 MPaA),
TseV20 (17,05 MPaAB), TseR20 (15,33 MPaB) e ATxtR20 (12,78MPaBC). Já os valores mais
baixos foram obtidos para o grupo AR20 (1,27MPaE).
Tabela 2 – Valores de resistência de união (MPa) segundo os fatores “tratamento de superfície” e “polimerização” (n=10). Teste de Tukey (p<0,05).
Grupo Tratamento de Superfície Polimerização Média ± DP
AR20
Ácido fosfórico 37%
Radii 20s. 1,27 ± 0,81E
AV20 Valo 20s. 5,28 ± 3,74DE
AV3 Valo 3s. 2,99 ± 1,26 DE
ATxtR20 Ácido fosfórico 37%
+ Primer Transbond XT® Radii 20s. 12,78 ± 6,45BC ATxtV20 Valo 20s. 22,29 ± 5,10A ATxtV3 Valo 3s. 5,81 ± 3,78 DE TseR20
Transbond Plus Self Etching Primer®
Radii 20s. 15,33 ± 7,08B
TseV20 Valo 20s. 17,05 ± 8,26AB
TseV3 Valo 3s. 4,75 ± 1,80DE
SBUR20
Single Bond Universal®
Radii 20s. 3,18 ± 1,25DE
SBUV20 Valo 20s. 8,44 ± 3,31CD
SBUV3 Valo 3s. 7,47 ± 3,16 CD
Letras iguais indicam semelhança estatística. Fonte: Autor.
Figura 6 - Valores de resistência de união (MPa) ± desvio-padrão, segundo os fatores “tratamento de superfície” (A, ATxt, Tse, SBU) e “polimerização” (R20, V20, V3).
Fonte: Autor.
5.3 ANÁLISE DO TIPO DE FALHA
A concordância intra-examinador para a metodologia de avaliação do índice remanescente adesivo foi considerada alta (k=0,85). O escore 2 foi o mais prevalente para os tratamentos de superfície A (n=12) e ATxt (n=19) e o escore 4, para os grupos Tse (n=13) e SBU (n=12). Quanto ao protocolo de polimerização, o escore 4 foi o mais prevalente nos grupos R20 (n=16), enquanto o escore 2 foi mais prevalente nos grupos V20 (n=20) e V3
(n=20). De acordo com o teste de Kruskal-Wallis e o pos-hoc Mann-Whitney na avaliação da distribuição dos escores do IRA, não houve diferença significativa entre os escores 2 e 4 (p=1,000).
A Tabela 3 descreve a distribuição dos escores do IRA após o teste de resistência de união ao cisalhamento por grupo experimental. As Figuras 7, 8 e 9 ilustram as imagens de bráquete e esmalte em estereomicroscópio representando os tipos de falhas presentes neste estudo (escores 2 a 4 do IRA).
Tabela 3 – Distribuição dos escores do IRA após o teste de resistência de união ao cisalhamento por grupo experimental (n,%).
Grupo Escore 1 Escore 2 Escore 3 Escore 4 Escore 5
A R20 0 (0%) 1 (10%) 4 (40%) 5 (50%) 0 (0%) V20 0 (0%) 8 (80%) 1 (10%) 1 (10%) 0 (0%) V3 0 (0%) 3 (30%) 2 (20%) 5 (50%) 0 (0%) ATxt R20 0 (0%) 3 (30%) 0(0%) 7 (70%) 0 (0%) V20 0 (0%) 6 (60%) 0 (0%) 4 (40%) 0 (0%) V3 0 (0%) 10 (100%) 0 (0%) 0 (%) 0 (0%) Tse R20 0(0%) 5 (50%) 2 (20%) 3 (30%) 0 (0%) V20 0 (0%) 6 (60%) 0 (0%) 4 (40%) 0 (0%) V3 0 (0%) 1 (10%) 3 (30%) 6 (60%) 0 (0%) SBU R20 0 (0%) 1 (10%) 8 (80%) 1 (10%) 0 (%) V20 0 (0%) 0 (0%) 1 (10%) 9 (90%) 0 (0%) V3 0 (0%) 6 (60%) 2 (20%) 2 (20%) 0 (0%)
Escore 1- toda resina no esmalte; Escore 2 – mais de 90% de resina no esmalte; Escore 3 - mais de 10% e menos de 90% de resina no esmalte; Escore 4 - menos de 10% de resina no esmalte; Escore 5 – nenhuma resina no
esmalte.
Fonte: Autor.
Figura 7 – Imagem do bráquete (a) e do esmalte (b) em estereomicroscópio (25x), ilustrando o escore 2 (mais de 90% de resina no esmalte).
Resina.
Fonte: Autor.
Figura 8 – Imagem do bráquete (a) e do esmalte (b) em estereomicroscópio (25x), ilustrando o escore 3 (mais de 10% e menos de 90% de resina no esmalte).
Resina; Esmalte.
Fonte: Autor.
Figura 9– Imagem do bráquete (a) e do esmalte (b) em estereomicroscópio (25x), ilustrando o escore 4 (menos de 10% de resina no esmalte).
Resina; Esmalte.
Fonte: Autor.
A Figura 10 mostra micrografias eletrônicas (25X) representando os diferentes tipos de falhas encontrados neste estudo (escores 2 a 4 do IRA), a partir do escaneamento da superfície de esmalte em microscopia eletrônica de varredura após a descolagem dos bráquetes.
a b
Figura 10 – Imagens de MEV mostrando os tipos de falha presentes neste estudo: (a) escore 2, (b) escore 3 e (c) escore 4.
Escore 2 – mais de 90% de resina no esmalte; Escore 3 - mais de 10% e menos de 90% de resina no esmalte; Escore 4 - menos de 10% de resina no esmalte. Resina; Esmalte.
Fonte: Autor.
5.4 GRAU DE CONVERSÃO
Os resultados da Análise de Variância (ANOVA 2 fatores) para as condições experimentais estão apresentadas na Tabela 4. Os valores médios do grau de conversão foram significativamente afetados pelos fatores “polimerização” (p=0.0001<0.05) e “tratamento de superfície” (p=0.0001<0.05). A interação entre os fatores “polimerização” e “tratamento de superfície” também foi estatisticamente significativa (p=0.0001<0.05).
Tabela 4 - Resultado da análise de variância para os fatores “polimerização” e “tratamento de superfície” de acordo com o grau de conversão (*p<0,05).
Fatores GL SQ MQ L p Polimerização 3 3282.2 1094.05 9,79 0,0001* Tratamento de Superfície 2 9461.0 4730.52 42,33 0,0001* Polimerização*Tratamento de Superfície 6 10806.7 1801.11 16,12 0,0001* Erro 108 12070.2 111.76 Total 119 35620.0
GL: grau de liberdade; SQ: soma dos quadrados; MQ: média dos quadrados; L: liberdade. *Diferença estatisticamente significativa ao nível de 5%.
As médias e desvios-padrões dos grupos experimentais estão apresentados na Tabela 5. O teste de Tukey demonstrou que, com relação ao fator “polimerização”, o R20 (66,67%A)
promoveu valores de grau de conversão estatisticamente superiores ao V20 (58,48%B) e V3
(45,12%C), os quais são diferentes estatisticamente entre si. Com relação ao fator “tratamento de superfície”, a utilização do Single Bond Universal® (SBU=63,84%A) gerou valores de
grau de conversão semelhantes estatisticamente à utilização do ácido fosfórico seguida da aplicação do Primer Transbond XT® (ATxt=59,71%A), os quais foram estatisticamente superiores aos grupos ácido fosfórico (A=52,01%B) e Transbond Plus Self Etching Primer® (Tse=51,47%B). Os maiores resultados de grau de conversão foram obtidos para os grupos TseR20 (82,3%A), SBUR20 (69,73%AB) e SBUV20 (68,35%ABC). Já os valores mais baixos
foram obtidos para os grupos TseV20 (49,38%D) e AR20 (49,96%D).
Tabela 5 – Valores do grau de conversão (%) segundo os fatores “tratamento de superfície” e “polimerização” (n=10). Teste de Tukey (p<0,05).
Grupo Tratamento de Superfície Polimerização Média ± DP
AR20
Ácido fosfórico 37%
Radii 20s. 49,96 ± 9,41D
AV20 Valo 20s. 55 ± 12,23BCD
AV3 Valo 3s. 51,07 ± 6,47D
ATxtR20 Ácido fosfórico 37%
+ Primer Transbond XT® Radii 20s. 64,68 ± 2,7BCD ATxtV20 Valo 20s. 61,2 ± 17,31BCD ATxtV3 Valo 3s. 53,26 ± 13,29CD TseR20
Transbond Plus Self Etching Primer®
Radii 20s. 82,3 ± 13,48A
TseV20 Valo 20s. 49,38 ± 13,32D
TseV3 Valo 3s. 22,73 ± 9,34E
SBUR20
Single Bond Universal®
Radii 20s. 69,73 ± 3,91AB
SBUV20 Valo 20s. 68,35 ± 7,43 ABC
SBUV3 Valo 3s. 53,45 ± 7,70 CD
Letras iguais indicam semelhança estatística. Fonte: Autor.
5.5 POTÊNCIA DAS UNIDADES FOTOPOLIMERIZADORAS
A Tabela 6 exibe, para cada unidade fotopolimerizadora testada no estudo, o tempo de ativação utilizado, a potência informada pelo fabricante e a potência verificada através da mensuração no radiômetro.
Tabela 6 – Potência das unidades fotopolimerizadoras de acordo com o fabricante e com a aferição no radiômetro. UNIDADE POLIMERIZADORA TEMPO (segundos) POTÊNCIA DE ACORDO COM O FABRICANTE (mW/cm2) POTÊNCIA DE ACORDO COM O RADIÔMETRO (mW/cm2) Radii Cal® 20 1200 1000 Valo Cordless® 20 1000 1100 Valo Cordless® 3 3200 2600 Fonte: Autor.
6 DISCUSSÃO
Este trabalho teve como um dos objetivos avaliar o efeito de diferentes tratamentos de superfície na resistência de união de bráquetes metálicos colados ao esmalte, utilizando diferentes protocolos de polimerização. Os valores de resistência de união foram obtidos através do ensaio de cisalhamento, teste amplamente empregado para a determinação da eficiência dos sistemas de colagem em Ortodontia (LOWDER; FOLEY; BANTING, 2008; EKHLASSI et al., 2011; GRÜNHEID; LARSON, 2014; YADALA et al., 2015; OZ; OZ; ARICI, 2016). Outros ensaios para avaliação da resistência de união são relatados na literatura, como tração (YANG; BARLOI; KERN, 2010), microtração (ABOUSHELIB; KLEVERLAAN; FEILZER, 2007) e microcisalhamento (MIRAGAYA et al., 2011), no entanto nenhum deles permite a confecção de corpos de prova utilizando bráquetes ortodônticos. Por este motivo, o ensaio de cisalhamento foi selecionado para a realização do presente estudo.
A opção por dentes bovinos aconteceu principalmente porque, de acordo com a literatura (OESTERLE; SHELLHART; BELANGER, 1998), nas comparações entre o esmalte bovino e o humano, em testes de resistência adesiva, tem sido demonstrado que não há diferença estatisticamente significante entre ambos. Destaca-se ainda que a utilização do esmalte bovino facilita a obtenção de dentes em boas condições, livres de lesões cariosas ou outros defeitos, com composição mais uniforme(YASSEN; PLATT; HARA, 2011) e maior área de superfície plana (MELLBERG, 1992).
Previamente ao ensaio de cisalhamento, as amostras foram armazenadas durante 6 meses em água destilada a 37ºC. Diversos estudos descritos na literatura, especialmente aqueles nos quais se testa a adesão de bráquetes ortodônticos, mostram tempos de armazenamento inferiores, como 24 horas (EKHLASSI et al., 2011; PINTO et al., 2011; GOSWAMI et al., 2014; GRÜNHEID; LARSON, 2014; YADALA et al., 2015; OZ; OZ; ARICI, 2016), 1 semana (EKHLASSI et al., 2011) e 30 dias (LOWDER; FOLEY; BANTING, 2008). No entanto, de acordo com os achados de alguns autores (ALSULAIMANI, 2014; COSTA et al., 2015), a resistência de união após 6 meses de armazenamento em água decresce. Acredita-se que o armazenamento em água promove uma diminuição na adesão por causa da degradação dos componentes da interface adesiva por hidrólise (MUNCK et al., 2005). Além disso, a água também pode infiltrar e enfraquecer as propriedades mecânicas da matriz polimérica (ITO et al., 2005). Outra técnica de
