( PDF ) Avaliação in vitro da morfologia e da capacidade de paralisação de lesões incipientes de cárie artificialmente induzidas em dentes decíduos após irradiação com laser de Er:Yag

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ADRIANA YURI TASHIMA

AVALIAÇÃO IN VITRO DA MORFOLOGIA E DA CAPACIDADE DE

PARALISAÇÃO DE LESÕES INCIPIENTES DE CÁRIE ARTIFICIALMENTE

INDUZIDAS EM DENTES DECÍDUOS APÓS IRRADIAÇÃO COM LASER

DE Er:YAG

São Paulo

2006

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Adriana Yuri Tashima

Avaliação in vitro da morfologia e da capacidade de paralisação

de lesões incipientes de cárie artificialmente induzidas em dentes

decíduos após irradiação com laser de Er:YAG

Dissertação apresentada à Faculdade

de Odontologia da Universidade de São

Paulo, para obter o título de Mestre,

pelo Programa de Pós-Graduação em

Odontologia.

Área de Concentração:

Odontopediatria

Orientadora: Profa. Dra. Ana Estela

Haddad

São Paulo

2006

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AUTORIZAÇÃO

Autorizo a reprodução e divulgação total ou

parcial deste trabalho, por qualquer meio

convencional ou eletrônico, para fins de estudo

e pesquisa, desde que citada a fonte e

comunicado ao autor, a referência em que

consta a citação.

Adriana Yuri Tashima

______________________

Assinatura

Instituição / Departamento: FOUSP / Departamento de

Ortodontia e Odontopediatria

Local e data:

Endereço:

E-mail:

FOLHA DE APROVAÇÃO

Tashima AY. Avaliação in vitro da morfologia e da capacidade de

paralisação de lesões incipientes de cárie artificialmente induzidas em

dentes decíduos após irradiação com laser de Er:YAG [Dissertação de

Mestrado]. São Paulo: Faculdade de Odontologia da USP; 2006.

São Paulo, / / 2006

Banca Examinadora

1)Prof(a). Dr(a). ____________________________________________________________

Titulação:__________________________________________________________________

Julgamento: __________________ Assinatura:_________________________________

2) Prof(a). Dr(a).____________________________________________________________

Titulação: _________________________________________________________________

Julgamento: __________________ Assinatura:_________________________________

3)Prof(a). Dr(a). ____________________________________________________________

Titulação: _________________________________________________________________

Julgamento: __________________ Assinatura:_________________________________

Dedico este trabalho

Aos meus pais, ROSA e GOITI, e minha irmã, LUCIANA,

por todo amor, incentivo, paciência e cooperação.

Obrigada por tudo que fizeram para que meu sonho se

tornasse realidade. Sem vocês eu não estaria aqui!

À DEUS,

por estar presente na minha vida, me protegendo,

iluminando meu caminho e me dando forças para que

eu possa atingir meus ideais.

Agradecimentos Especiais

À minha orientadora, Profa. Dra. Ana Estela Haddad,

que mesmo à distância, esteve presente nos momentos necessários,

acreditando no meu trabalho, compreendendo e respeitando meu tempo,

limites e decisões. Admiro muito você, como pessoa e como profissional!

Aos meus “co-orientadores e anjos da guarda”, Fausto e Ricardo,

pela ajuda, contribuição e pontos de vista “divergentes” que propiciaram o

desenvolvimento deste trabalho e meu crescimento científico.

Obrigada pelo apoio, amizade, carinho e força que vocês me deram em

todas as etapas deste trabalho. Adoro vocês!!!

Agradecimentos

Ao Prof. Dr. Antonio Carlos Guedes-Pinto, a quem sempre admirei e respeitei

como pessoa e profissional. Obrigada pelos ensinamentos, conselhos,

conversas e por possibilitar o desenvolvimento deste trabalho no curso de

pós-graduação.

À Profa. Dra. Célia Regina Martins Delgado Rodrigues, pelo carinho, amizade

apoio, ensinamentos, paciência e disponibilidade que sempre me

proporcionou em todos os momentos. Admiro muito você como pessoa e

profissional!!!

À Profa. Marcia Turolla Wanderley, pelo carinho, apoio, amizade e presença

em todos os momentos da minha vida profissional e pessoal. Seus

ensinamentos e incentivos sempre contribuíram para o meu crescimento

profissional. Obrigada por ser esta pessoa especial!

À Profa. Dra. Maria Salete Nahás Pires Corrêa, pelo grande exemplo de vida

e dedicação à Ciência. Obrigada pela sua ajuda e orientação em muitos

momentos!

Ao Prof. Dr. José Carlos Petrossi Imparato, pela competência, convivência,

ajuda, oportunidades e ensinamentos recebidos.

Ao Prof. Dr. Marcelo José S. Bönecker, pelo incentivo, amizade e pelas

palavras de apoio que foram muito importantes para mim!

À Profa. Dra. Ana Lídia Ciamponi, pela amizade, convivência e

conhecimentos transmitidos, meus sinceros agradecimentos.

À Profa. Dra. Claudia Perez Trindade, pelo carinho, amizade, alegria e apoio

durante todas as etapas da minha vida acadêmica!!!

Às minhas amigas, Elaine, Gabriela, Cristiane, Suzana e Daniele, pela

presença em todos os momentos da minha vida. Obrigada pela amizade,

apoio, carinho e estímulo que vocês sempre me deram. Vocês são pessoas

muito importantes na minha vida!!!

Aos meus colegas de pós-graduação: Alessandra, Anna Paula, Daniela,

Fausto, Fernanda Morais, Fernanda Nahás, Francisco, Luciana Butini, Luciana

Sanglard, Marise, Monique, Ricardo, Sandra, Selma e Thiago, pela amizade,

convivência e inúmeros momentos de descontração e alegria que me

proporcionaram durante estes dois anos.

Aos meus amigos Cássio e Dani, pelo apoio, amizade, companhia, ajuda e

confiança no meu trabalho!!! Vocês são pessoas muito especiais na minha

vida.

Ao Thiago, pela amizade, apoio e ensinamentos durante todo curso.

Obrigada principalmente pela ajuda e pelas considerações durante a

finalização deste trabalho.

À Cris Zardetto, pela pessoa especial que é, por estar sempre presente em

vários momentos importantes do meu curso! Obrigada pela amizade, ajuda,

apoio e carinho!!!

À Fê Morais, Lu Butini e Selma, pela amizade, apoio e ajuda durante todo o

curso. Obrigada por tudo!!!!

À Glenda e Cristina, pela amizade, apoio e força em vários momentos da

minha vida!

À Marize, Clemência, Fátima e Júlio, funcionários da Disciplina de

Odontopediatria da FOUSP, por estarem sempre dispostos a ajudar, pelo

carinho, convivência, torcida e amizade!

Ao Prof. Dr. Carlos de Paula Eduardo, por permitir a utilização dos aparelhos

de laser do Laboratório Especial de Laser em Odontologia (LELO) da FOUSP.

À Patrícia Freitas, por compartilhar seu conhecimento e pela amizade, ajuda

e paciência no esclarecimento das minhas dúvidas que foram essenciais

para o engrandecimento de minha pesquisa.

À Lili, Jô, Haroldo e Leila, funcionários e estagiária do LELO - FOUSP, pela

gentileza, amizade, ajuda, paciência e torcida nos momentos de dificuldade

e durante o desenvolvimento da fase experimental.

À Profa. Dra. Denise Zezell e Cebolinha, do Instituto de Pesquisas Energéticas

e Nucleares da USP, pela ajuda, disponibilidade e orientações.

Ao Prof. Dr. Nicolau, Fernando, Douglas e às alunas da pós-graduação, do

Centro de Pesquisas em Biologia Oral do Departamento de Materiais

Dentários da FOUSP, pela ajuda e por possibilitar a utilização do laboratório

durante a fase experimental.

À Rosa, Mirtes, Antônio e Silvio, funcionários da Disciplina de Materiais

Dentários da FOUSP, pela ajuda e atenção que sempre tiveram comigo!

À Patrícia, técnica da Disciplina de Patologia da FOSUP, pela ajuda,

disponibilidade e competência durante a fase experimental.

À Soninha e Arnaldo, funcionários da Disciplina de Dentística da FOUSP, que

sempre foram gentis comigo e me auxiliaram em vários momentos.

À Cátia, Alessandra e Nair, secretárias da Pós-Graduação da FOUSP, pela

paciência e ajuda diante das dificuldades e conquistas desse período.

Ao Issac, Rodolfo, Cecília e Jaqueline, do Instituto de Geologia da USP, pela

ajuda, atenção e utilização do laboratório.

À bibliotecária Vânia, obrigada pela ajuda na revisão e normatização das

referências bibliográficas.

À Solange, pela confecção da ficha catalográfica.

Ao Banco de Dentes Humanos da Faculdade de Odontologia da

Universidade de São Paulo (FOUSP) e aos pacientes que doaram seus dentes

decíduos e possibilitaram a realização deste estudo.

Ao Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

pela concessão da bolsa de estudo durante o curso de Pós-Graduação.

A todas as pessoas que, com as mais simples palavras, gestos e auxílio, me

ajudaram no desenvolvimento deste trabalho.

“Quando amamos e

acreditamos do fundo de nossa

alma em algo, nos sentimos

mais fortes que o mundo, somos

tomados de uma serenidade

que vem da certeza de que

nada poderá vencer nossa fé.

Esta força faz com que sempre

tomemos as decisões certas, nas

horas certas, e quando

atingimos o nosso objetivo,

ficamos surpresos com nossa

própria capacidade”

Paulo Coelho

Tashima AY. Avaliação in vitro da morfologia e da capacidade de

paralisação de lesões incipientes de cárie artificialmente induzidas em

dentes decíduos após irradiação com Laser de Er:YAG [Dissertação de

Mestrado]. São Paulo: Faculdade de Odontologia da USP; 2006.

RESUMO

O objetivo deste estudo in vitro foi avaliar a morfologia e a paralisação da

progressão de lesões de cárie artificiais em esmalte após irradiação da

superfície com laser de Er:YAG (KaVo Key II). A amostra (120 blocos de

esmalte de dentes decíduos), submetida à ciclagem de pH durante 7 dias,

foi divida aleatoriamente entre as fases experimentais. Na fase morfológica

os espécimes receberam os seguintes tratamentos: controle (C), laser focado

(LC), laser desfocado 3mm (L3), laser desfocado 6mm (L6), e foram

preparados para microscopia eletrônica de varredura. Para avaliação da

efetividade do laser os espécimes foram divididos entre 9 grupos

experimentais: controle negativo (CN), controle positivo (CP), laser focado

(LC), laser desfocado 3mm (L3), laser desfocado 6mm (L6), aplicação tópica

de flúor (F), LC mais flúor (LCF), L3 mais flúor (L3F) e L6 mais flúor (L6F). Os

grupos foram submetidos a novo desafio cariogênico (exceto grupo CN)

seguido de preparo para microscopia de luz polarizada. Os dados obtidos

foram analisados usando os testes estatísticos ANOVA e LSD. Imagens com

lupa estereoscópica também foram realizadas e o resultado submetido aos

testes estatísticos Qui-quadrado, Exato de Fisher e teste de concordância. A

análise visual e morfológica mostrou ablação superficial da lesão de

mancha branca irradiada no grupo LC, aumento de porosidade foi

visualizado no grupo L3 assim como ausência de alteração morfológica no

grupo L6. Os resultados da microscopia de luz polarizada mostraram que a

irradiação do laser mais flúor impediu a progressão da cárie, nos grupos LCF,

L3F e L6F e reduziu o corpo da lesão no grupo L6F. Pode-se concluir que a

associação entre o laser de Er:YAG desfocado 6mm mais aplicação de flúor

diminuiu a profundidade da lesão incipiente de cárie sem ocasionar

alteração morfológica e que os demais grupos em que a associação entre

laser e flúor estava presente foram efetivos na paralisação das lesões.

Palavras-Chave: Laser de Er:YAG; Mancha branca; Fluoretos tópicos;

Dentes decíduos; Esmalte; Desmineralização.

Tashima AY. In vitro morphological assessment and inhibition of artificial

incipient caries lesions after Er:YAG laser irradiation on primary teeth

[Dissertação de Mestrado]. São Paulo: Faculdade de Odontologia da USP;

2006.

ABSTRACT

The aim of this in vitro study was to evaluate the morphological effects of

Er:YAG laser (KaVo Key II) irradiation on artificial enamel caries lesions and its

ability to arrest the progression of these lesions. The sample (120 enamel

blocks from primary teeth) was previously submitted to pH-cycling and then

randomly divided into the groups. In the morphological analysis, the

specimens were subdivided into 4 groups: control (C), focused laser (LC),

defocused laser 3mm (L3), defocused laser 6mm (L6) and then prepared for

scanning electron microscopy. To evaluate the effectiveness of the laser on

incipient caries lesions, the specimens were divided into 9 groups: negative

control (NC), positive control (PC), focused laser (LC), defocused laser 3mm

(L3), defocused laser 6mm (L6), topical fluoride application (F), LC and

fluoride (LCF), L3 and fluoride (L3F) and L6 and fluoride (L6F). All groups were

submitted once again to ph cycling (except NC) and prepared for polarized

light microscopy. ANOVA and LSD statistical tests were used. Images were

also observed under stereoscopic loupe and were submitted to Chi-square

test, Fishers´ exact test and reproducibility assessment. Visual and

morphological evaluations showed that superficial ablation was present on

the artificial white spot caries lesions in group LC, porosity increase in group L3

and no morphological alteration in group L6. Results under polarized light

microscopy showed that laser irradiation and fluoride was able to arrest the

caries progression in groups LCF, L3F and L6F and reduce the lesion´s depth in

L6F. In conclusion, it was detected that the association of Er:YAG defocused

laser 6mm irradiation and fluoride was able to reduce the depth of the

artificial incipient caries lesions without producing any morphological

alteration and that the association of laser and fluoride was effective in

arresting incipient caries lesions .

Uniterms: Er:YAG Laser; Dental white spots; Topical fluorides; Primary teeth;

Enamel; Demineralization.

LISTA DE ILUSTRAÇÕES

Figura 4.1 Seleção e preparo da amostra para desenvolvimento de lesões

artificiais de cárie incipiente.............................................................53

Figura 4.2 Diagrama do estudo preliminar: determinação dos

parâmetros.........................................................................................56

Figura 4.3 Tratamento e preparo dos espécimes para Microscopia

Eletrônica de Varredura (MEV)........................................................60

Figura 4.4 Preparo dos espécimes para microscopia de luz

polarizada...........................................................................................63

Figura 5.1 Imagens dos espécimes do grupo controle...................................68

Figura 5.2 Imagens dos espécimes do grupo laser de Er:YAG focado........69

Figura 5.3 Imagens dos espécimes do grupo laser de Er:YAG desfocado

3 mm...................................................................................................70

Figura 5.4 Imagens dos espécimes do grupo laser de Er:YAG desfocado

6 mm....................................................................................................71

Figura 5.5 Imagens obtidas através da lupa estereoscópica dos espécimes

analisados (aumento 20X) e por microscopia de luz polarizada

(aumento 20X) dos diferentes grupos experimentais....................73

Figura 5.6 Gráfico representando as médias de profundidade das lesões

(µm) nos diferentes grupos experimentais. Letras diferentes

mostram diferença estatisticamente significante entre os grupos

(p<0.05) e a distância entre as barras denota os desvios

padrões...............................................................................................74

LISTA DE TABELAS

Tabela 4.1 Determinação dos parâmetros utilizados em modo contato

(n=2).....................................................................................................55

Tabela 4.2 Parâmetros do laser, valores das áreas e densidades de energia

utilizadas...............................................................................................57

Tabela 4.3 Condições experimentais analisadas..............................................58

Tabela 4.4 Descrição das condições experimentais propostas......................61

Tabela 5.1 Comparação entre os grupos experimentais.................................66

Tabela 5.2 Número de amostras, médias e desvio-padrão da profundidade

das lesões de cárie (µm) de cada grupo experimental...............72

Tabela 5.3 Resultado da análise de Variância para verificar a influência dos

tratamentos experimentais sobre a profundidade das lesões

incipientes de cárie............................................................................72

LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS

controle

controle positivo

controle negativo

flúor

laser de Er:YAG, modo focado (em contato)

LCF

laser de Er:YAG, modo focado, mais flúor

laser de Er:YAG, modo desfocado, 3 mm

L3F

laser de Er:YAG, modo desfocado, 3 mm mais flúor

laser de Er:YAG, modo desfocado, 6 mm

L6F

laser de Er:YAG, modo desfocado, 6 mm mais flúor

ATF

aplicação tópica de flúor

grau Celsius

CaCl

cloreto de cálcio

CaF

fluoreto de cálcio

dióxido de carbono

centímetro

DES

solução desmineralizadora

Er,Cr:YSGG

érbio-cromo: ítrio-escândio-gálio-granada

Er:YAG

érbio: ítrio-alumínio-granada

Er:YSGG

érbio: ítrio-escândio-gálio-granada

grama(s)

h hora

hertz

IPEN

Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares

joule

J/cm

joule(s) por centímetro quadrado

KCl

cloreto de potássio

KOH

hidróxido de potássio

litro

molar

MEV

Microscópio Eletrônico de Varredura

miligrama

milijoule

mililitro

milímetro

NaH

fosfato de sódio

Nd:YAG

neodímio: ítrio-alumínio-granada

nanômetro

número

logaritmo negativo da concentração hidrogeniônica (-log

[H+])

ppm

parte(s) por milhão

RE solução remineralizadora

segundo

micro

W Watt

SUMÁRIO

1 INTRODUÇÃO..........................................................................................

2 REVISÃO DA LITERATURA........................................................................

2.1 Modelos de indução in vitro de lesões artificiais de

cárie.........................................................................................................

2.2 Efeitos dos diferentes tipos de aparelhos de laser na prevenção

da doença cárie...................................................................................

2.3 Laser de Er:YAG......................................................................................

3 PROPOSIÇÃO..........................................................................................

4 MATERIAL E MÉTODOS............................................................................

4.1 Material...................................................................................................

4.2 Métodos..................................................................................................

4.2.1 características do laser de Er:YAG......................................................

4.2.2 preparo da amostra..............................................................................

4.2.2.1 seleção e preparo dos dentes decíduos...........................................

4.2.2.2 criação das lesões artificiais de cárie.................................................

4.2.3 estudo preliminar...................................................................................

4.2.4 análise morfológica...............................................................................

4.2.4.1 lupa estereoscópica.............................................................................

4.2.4.2 microscopia eletrônica de varredura................................................

4.2.5 análise em microscópio de luz polarizada.........................................

5 RESULTADOS............................................................................................

5.1 Análise em Lupa Estereoscópica........................................................ 65

5.2 Análise em Microscópio Eletrônico de Varredura.............................

5.3 Análise em Microscópio de Luz Polarizada........................................

6 DISCUSSÃO..............................................................................................

7 CONCLUSÃO...........................................................................................

REFERÊNCIAS.........................................................................................................

APÊNDICE...............................................................................................................

102

ANEXO................................................................................................................... 103

1 INTRODUÇÃO

O laser (acrônimo de light amplification by stimulated emission of

radiation = amplificação da luz pela emissão estimulada de radiação) é uma

tecnologia que vem sendo progressivamente incorporada na Odontologia,

e sua utilização na Odontopediatria, Cirurgia, Dentística, entre outras

especialidades, tem sido amplamente investigada.

No início, apenas Faculdades de Odontologia e centros de pesquisas

podiam utilizar este recurso, pois o alto custo e tamanho dos primeiros

equipamentos dificultavam sua aquisição. Com a evolução do

conhecimento e difusão desta nova tecnologia na comunidade científica, a

utilização na prática odontológica promoveu o surgimento de novos

equipamentos tornando este recurso mais acessível e viável para ser utilizado

no consultório tanto em tecidos moles, com os lasers de diodo, neodímio -

Nd:YAG e dióxido de carbono – CO

(GOHARKHAY et al., 1999) quanto em

tecidos duros com os lasers de CO

(FEATHERSTONE et al., 1998; RODRIGUES et

al., 2004), Nd:YAG (BAHAR; TAGOMORI, 1994; KIMURA et al., 1997; TSAI et al.,

2002), diodo (SANTAELLA et al., 2004; WETTER et al., 2002), érbio – Er:YAG e

Er,Cr:YSGG (FREITAS, 2005; SCHWARZ et al., 2003; THEODORO et al., 2004) e

(KLEIN et al., 2005; WITTSCHIER, 2001).

De acordo com o espectro de emissão e o comprimento de onda, os

lasers podem estar na faixa do ultravioleta (abaixo de 400 nm), vermelho

visível (620-780 nm) ou infravermelho (acima de 790 nm). Entre os tipos de

lasers usados na Odontologia temos o de argônio (488 ou 514 nm), CO

(9300; 9600 e 10600 nm), diodo (830; 980 nm), Nd:YAG (1064nm), Er:YAG (2940

nm), Er,Cr:YSGG (2790 nm) e hólmio - Ho:YAG (2120 nm) (COLUZZI, 2000;

STABHOLZ et al., 2003; WITTSCHIER, 2001).

O efeito da irradiação vai depender do comprimento de onda do

laser e das características de absorção do tecido alvo. Ao atingir o tecido

alvo, a luz poderá sofrer absorção, reflexão, espalhamento e/ou transmissão,

resultando em diferentes efeitos terapêuticos (COLUZZI, 2000; PEARSON;

SCHUCKERT, 2003; RODRIGUES et al., 2004; STABHOLZ et al., 2003).

Os lasers podem ser classificados em baixa potência, com efeitos não

térmicos que podem ser fotoquímicos e fotofísicos gerando como resposta

final efeitos fotobiológicos nos tecidos irradiados, e de alta potência, com

efeitos térmicos produzindo coagulação, corte, vaporização, ablação e

carbonização ou efeitos (EDUARDO; GOUW-SOARES; HAYPEK, 2002).

Uma das linhas de atuação do laser é na prevenção da cárie

dentária. Tanto o laser de CO

(FEATHERSTONE et al., 1998; HSU et al., 2001;

KLEIN et al., 2005; RODRIGUES et al., 2004; TSAI et al., 2002) quanto o de

argônio (FLAITZ et al., 1995; HAIDER; WHITE; RICH, 1999; HICKS et al., 2003;

HICKS et al., 2004; OHO; MORIOKA, 1990; WESTERMAN et al., 2002) tem

apresentado bons resultados nessa área, sendo empregados para aumentar

a resistência ácida do esmalte hígido frente ao desafio cariogênico.

Pesquisas utilizando outros comprimentos de onda, como Nd:YAG

(HOSSAIN et al., 2001; MORIOKA; TAGOMORI, 1988), diodo (KATO, 2004;

SANTAELLA et al., 2004), Er:YAG (FLAITZ et al., 1995; LIU; LIU; STEPHEN, 2006),

Er,Cr:YSGG (FREITAS, 2005), têm sido desenvolvidas para verificar a sua

efetividade no controle da doença cárie.

Apesar do conhecimento científico alcançado sobre a doença cárie

e da comprovada efetividade dos métodos preventivos atualmente

disponíveis, a presença da lesão de mancha branca ainda é um quadro

freqüentemente observado e representa o sinal clínico da presença de

doença/atividade de cárie (TEN CATE, 2004). Neste estágio o controle é feito

sem a necessidade de tratamento invasivo, pois a camada superficial do

esmalte dentário ainda se mantém íntegra (BACKER-DIRKS, 1966).

Alguns trabalhos mostram a efetividade do laser aplicado, sobre

superfície hígida, visando promover aumento da resistência do esmalte

frente ao desafio cariogênico, de dentes bovinos ou em dentes

permanentes humanos, porém poucos são os estudos envolvendo dentes

decíduos.

Com exceção do estudo que utilizou o laser de neodímio em esmalte

bovino (TAGOMORI et al., 1991) nenhum estudo, no entanto, avaliou a

efetividade do laser de érbio na paralisação e até remineralização de lesões

de mancha branca em dentes decíduos, motivando a realização do

presente estudo para avaliar a efetividade do laser de Er:YAG na

paralisação e possível remineralização de lesões de cárie incipientes

artificiais em dentes decíduos.

2 REVISÃO DA LITERATURA

A primeira evidência clínica da presença da doença cárie na

cavidade bucal é o aparecimento da lesão de mancha branca que é

caracterizada pela presença da superfície externa aparentemente intacta,

enquanto a subsuperfície apresenta-se desmineralizada.

Diante deste quadro de atividade de cárie, para que haja controle

adequado, é fundamental inserir o paciente em um programa de promoção

de saúde, ou seja, modificar os padrões de higiene (promover a

desorganização do biofilme bacteriano), os hábitos alimentares (controlar a

freqüência de ingestão de alimentos cariogênicos) e associar o uso racional

do flúor tópico com o controle profissional do biofilme para que se obtenha

paralisação e/ou remineralização destas lesões.

Dentro deste contexto, o laser surgiu como uma alternativa para o

controle da doença cárie, pois estudos realizados sobre o esmalte hígido

sugerem que sua aplicação promove um aumento na resistência do esmalte

frente ao desafio cariogênico.

Pesquisas realizadas com lasers de CO

, Nd:YAG e argônio, associados

ou não ao flúor tópico na forma de gel ou verniz, mostraram resultados

favoráveis na paralisação da doença cárie. A aplicação do laser de Er:YAG

e Er,Cr:YSGG na área da prevenção de cárie ainda é recente e poucos

trabalhos foram até então publicados sobre o tema, sendo um campo ainda

aberto para investigação. Muitos estudos mostraram aumento da resistência

ácida do esmalte hígido após irradiação com o laser (APEL et al., 2002a;

APEL et al., 2004; BEVILACQUA, 2002; DELBEM et al., 2003; FLAITZ et al., 1995;

HAIDER; WHITE; RICH, 1999

; OHO; MORIOKA, 1990), porém poucos estudos

foram realizados sobre o esmalte desmineralizado (TAGOMORI et al., 1991).

Antes de indicar o uso clínico do laser, é importante que sejam

desenvolvidas pesquisas in vitro de modo a avaliar a efetividade do laser

sobre o esmalte e verificar se os parâmetros testados podem ocasionar

possíveis danos ao tecido pulpar, causado pela elevação da temperatura

na câmara pulpar, e ao tecido periodontal, o que inviabilizaria sua

utilização.

2.1 Modelos de indução in vitro de lesões artificiais de cárie

Diversos são os modelos experimentais descritos na literatura que são

utilizados para promover a formação in vitro de lesões de cárie

(FEATHERSTONE, 1996), assim como para determinar a resistência ácida e

possível capacidade de remineralização do esmalte submetido à irradiação

do laser. Os modelos mais utilizados são os modelos de desmineralização,

que utilizam tampão ácido, e os modelos de desmineralização e

remineralização, através da ciclagem de pH.

No modelo de desmineralização as lesões de cárie em esmalte, são

produzidas com o uso de um gel acidificado (pH entre 4,25 – 4,5 com adição

de ácido láctico) (FLAITZ et al., 1995; ISSA et al., 2003; WESTERMAN et al., 2002)

ou solução de tampão lactato (pH 4,5) (CECCHINI, 2001; TSAI et al., 2002). Os

períodos de tempo variam em cada estudo, de acordo com o desafio

cariogênico que se deseja empregar.

O modelo de desmineralização e remineralização, através da

ciclagem de pH, tem sido frequentemente citado nos estudos, pois simula

melhor a condição presente na cavidade oral (ARGENTA; TABCHOURY;

CURY, 2003; DELBEM et al., 2003; FEATHERSTONE et al., 1998; ITTHAGARUN, WEI,

2000; KLEIN et al., 2005; MENDES; NICOLAU, 2004; TEN CATE; DUIJSTERS, 1982).

Neste modelo a amostra é submetida a soluções desmineralizadoras (DES) e

remineralizadoras (RE), alternadamente, para promover a formação das

lesões de cárie sendo que, o período de ciclagem, varia de acordo com o

desafio cariogênico que cada autor deseja desenvolver em seu estudo (Ex:

3h DES / 21h RE e 8h DES / 16h RE).

2.2 Efeitos dos diferentes tipos de aparelhos de laser na prevenção da

doença cárie

Na odontologia, os aparelhos de laser apresentam diferentes

indicações de uso de acordo com o comprimento de onda, densidade de

energia (fluência), taxa de repetição (freqüência) e tempo de exposição.

Dependendo dos parâmetros escolhidos e das características e

propriedades ópticas de cada tipo de laser, os mesmos podem ser aplicados

em tecidos moles ou tecidos duros.

O laser pode ser empregado no diagnóstico da cárie (por

fluorescência), na remoção de tecido cariado, no tratamento da

hipersensibilidade dentinária, no clareamento dental, na redução

microbiana em tratamento periodontal e endodôntico, em cirurgia

periapical, no controle de herpes labial e úlcera aftosa, mucosite e em

cirurgia (EDUARDO; GOUW-SOARES; HAYPEK, 2002; PARKINS et al., 1991;

PEARSON; SCHUCKERT, 2003; STABHOLZ et al., 2003; WITTSCHIER, 2001).

Na prevenção da doença cárie, os lasers também têm sido utilizados e

avaliados para determinar sua efetividade no controle e/ou paralisação de

lesões de cárie incipientes. Resultados positivos foram encontrados com os

lasers de CO

e de argônio (FLAITZ et al., 1995; FEATHERSTONE et al., 1998;

HAIDER; WHITE; RICH, 1999; HICKS et al., 2003; HICKS et al., 2004; KLEIN et al.,

2005; TSAI et al., 2002; WESTERMAN et al., 2002).

O laser de diodo, muito utilizado em procedimentos cirúrgicos,

também foi testado na prevenção de cárie, porém os resultados não foram

favoráveis provavelmente devido à sua absorção limitada pelo tecido

mineralizado. Alguns estudos mostraram que, após a irradiação do laser de

diodo sobre o esmalte, áreas de fusão e ressolidificação com redução da

rugosidade superficial e do diâmetro dos poros são observadas e que esta

modificação poderia estar associada com o aumento da resistência do

esmalte ao ataque ácido (EBEL, 2003; OLIVEIRA et al., 2001; WETTER et al.,

2002). Porém quando foram realizados estudos sobre a efetividade do laser

de diodo em comparação ao verniz de flúor, sobre o esmalte de dentes

humanos, observou-se que os resultados com os parâmetros experimentais

testados não foram favoráveis e a aplicação tópica de flúor promoveu

maior resistência frente ao desafio ácido do que o uso isolado do laser

(KATO, 2004; SANTAELLA et al., 2004).

Há evidências na literatura que o laser de Nd:YAG também poderia

ser empregado com resultados favoráveis na prevenção de lesões de cárie.

Nas análises em microscópico de luz e eletrônico de varredura foi observado

que a irradiação do laser de Nd:YAG, sobre o esmalte, promoveu fusão e

ressolidificação, com ausência de formação de cavidade no esmalte

(HOSSAIN et al., 2001; PELINO et al., 1999;). O aumento da resistência ácida

do esmalte de dentes hígidos foi observado após uso de laser de Nd:YAG,

tanto em associação ou não à aplicação de flúor tópico quanto com

corantes fotoabsorvedores escuros como nanquim ou carvão (BAHAR;

TAGOMORI, 1994; BOARI; ZEZELL; EDUARDO, 1999; HOSSAIN et al., 2001;

MORIOKA; TAGOMORI, 1988; MYAKI et al., 1998).

Poucos foram os estudos descritos na literatura que utilizaram o esmalte

desmineralizado como substrato para análise da efetividade da irradiação

do laser. Trabalhos com o laser de Nd:YAG, com metodologia semelhante à

apresentada neste estudo, mostraram que a irradiação no

esmalte

desmineralizado com laser de Nd:YAG resultou em alta resistência ácida

com remineralização da zona superficial do esmalte (TAGOMORI et al.,

1991).

2.3 Laser de Er:YAG

Embora o laser de Er:YAG seja originalmente indicado para a remoção

de tecido cariado e para preparos cavitários, sem causar injúrias térmicas

aos tecidos remanescentes ou polpa (HIBST; KELLER, 1989), sua utilização para

prevenção da formação de lesões de cárie com diferentes parâmetros

também tem sido investigada.

A aprovação de sua utilização em preparos cavitários ocorreu em

1997, pela Food and Drug Administration (FDA), nos Estados Unidos (COZEAN

et al., 1997; STABHOLZ et al., 2003), sendo o primeiro laser a ser aprovado

para este procedimento podendo ser utilizado com segurança e

efetividade. Pela grande absorção pela hidroxiapatita e água, este laser

está indicado para ser aplicado em tecidos duros (FRENTZEN; KOORT, 1992;

HIBST; KELLER, 1989).

Diversas pesquisas foram desenvolvidas na busca por parâmetros

adequados do laser de Er:YAG, para utilização tanto em esmalte quanto em

dentina, bem como sua associação com corantes e presença ou ausência

de refrigeração também foram objetos de pesquisas principalmente quando

se avaliavam alterações morfológicas do esmalte irradiado (BURKES et al.,

1992; HOSSAIN et al., 2000; MORIOKA; TAGOMORI; OHO, 1991; SAKAKIBARA et

al., 1994).

Diversos estudos têm buscado avaliar a resistência ácida do esmalte

após irradiação com laser de Er:YAG e seu possível efeito preventivo.

Resultados favoráveis, ou seja, maior resistência ácida do esmalte após

irradiação com o laser de Er:YAG, foram encontrados, embora não esteja

ainda elucidado o mecanismo que leva ao aumento da resistência ácida

ocasionado pela irradiação do laser (BEVILACQUA, 2002; CECCHINI, 2001;

HOSSAIN et al., 2000; WATANABE et al., 1998).

A análise em MEV mostrou que as superfícies irradiadas do esmalte e

da dentina apresentaram ablação dos tecidos dentais propiciando uma

superfície rugosa que poderia contribuir para o acúmulo de placa

bacteriana na região em comparação com uma superfície hígida (lisa).

Assim o ideal seria que se conseguisse aumentar a resistência dental sem, no

entanto, provocar irregularidades na superfície (BEVILACQUA, 2002).

Morioka, Tagomori e Oho (1991) analisaram os efeitos da resistência

ácida do esmalte humano após irradiação com laser de Er:YAG (NEC Inc.)

associado ou não a corantes brancos e pretos. As condições analisadas

neste estudo foram: energia variando de 0,39 – 0,92 J, diâmetro do feixe de 3

mm e taxa de repetição de 10, 2 e 1 Hz. Após irradiação, a amostra foi

exposta a 50 ml de gel tampão lactato (pH 4,5), 37

C, com posterior análise

por microrradiografias. A energia de 0,39 J e 10 Hz promoveu alta redução

da descalcificação tanto com ou sem corante enquanto a energia de 0,92 J

e 2 Hz produziu resistência ácida apenas com o corante. Na análise de

microscopia eletrônica de varredura observou-se que a superfície irradiada

sem corante estava rugosa. Quando os corantes foram comparados, foi

observado que a superfície que recebeu irradiação com corante branco

obteve alteração moderada em comparação com o corante preto. Os

autores concluíram que o laser de Er:YAG produziu resistência ácida

significante e que apesar do corante preto produzir maior resistência, o uso

do corante branco produziu menor dano ao esmalte.

Watanabe et al. (1998) analisaram a susceptibilidade do esmalte

dental à dissolução ácida após irradiação de laser de Er:YAG (Erwin). As

especificações deste laser foram comprimento de onda 2,94 µm, energia de

saída 30-350 mJ, taxa de repetição 1; 3,3; 5 e 10 Hz, energia de 25, 50, 100 e

150 mJ, com 5 disparos, sob irrigação de água (4 cc/min), usando sonda em

contato e ângulo de irradiação de 45º contra a superfície dentária. Após

irradiação os dentes foram colocados em solução desmineralizadora de

tampão lactato (pH 4,5) durante 4 dias. Microrradiografia, MEV e análise

dispersiva de raios x foram utilizadas neste estudo. Os resultados mostraram

que o esmalte irradiado apresentava defeito. A resistência ácida foi

observada na superfície de esmalte irradiado sendo melhor com 50 mJ. Os

resultados mostraram que este laser pode ser utilizado para prevenção,

porém outras avaliações devem ser realizadas para determinar o

mecanismo de resistência ácida pela irradiação do laser.

Hossain et al. (2000) avaliaram o efeito da irradiação do laser de

Er:YAG (400 mJ; 2 Hz; 5 s), com ou sem refrigeração de água, na resistência

ácida do esmalte hígido. Após irradiação as amostras foram submetidas a

uma solução de ácido lático (pH 4,8) a 36

C, durante 24 h. A quantidade de

íons cálcio presentes na solução foi determinada pela espectrometria de

absorção atômica e a análise superficial, pela microscopia eletrônica de

varredura (MEV). Os resultados deste estudo mostraram que a menor

quantidade de cálcio foi obtida das amostras irradiadas sem refrigeração e

que na ausência de água ocorreu fusão do esmalte, diferente da amostra

irradiada refrigerada com água, cuja superfície do esmalte apresentou

prismas mais evidentes. Os autores concluíram que a irradiação com laser de

Er:YAG, com ou sem refrigeração de água, foi efetiva na prevenção da

cárie porém os resultados mostraram que a ausência de refrigeração

promoveu maior resistência à desmineralização.

Hsu (2000) realizou irradiações com diferentes parâmetros do laser de

Er:YAG no esmalte para determinar a densidade de energia limite necessária

para obter um efeito destrutivo na superfície do esmalte. Os espécimes

irradiados com energia de 60 mJ, 2 Hz, a 1 mm de distância, com 3-4 pulsos,

sendo posteriormente submetidos ao modelo de ciclagem de pH por 20 h

em solução desmineralizadora (pH 4,5) e 4 h em solução remineralizadora

(pH 7,0) durante 2 dias. A análise em microscopia de luz polarizada mostrou

aumento na porosidade do esmalte causado pela desmineralização artificial

e na concentração de carbonato na superfície do esmalte em direção à

junção amelodentinária. A progressão da desmineralização foi interrompida

na margem onde o esmalte foi irradiado demarcando áreas com o mesmo

padrão do esmalte normal. Este fenômeno indicaria uma proteção contra a

desmineralização induzida pelo laser. O autor concluiu que a irradiação com

o laser de Er:YAG tem potencial para reduzir ou prevenir a desmineralização

do esmalte dental.

Cecchini (2001) avaliou in vitro as alterações morfológicas e a

resistência do esmalte dental à desmineralização por ácidos, após

irradiação com laser de Er:YAG (KaVo Key II). O laser utilizado apresenta as

seguintes especificações, comprimento de onda de 2,94 μm, taxa de

repetição de 1 a 15 Hz, energia de pulso variável entre 60 e 500 mJ e

diâmetro do feixe de 0,63 mm para a peça de mão 2051, não contato, e

0,32 mm para peça de mão 2055, com fibra contato 2055 (50/10). A amostra,

composta por terceiros molares, foi preparada e submetida a diferentes

tratamentos (n=10): (a) 60 mJ; 2 Hz; 33,3 J/cm

, ponta 2051, modo não

contato; (b) 80 mJ; 2 Hz; 44,4 J/cm

, ponta 2051, modo não contato; (c) 120

mJ; 2 Hz; 66,6 J/cm

, ponta 2051, modo não contato; (d) 64 mJ; 2 Hz; 20

J/cm

, ponta 2055, fibra 50/10, modo contato; (e) 86,4 mJ; 2 Hz; 26,9 J/cm

ponta 2055, fibra 50/10, modo contato; (f) 135 mJ; 2 Hz; 42,2 J/cm

, ponta

2055, fibra 50/10, modo contato; (g) controle (esmalte hígido). Após a

irradiação, as amostras foram submetidas a 2 ml de gel de tampão acetato

(pH 4,5) durante 8 h. A análise por espectrometria mostrou aumento da

resistência à desmineralização por ácidos com irradiações de 60 e 80 mJ,

fibra não contato, e com 64,8 mJ, fibra contato, devido ao aumento das

concentrações de cálcio e fósforo observado. Com relação à microscopia

eletrônica de varredura, as irradiações promoveram uma superfície de

esmalte rugosa, esbranquiçada, com ausência de zonas de fusão e

ressolidificação e aspectos de favos de mel, bem como áreas sem alteração

morfológica em locais onde não ocorreu a irradiação.

Apel et al. (2002a) avaliaram in vitro a solubilidade ácida do esmalte

dental após irradiação subablasivas dos lasers de Er:YAG (2,94 µm) e Er:YSGG

(2,79 µm). A influência da aplicação do flúor antes da irradiação do laser

também foi avaliada. Para este estudo foram utilizados 294 blocos de

esmalte bovino (4 x 4 mm) divididos aleatoriamente em 14 grupos (n = 21):

controle (CG), Er:YAG e Er:YSGG usando densidades de energia de 4; 6 e 8

J/cm

e os mesmos parâmetros foram repetidos após a imersão em solução

de fluoreto de sódio 1% durante 15 minutos sendo que um grupo recebeu

apenas tratamento de flúor. O equipamento testado era um sistema de laser

experimental, Tipo 1-2-3 modular da Schwartz Eletro-Optics. Este sistema

permitia a troca dos cristais de laser tornando possível a emissão de luz com

comprimento de onda de 2,94 µm para o laser de Er:YAG e de 2,97 µm para

o laser de Er:YSGG, ambos operando no modo free-running. As densidades

de energia foram estabelecidas antes do início deste experimento. A

freqüência de 5 Hz e o tempo de exposição de 25 s, com total de 125 pulsos,

foi aplicada em cada espécime. A seguir os espécimes foram

desmineralizados em 3 ml de solução tampão acetato (pH 4,5). Os

espécimes foram armazenados em banho de água com temperatura

controlada de 37

C, durante 24 h, com agitação. Após este período, os

espécimes foram removidos da solução desmineralizadora e o conteúdo de

cálcio da solução foi determinado pela espectrometria de absorção

atômica. Os resultados indicaram uma menor solubilidade do cálcio após a

irradiação de densidades de energia maiores do laser. Maior diminuição da

solubilidade foi observada com o laser de Er:YSGG a 8 J/cm

(redução de

20% em comparação com o grupo controle) porém as diferenças entre os

grupos laser e o controle não foram estatisticamente significantes. Uma

significante redução do conteúdo de cálcio foi encontrada na solução

desmineralizadora nos grupos que receberam flúor, e a adição do laser não

aumentaram a resistência ácida. Os autores concluíram que apesar do laser

de érbio apresentar um potencial para aumentar a resistência ácida, sua

aplicação exclusiva para prevenção de cárie não foi eficaz nas condições

examinadas.

Bevilacqua (2002) avaliou in vitro a incorporação de flúor e a

resistência ácida do esmalte dental bovino após irradiação com diferentes

densidades de energia, com laser de Er:YAG pulsado (Opus 20),

comprimento de onda de 2,94 μm, potência variando de 1 a 12 W, taxa de

repetição de 7 a 12 Hz, diâmetro do feixe na região de contato de 1mm. Na

primeira parte do experimento, 30 dentes foram submetidos a diferentes

parâmetros de irradiação, abaixo e na faixa do limiar de ablação, seguidos

pela análise em microscopia eletrônica de varredura para verificar as

características morfológicas e se houve ablação ou não do esmalte. A

irradiação em modo contato com 31,84 J/cm

, provocou ablação do

esmalte semelhante à observada após condicionamento com ácido

fosfórico. As irradiações com 25,47 e 19,10 J/cm

, modo contato, também

produziram ablação com superfície mais irregular. As densidades de energia

de 2,08; 1,8 e 0,9 J/cm

não produziram alterações morfológicas. Na

segunda parte do experimento 80 amostras foram submetidas aos seguintes

tratamentos: (a) controle – aplicação tópica de flúor fosfato acidulado (ATF);

(b) condicionamento com ácido fosfórico a 37% seguido de ATF; (c)

irradiação com 250 mJ; 7 Hz; 31,84 J/cm

; modo contato, seguido de ATF; (d)

irradiação com 200 mJ; 7 Hz; 25,47 J/cm

; modo contato, seguido de ATF; (e)

irradiação com 150 mJ; 7 Hz; 19,10 J/cm

; modo contato, seguido de ATF; (f)

irradiação com 250 mJ; 7 Hz; 2,08 J/cm

; distância 3,0 cm, modo não

contato, seguido de ATF; (g) irradiação com 200 mJ; 7 Hz; 1,8 J/cm

;

distância 2,6 cm, modo não contato, seguido de ATF; (h) irradiação com 100

mJ; 7 Hz; 0,9 J/cm

; distância 2,6 cm, modo não contato, seguido de ATF.

Após receber os tratamentos propostos, a amostra foi submetida à 2 ml de

solução de ácido acético (pH 4,5) durante 8 h. As soluções foram analisadas

pela espectrometria de absorção atômica e espectrofotometria e os íons

flúor, cálcio e fósforo foram quantificados. A autora concluiu que todos os

grupos irradiados com laser antes do flúor foram melhores que o grupo

controle com maior incorporação de flúor nos dentes irradiados com baixas

densidades de energia (1,8 e 0,9 J/cm

). Diminuição na desmineralização do

esmalte foi observada nos grupos que receberam tratamento com ácido

fosfórico e irradiação com energia mais alta (31,84 J/cm

Delbem et al. (2003) analisaram in vitro, o efeito do laser de Er:YAG

sobre o esmalte humano (terceiros molares extraídos) na formação de

fluoreto de cálcio (CaF

) após a aplicação de flúor e sua ação anti-

cariogênica. O laser pulsado de Er:YAG (KaVo) de 2,94 um foi utilizado com

os seguintes parâmetros: feixe desfocado, sem spray, distância de 40 mm da

superfície da amostra, energia de 60 mJ, taxa de repetição de 1 Hz, tempo

de exposição de 10 s, feixe de saída de 0,63 mm, densidade de energia de

0,95 J/cm

, duração de pulso de 250-500 µsec e peça de mão 2051. O flúor

fosfato acidulado a 1,23% em gel (ATF) foi aplicado com cotonete, durante 4

minutos, seguido de enxágüe durante 1 minuto. Cento e vinte blocos de

esmalte (3 x 3 mm) foram armazenados em solução de formaldeído 2%, em

temperatura ambiente, pH 7,0 e divididos para serem submetidos aos

seguintes tratamentos (n = 30): (a) controle, (b) laser de Er:YAG, (c) ATF e (d)

laser de Er:YAG + ATF. Oitenta blocos foram submetidos à ciclagem de pH

durante 14 dias. Nos demais 40 blocos, o fluoreto de cálcio foi medido antes

da ciclagem com desafio cariogênico alto sendo 10 dias com 20 ml de

solução de desmineralização contendo cálcio 2,0 mM, fosfato 2,0 mM em

tampão acetato 0,075 M, pH 4,3 durante 3 h e 10 ml de solução

remineralizadora contendo cálcio 1,5 mM, fosfato 0,9 mM, KCL 150 mM em

tampão Tris 0,1 M, pH 7,0 durante 21 h e nos finais de semana armazenados

em solução remineralizante. Após a ciclagem de pH os blocos foram

submetidos aos testes de microdureza superficial, microdureza em corte

transversal e análise da concentração de flúor, na forma de fluoreto de

cálcio. Os resultados mostraram que houve uma redução significante na

microdureza superficial em todos os grupos experimentais sendo que o grupo

controle apresentou uma alta diminuição e o grupo laser de Er:YAG+ATF

mostrou a menor diminuição. Os grupos ATF e laser de Er:YAG mostraram os

mesmos resultados. A porcentagem do conteúdo mineral nas profundidades

10, 20 e 40 µm foi menor nos grupos controle e Er:YAG e maior nos grupos ATF

e Er:YAG+ATF. A quantidade de CaF

depositado antes da ciclagem de pH

foi maior no grupo ATF quando comparado ao grupo Er:YAG+ATF. Os grupos

controle e laser de Er:YAG mostraram os menores valores. Os autores

concluíram que após a irradiação do laser de Er:YAG no esmalte humano há

menor perda mineral superficial e os resultados foram melhores com a

associação do laser com o flúor. Além disso, relataram que a irradiação do

laser influencia na deposição de CaF

no esmalte, resultando em ação anti-

cariogênica superficial, porém não em profundidade.

Apel et al. (2004) investigaram, in situ, o efeito de parâmetros

subablasivos dos lasers de Er:YAG e Er:YSGG sobre o esmalte humano. Os

voluntários utilizaram aparelho removível contendo três espécimes que

sofreram os seguintes tratamentos: sem tratamento, Er:YAG com 6 J/cm

Er:YSGG com 8 J/cm

ambos com 5 Hz e 125 pulsos durante 25 s (amostra =

18 espécimes). Metade da janela de 4 x 6 mm recebeu tratamento e a

metade não tratada serviu como superfície controle. Os voluntários

receberam orientação para removê-los durante a alimentação e higiene,

sendo indicado uso de dentifrício sem flúor durante o período experimental.

Após 7 dias, foi realizado teste de microdureza superficial com 4

indentações, com carga de 400 g e tempo de 10 s, para análise da

desmineralização. Os resultados mostraram que não houve diferença

estatisticamente significante nos valores da microdureza antes e depois do

período experimental, independente do tipo de aparelho de laser utilizado e

da realização ou não de irradiação. Os autores concluíram que houve uma

tendência de aumento na resistência à cárie após a irradiação subablasiva

do laser de érbio.

Apel et al. (2005) analisaram os efeitos in situ da irradiação com

densidades de energia subablasivas de laser de érbio na estrutura e na

resistência ácida do esmalte dental pelo microscópio de varredura confocal

a laser. Para isto, 12 espécimes (4 x 6 mm) foram divididos nos grupos

experimentais sendo que três espécimes foram irradiados com Er:YAG (6

J/cm

) e três com Er:YSGG (8 J/cm

) ambos com 5 Hz e 125 pulsos, durante

25 s, sem refrigeração de ar ou água. Após tratamento os espécimes foram

incluídos em aparelho removíveis para utilização durante 1 semana. Os

voluntários receberam orientação para removê-los durante a alimentação e

higiene e foi indicado uso de dentifrício sem flúor durante o período

experimental. Os resultados da análise qualitativa com microscópio confocal

mostraram finas fendas/rachaduras na superfície do esmalte que recebeu

irradiação com os parâmetros analisados, porém sem características de

ablação, em todos os espécimes, com ambos os lasers. Foi possível observar

desmineralização em profundidade no esmalte. Superfícies não irradiadas

apresentaram característica de desmineralização decorrente do desafio

ácido, ou seja, as superfícies foram acometidas uniformemente mostrando

sinais de desintegração do esmalte aprismático externo e estes efeitos foram

menos pronunciados no esmalte irradiado. Os autores concluíram que as

modificações (fendas) produzidas pelos parâmetros subablasivos do laser de

Er:YAG analisados neste estudo impedem sua utilização para a prevenção

da cárie, pois destroem a integridade da superfície do esmalte.

Liu, Liu e Stephen (2006) avaliaram quais os possíveis parâmetros, para

a prevenção de cárie, induzida pelo laser de Er:YAG (Opus 20). Para isto,

vinte e um molares humanos, sem cárie, foram utilizados neste estudo. Os

dentes foram recobertos com esmalte de unha deixando duas janelas de 4 x

1 mm na superfície vestibular e lingual. O laser de Er:YAG, de comprimento

de onda de 2,94 µm, foi utilizado com energias de 100, 200 e 300 mJ e

respectivas densidades de energia de 12,7; 25,5 e 38,2 J/cm

, sem água na

peça de mão, com 10 Hz e tamanho do spot de 1,0 mm. Como o tamanho

da janela era de 4 x 1 mm e o spot focal do laser apresentava 1 mm de

diâmetro, foi realizado 4 irradiações de 1 s cada. Estas energias, 100, 200 e

300 mJ, foram escolhidas baseados em estudos pilotos prévios destes autores,

sendo considerados parâmetros subablasivos, visto que são muito menores

que as energias utilizadas na remoção de cárie e no preparo cavitário, 600-

700 mJ, e por não ocasionar danos à estrutura normal do dente. Após o

tratamento com laser, cada dente foi divido longitudinalmente, no sentido

mésio-distal, sendo recobertos com verniz de unha e secos durante 24 h. Um

ciclo de pH de 2 dias foi realizado com 18 h em solução desmineralizadora e

6 h em solução remineralizadora com agitador com velocidade de 130 rpm

a 37

C. A solução DES continha ácido acético a 0,05 M, íons cálcio 2,2 mM e

fosfato 2,2 mM em pH 4,5 e a solução RE, de pH 7,0, continha cloreto de

potássio 0,15 M, íons cálcio 1,5 mM, fosfato 0,9 mM e a troca das soluções

era diária. Os espécimes foram acondicionados em potes plásticos com

100% de umidade. Após este período, secções de aproximadamente 120 µm

de espessura foram obtidas. Água foi utilizada como solução de embebição,

e as lâminas foram avaliadas no microscópio de luz polarizada e uma área

representativa da lesão de cada fatia foi selecionada e medida. Os

resultados da análise qualitativa mostraram que o esmalte irradiado pareceu

não ser afetado e permaneceu indistinguível das áreas não tratadas e das

tratadas com laser spots. Quando visualizada com lupa estereoscópica, a

superfície do esmalte revelou-se sem cratera, rachadura ou melting

(derretimento) e fusão. A análise quantitativa mostrou que, em comparação

com o grupo controle, o tratamento com laser de 100 e 200 mJ promoveu

significativa proteção contra a desmineralização do esmalte, ao contrário

do parâmetro de 300 mJ. A profundidade da lesão do grupo 200 mJ foi

menor que do grupo 100 mJ apesar desta diferença não ser significante. Os

autores concluíram que a faixa de energia ideal para irradiação do Er:YAG

foi estabelecida para promover a inibição da desmineralização do esmalte

conseqüentemente a prevenção da cárie.

Como pode ser observado, os estudos da literatura mostraram que,

dependendo do parâmetro utilizado, o laser foi capaz de promover

aumento da resistência ácida do esmalte hígido. Estudos recentes

investigam a utilização de parâmetros subablasivos do laser de Er:YAG para

promover prevenção da doença cárie, porém parâmetros ideais ainda não

foram estabelecidos. Além disso, nenhum trabalho foi realizado utilizando

como substrato o esmalte desmineralizado de dente decíduo.

3 PROPOSIÇÃO

A proposição deste estudo in vitro foi:

1. determinar os parâmetros subablasivos de utilização do laser de

Er:YAG para irradiação sobre lesões incipientes de mancha branca,

artificialmente induzidas, no esmalte de dentes decíduos humanos;

2. comparar a efetividade do uso do laser de Er:YAG, isoladamente e

associado à aplicação tópica de flúor, na paralisação destas lesões.

4 MATERIAL E MÉTODOS

4.1 Material

Foram utilizados, no presente trabalho, os seguintes materiais e

equipamentos:

I. Equipamentos pertencentes ao Laboratório Especial de Laser em

Odontologia (LELO) do Departamento de Dentística da FOUSP:

¾ Equipo Odontológico KaVo: micromotor, contra-ângulo, peça-reta,

seringa tríplice e sugador a vácuo;

¾ Aparelho de Laser de Er:YAG (KaVo KEY II – Projeto FAPESP, Processo n

97/10823-0) e óculos de proteção apropriado para este comprimento

de onda.

II. Equipamentos pertencentes ao Departamento de Dentística da FOUSP:

¾ Labcut Modelo 1010 (Extec);

¾ Disco de corte diamantado (Buehler);

¾ Discos de lixas abrasivas de carboreto de silício com diferentes

granulações 120, 240, 400, 600, 1000, 1200, 4000 (Buehler Ltda.);

¾ Politriz Ecomet 3 (Buehler);

¾ Paquímetro digital (Mitutoyo).

III. Equipamentos pertencentes ao Centro de Pesquisas em Biologia Oral do

Departamento de Materiais Dentários da FOUSP:

¾ Medidor de pH;

¾ Agitador magnético;

¾ Balança analítica.

IV. Equipamentos pertencentes ao Instituto de Geologia da USP:

¾ Lupa estereoscópica (ZEISS 475200/ 9001);

¾ Microscópio óptico Zeiss acoplado a uma câmera Sony, programa de

análise de imagens Leica Qwin (Leica Microsystems)

V. Equipamentos pertencentes ao Departamento de Patologia da FOUSP:

¾ Aparelho de metalização Sputter Coater modelo FL 9496 (Balzers

Union);

¾ Câmara de Vácuo (Pelco-2251).

VI. Equipamento pertencente ao Instituto de Pesquisas Energéticas e

Nucleares:

¾ Microscópio eletrônico de varredura Phillipps XL, série 30 (Eindhover).

VII. Materiais utilizados:

¾ água destilada e deionizada;

¾ alta e baixa rotação;

¾ cera pegajosa (Kerr Corporation) e cera utilidade (Horus Dentsply);

¾ detergente à base de lauril-dietil éter sulfato de sódio (tergentol);

¾ disco diamantado;

¾ escova tipo Robson (KG Sorensen);

¾ éster de cianoacrilato em gel (Super Bond);

¾ glutaraldeído a 2% com tampão fosfato;

¾ filme laboratorial (parafilm)

¾ fita adesiva;

¾ flúor fosfato acidulado 1,23% gel (DFL);

¾ lâminas de microscópio (Projecta);

¾ lima endodôntica tipo K#30 (Maillefer);

¾ pedra pomes (SSWhite);

¾ potes plásticos de 25 ml;

¾ régua endodôntica milimetrada;

¾ resina cristal ortoftálica transparente (Redelease Produtos para

Indústria Ltda);

¾ resina epóxica de secagem lenta (Araldite profissional, 24 horas);

¾ 2

molares decíduos cedidos pelo Banco de Dentes Humanos - FOUSP;

¾ seringa de insulina;

¾ solução desmineralizadora contendo CaCl

(2,2 mM); NaH

(2,2

mM); ácido acético (0,05 M) com pH 4,8 ajustado com solução de

KOH 1M, por litro de solução;

¾ solução remineralizadora contendo CaCl

(1,5 mM); NaH

(0,9 mM)

e KCl (0,15 M) em pH 7,0 ajustado com KOH 1M, por litro de solução;

¾ solução salina a 0,9%;

¾ soluções de concentrações crescentes de álcoois (25%, 50%, 75%, 90%,

100%);

¾ suporte metálico para leitura em MEV (stubs - Electron Microscopy

Sciences);

¾ verniz ácido resistente (esmalte de unha);

¾ vidrarias.

4.2 Métodos

Este estudo foi realizado em 2 etapas.

Na primeira parte foram testados diferentes parâmetros do aparelho

de laser de Er:YAG, de modo a determinar quais poderiam ser aplicados

sobre as lesões de cárie incipientes produzidas artificialmente sem que

promovessem perda estrutural visível na superfície do esmalte irradiado.

Na segunda parte deste estudo foi verificado se os parâmetros

determinados anteriormente para o laser de Er:YAG seriam efetivos na

paralisação de lesões de manchas brancas artificiais quando comparados

com a aplicação tópica de flúor isolada e com a associação dos métodos.

Esta pesquisa foi desenvolvida após aprovação do projeto de pesquisa

pelo Comitê de Ética em Pesquisa da Faculdade de Odontologia da

Universidade de São Paulo (CEP - FOUSP) - Parecer de aprovação Protocolo

227/04 (Anexo A).

4.2.1 características do laser de Er:YAG

O laser de Er:YAG (modelo KaVo KEY Laser 2 – KaVo) emite no

comprimento de onda de 2,94 μm, com taxa de repetição variando entre 1

e 15 Hz, energia de pulso variável entre 60-500 mJ, largura de pulso entre 250

e 500 μs, podendo ser utilizado em modo focado ou desfocado, associado

com refrigeração através de spray de ar/água ou somente ar e feixe com

diâmetro de 0,63 mm e 0,32 mm dependendo da peça de mão utilizada. Por

trabalhar na faixa de espectro eletromagnético na região do infravermelho,

não visível, o laser de érbio apresenta acoplado um laser guia de diodo de

baixa potência, com comprimento de onda de 635 nm, vermelho, para

facilitar a visualização do local de incidência do feixe.

4.2.2 preparo da amostra

4.2.2.1 seleção e preparo dos dentes decíduos

A amostra consistiu de 30 segundos molares decíduos provenientes do

Banco de Dentes Humanos da Faculdade de Odontologia da Universidade

de São Paulo (FOUSP) (Fig. 4.1).

Os dentes obtidos foram escovados em água corrente, seguido de

profilaxia na parte coronária com caneta de baixa rotação, escova de

Robinson e pasta contendo pedra pomes e detergente à base de lauril-dietil

éter sulfato de sódio seguido de lavagem abundante em água corrente.

Após a secagem, os dentes decíduos foram observados em lupa com

aumento de duas vezes, sendo excluídos da amostra os dentes que

apresentassem trincas, restaurações, fluorose ou lesão de cárie na superfície.

Os dentes foram armazenados em soro fisiológico (trocado

semanalmente) e mantidos sob refrigeração, até a realização da fase

experimental.

4.2.2.2 criação das lesões artificiais de cárie

Os dentes decíduos selecionados foram cortados com disco

diamantado, em baixa rotação, sob refrigeração com água, no sentido

mésio-distal e vestíbulo-lingual, de modo a obtermos quatro espécimes a

partir de cada elemento dentário (total = 120 espécimes).

Um retângulo de filme laboratorial de 2 mm de largura por 3 mm de

comprimento foi cortado e colado no terço médio de cada espécime e, a

seguir, a superfície foi recoberta com duas camadas de verniz ácido-

resistente. Após secagem do verniz, os retângulos de filme laboratorial foram

removidos, de modo a deixar uma janela de 2 x 3 mm sem cobertura (Fig.

4.1).

Após este procedimento, os espécimes estavam prontos para serem

submetidos ao processo de indução artificial de formação de lesões de

cárie. Para este estudo foi escolhido o modelo de desmineralização e

remineralização através de ciclagem de pH, de ten Cate e Duijsters (1982)

modificado por Mendes e Nicolau (2004).

Neste modelo experimental, a amostra foi submetida a soluções

alternadas de desmineralização e remineralização, durante 7 ou 14 dias

ininterruptos, de acordo com a fase experimental, em temperatura ambiente

e sem agitação (Fig. 4.1).

Os espécimes foram colocados individualmente em potes plásticos

contendo 10 ml de solução desmineralizadora (DES) durante 8 h e a seguir,

em 10 ml de solução remineralizadora (RE) durante 16 h, com trocas diárias

sendo mantidas em temperatura ambiente. As soluções foram preparadas

com água destilada e deionizada, mantidas sob refrigeração até o

momento da utilização (Fig. 4.1).

Seleção da Amostra

Obtenção dos espécimes

(n= 120)

Ciclagem de pH (7 dias)

Formação da lesão de

Ý Þ

cárie incipiente artificial

Solução DES

(8 h)

⁺

Solução RE

(16 h)

Divisão aleatória dos espécimes para receber os

diferentes tratamentos experimentais e análises.

Figura 4.1 - Seleção e preparo da amostra para desenvolvimento de lesões artificiais de

cárie incipiente

4.2.3 estudo preliminar

Na literatura pudemos observar que quase todos os estudos

relacionados com a utilização do laser na prevenção de cárie foram

realizados sobre a superfície hígida, tanto em dentes bovinos quanto em

dentes humanos permanentes e decíduos.

Sendo assim, na ausência de parâmetros ideais que pudessem ser

indicados para utilização sobre lesões incipientes de cárie, um estudo

preliminar para determinação de parâmetros que não provocassem danos

superficiais sobre lesões incipientes de mancha branca foi necessário para a

continuidade deste estudo. A intenção foi obter parâmetros subablasivos

que não promovessem alterações morfológicas visíveis ou perda estrutural na

superfície irradiada.

Nesta fase, 5 segundos molares decíduos foram utilizados (total = 18

espécimes). A seleção e preparo dos espécimes ocorreram conforme

descrição acima e, inicialmente foi testado o modelo de ciclagem de pH

para formação das lesões de cárie incipientes com duração de 14 dias. Este

estudo se baseou inicialmente na metodologia e nos resultados obtidos por

Bevilacqua (2002) e Cecchini (2001).

O laser de Er:YAG (KaVo KEY Laser II) foi utilizado com peça de mão

2055, fibra 50/10, ponta de prevenção, com diâmetro da fibra 0,47 mm,

comprimento da fibra 10 mm e fator de transmissão 0,54.

Inicialmente os parâmetros discriminados na tabela 4.1 foram utilizados

no modo focado, com incidência do feixe perpendicular à superfície do

espécime, de modo a varrer toda a área delimitada, em apenas um sentido.

As energias de 60, 80 e 120 mJ também foram testadas com

afastamento da fibra em 1 mm. A densidade de energia foi calculada para

cada parâmetro por meio da fórmula descrita abaixo. Na irradiação em

modo focado, a área da fibra foi considerada durante o cálculo.

Densidade de Energia =

Energia

Área

Tabela 4.1 - Determinação dos parâmetros utilizados em modo focado (n=2)

Energia

(mJ)

Energia de

saída (mJ)*

Diâmetro

(mm)

Área

(cm

)

Freqüência

(Hz)

Densidade

de energia

(J/cm

)

250,00 135,00 0,47 1,7349 x 10

-3

2 77,81

160,00 86,40 0,47 1,7349 x 10

-3

2 49,80

120,00 64,80 0,47 1,7349 x 10

-3

2 37,35

100,00 54,00 0,47 1,7349 x 10

-3

2 31,12

80,00 43,20 0,47 1,7349 x 10

-3

2 24,90

60,00 32,40 0,47 1,7349 x 10

-3

2 18,67

energia de saída = energia x fator de transmissão da fibra (0,54)

Como a ponta de prevenção 50/10 não apresenta saída de água, foi

realizado refrigeração com ar da seringa tríplice associado à sucção com

bomba à vácua durante a irradiação da amostra, seguindo as normas

internacionais de utilização dos lasers de alta potência (CECCHINI, 2001;

GUTKNECHT; EDUARDO, 2004).

Tanto na análise visual quanto em lupa estereoscópica com aumento

de 20X, puderam ser observadas alterações morfológicas em todas as

amostras, desde ablação superficial até cavitação, quando se utilizou o laser

no modo focado e no modo desfocado com distância de 1 mm entre o

feixe e a superfície irradiada (Figura 4.2).

Amostra selecionada

(n=18 espécimes)

250 mJ,

focado

Ciclagem de pH (14 dias)

160 mJ,

focado

120mJ,

focado

Lesão incipiente

de cárie artificial

100mJ,

focado

80mJ,

focado

60mJ,

focado

120 mJ,

desfocado,

1mm

80 mJ,

desfocado,

1mm

Irradiação com laser de

Er:YAG (KaVo Key II)

Parâmetros Experimentais

60 mJ,

desfocado,

1mm

Imagem obtida (aumento de 20X)

Figura 4.2 – Diagrama do estudo preliminar: determinação dos parâmetros

Dada a necessidade de obtenção de parâmetros subablasivos para

aplicação sobre as lesões de cárie incipientes artificiais e como energias

menores que 60 mJ não poderiam ser programadas neste aparelho,

alteração na área irradiada foi um artifício utilizado neste estudo pois deve-

se lembrar que a densidade de energia é inversamente proporcional à área

irradiada (quanto maior a área irradiada, menor a densidade de energia

aplicada).

O aumento da área irradiada foi possível com maior distanciamento

entre a ponta ativa do laser e a superfície irradiada sendo que as distâncias

de 3 e 6 mm foram testadas neste estudo.

A área irradiada foi calculada a partir de 5 irradiações de cada

distância (3 ou 6 mm) realizadas sobre papel carbono e o diâmetro de cada

medida foi obtido com paquímetro digital. A média dos valores dos

diâmetros foi determinada para obtenção da área irradiada e

consequentemente cálculo da densidade de energia. Na tabela 4.2 estão

discriminados os parâmetros que foram utilizados nas demais fases

experimentais.

Tabela 4.2 - Parâmetros do laser, valores das áreas e densidades de energia utilizadas

Grupo

Distância do

feixe (mm) /

modo

Energia

(mJ)

Diâmetro

(cm)

Área

(cm

)

Densidade

de energia

(J/cm

)

Taxa de

repetição

(Hz)

LC focado 60

0,047 1,7349 x 10

-3

(fibra)

18,67 2

L3 3 mm,

desfocado

0,113 10,0287 x 10

-3

(focada)

3,23 2

L6 6 mm,

desfocado

0,199 31,1025 x 10

-3

(focada)

1,04 2

energia do display (60 mJ por pulso) x fator de transmissão da fibra (0,54) = energia

de saída (32,4 mJ).

Para padronização das distâncias, uma lima endodôntica foi utilizada

como instrumento auxiliar, sendo presa à ponta de prevenção com fita

adesiva, e antes de cada irradiação a medida foi confirmada com régua

endodôntica, para evitar possíveis variações (NAVARRO, 2002).

4.2.4 análise morfológica

Nesta fase foi determinado a alteração morfológica superficial

produzida por diferentes parâmetros do laser de Er:YAG, sobre lesões de

cárie artificialmente induzidas no esmalte de dentes decíduos através da

lupa estereoscópica e do microscópio eletrônico de varredura (MEV).

A amostra consistiu de 3 segundos molares decíduos (total = 12

espécimes) que foram preparados de acordo com descrição anterior. Nesta

fase a ciclagem de pH foi realizada durante 7 dias com as mesmas soluções

descritas anteriormente. A alteração na duração da ciclagem foi realizada,

pois durante o estudo preliminar, foi possível visualizar pequenas perdas

estruturais em alguns espécimes antes de serem submetidos aos tratamentos

experimentais com laser de Er:YAG.

Após divisão aleatória dos espécimes, as seguintes condições

experimentais foram realizadas (Tabela 4.3).

Tabela 4.3 - Condições experimentais analisadas

Grupo

(n=3)

Distância do

feixe (mm)

Energia

(mJ)

Densidade de

energia (J/cm

)

Taxa de repetição

(Hz)

C controle - - -

LC - 60 18,67 2

L3 3 mm 60 3,23 2

L6 6 mm 60 1,04 2

4.2.4.1 análise em lupa estereoscópica

Imagens dos espécimes antes e depois dos tratamentos experimentais

foram obtidas com o auxílio da lupa estereoscópica (aumento 20X - Figuras

5.1a, 5.2a, 5.3a e 5.4a). A presença ou ausência de alterações superficiais

visíveis foram analisadas por três examinadores cegos, pré-calibrados, e os

dados foram submetidos aos testes estatísticos Qui-quadrado, Exato de Fisher

e teste de concordância de Cohen’s kappa (programa GMC versão 7.7).

4.2.4.2 microscopia eletrônica de varredura

Imediatamente após receber os tratamentos descritos acima, os

espécimes foram imersos em glutaraldeído a 2% tamponado com fosfato

durante 12 h (Fig. 4.3a). Posteriormente foram lavados com água destilada e

desidratados com seqüência de soluções crescentes de álcool (25 a 100%)

durante um dia (Fig. 4.3b).

Após secagem da amostra, inicialmente em capela e posteriormente

na câmara à vácuo, os espécimes foram fixados nos stubs com éster de

cianoacrilato em gel (fig. 4.3c), para posterior metalização com fina

camada de ouro (Fig. 4.3d).

A amostra metalizada foi mantida em câmara de vácuo, para evitar

umidificação, até realização da análise morfológica no microscópio

eletrônico de varredura (Fig. 4.3e).

Grupos Experimentais (n=3)

Controle

LC - Laser Er:YAG

modo focado

L3 - Laser Er:YAG

desfocado, 3 mm

L6 - Laser Er:YAG

desfocado, 6mm

Preparo para MEV

a. Glutaraldeído 2%

com tampão fosfato

b. Desidratação seguido de

secagem da amostra

d. Metalização da amostra

com ouro

c. Montagem do espécime

no stub

e. Análise em MEV

Figura 4.3 - Tratamento e preparo dos espécimes para MEV

4.2.5 análise em microscópio de luz polarizada

Nesta fase foi realizada avaliação comparativa da efetividade de

diferentes condições experimentais em promover a paralisação das lesões

de cárie incipientes induzidas artificialmente.

A mesma seqüência de preparo da amostra e os mesmos parâmetros

do laser de Er:YAG analisados na fase anterior foram aplicados em

associação ou não com a aplicação tópica de flúor, sobre as lesões

incipientes de cárie artificiais desenvolvidas.

Após divisão aleatória, a amostra (total = 90 espécimes) foi submetida

aos tratamentos experimentais discriminados a seguir (tabela 4.4).

Tabela 4.4 - Descrição das condições experimentais propostas

Grupo

(n = 10)

Parâmetro

Energia

(mJ)

Taxa de

repetição (Hz)

Densidade de energia

(DE = J/cm

)

CN Controle negativo (lesão de cárie inicial - baseline)

CP Controle positivo (submetido a 2 ciclagens de pH, sem tratamento)

F Aplicação Tópica de Flúor

LC focado 60 2 18,67

LCF focado + F

60 2 18,67

L6 desfocado, 6 mm 60 2

1,04

L6F desfocado, 6 mm + F

60 2

1,04

L3 desfocado, 3 mm 60 2

3,23

L3F desfocado, 3 mm + F

60 2

3,23

1cc de flúor fosfato acidulado 1,23% durante 4 minutos.

energia do display (60 mJ por pulso) x fator de transmissão da fibra (0,54) = energia

de saída (32,4 mJ).

A irradiação com laser de Er:YAG seguiu os parâmetros definidos

anteriormente e a aplicação tópica de flúor foi padronizada utilizando

seringa de insulina, portanto cada espécime recebeu 1 cc de flúor fosfato

acidulado 1,23%, durante 4 minutos.

Após a realização dos tratamentos descritos acima, os grupos, com

exceção do controle negativo, foram submetidos a novo ciclo de pH, por

mais 14 dias. Após o término deste período os espécimes foram preparados

para análise em microscopia de luz polarizada (Figura 4.4).

Os espécimes foram incluídos em resina cristal ortoftálica transparente

(Fig. 4.4a). Após 24 h, a amostra foi seccionada em máquina de corte

(Labcut) para obtenção de secções de aproximadamente 400 μm de

espessura de cada espécime (Fig. 4.4b)

As secções, imersas em água, tiveram a face polida com lixa d’água

de carboneto de silício granulação de 600 e 1200, sendo coladas em

lâminas de microscópio com resina epóxica de secagem lenta e, após

pressão leve, mantidas em estufa a 50

C, durante 24 h.

Após secagem da resina, a parte não polida foi desgastada

inicialmente com lixas de carboneto de silício 120, 240, 400, 600 e 1000 em

máquina politriz refrigerada por água seguida de desgaste manual com

seqüência de lixas de carboneto de silício de números 1200, 2400 e 4000.

Cada secção foi desgastada visando obter secções com espessura de

aproximadamente 100 μm, medidos com paquímetro digital (Fig. 4.4c).

As lâminas obtidas foram mergulhadas em água destilada por 24 h

para posterior análise em microscópio óptico Zeiss com câmera digital Sony

acoplado a um computador (Figura 4.4d).

Grupos Experimentais (n=10)

CN – Controle Negativo

CP – Controle Positivo

F - Flúor

LC - Laser modo focado

L3 - Laser desfocado 3 mm

L6 - Laser desfocado 6 mm

LCF - Laser modo focado

associado ao flúor

L3F - Laser desfocado 3 mm

associado ao flúor

L6F - Laser desfocado 6 mm

associado ao flúor

Nova Ciclagem de pH (14 dias)

Preparo para Microscopia de Luz Polarizada

b. Corte para obtenção

das secções

a. Inclusão dos espécimes em resina

ortoftálica (24 h)

c. Confecção das lâminas

d. Microscópio de Luz Polarizada

Figura 4.4 - Preparo dos espécimes para microscopia de luz polarizada

O exame foi realizado com transmissão de luz polarizada (aumento de

100X) e placa de quartzo e a profundidade do corpo da lesão foi

determinada pelo programa de análise de imagens Leica Qwin conforme

descrição de Mendes e Nicolau (2004).

Os dados obtidos foram submetidos à análise estatística pelos testes de

Normalidade Kolmogorov-Smirnov, Análise de Variância (ANOVA) e LSD. O

nível de significância adotado para as análises foi de 5 %.

5 RESULTADOS

5.1 Análise em Lupa Estereoscópica

Nas imagens do grupo LC, obtidas com lupa estereoscópica (aumento

de 20X) foi possível observar alterações visíveis, com características de

ablação na superfície do esmalte que recebeu irradiação com laser de

Er:YAG no modo focado(Figura 5.2a).

Neste mesmo aumento, não foi possível detectar alterações visíveis,

após os diferentes tratamentos experimentais, nas superfícies dos espécimes

dos grupos C (Figura 5.1a) e L3 (Figura 5.3a) e L6 (Figura 5.4a), com as

densidades de energia estabelecidas por este trabalho.

O teste Qui-Quadrado mostrou que entre os grupos C x LC, LC x L6 e LC

x L3 foram encontradas diferenças estatisticamente significantes na

alteração do esmalte após os tratamentos propostos (p<0,01) (Tabela 5.1).

O teste exato de Fisher mostrou que as comparações entre os grupos

C x L6, C x L3 e L6 x L3 não foram significantes (p>0,05) (Tabela 5.1).

O teste de concordância de Cohen’s kappa mostrou um alto grau de

concordância inter-examinadores com valores variando de 0,936 a 0,968

(concordância quase perfeita).

Tabela 5.1 - Comparação entre os grupos experimentais

Grupos experimentais Significância (p)

C x LC p<0,01*

C x L6 p>0,05**

C x L3 p>0,05**

LC x L6 p<0,01*

LC x L3 p<0,01*

L6 x L3 p>0,05**

* Teste Qui-Quadrado

** Teste Exato de Fisher

5.2 Análise em Microscópio Eletrônico de Varredura

Na fotomicrografia do grupo C pode-se visualizar a lesão de cárie

incipiente artificial com irregularidade superficial, porosidade (Fig. 5.1e –

aumento de 2000X) e perda estrutural sugestiva do início de cavitação (Fig.

5.1d – aumento de 2000X). Foi visualizado também áreas com esmalte

desmineralizado sem alteração morfológica, mesmo com aumento de 4000X

(Fig. 5.1f).

A fotomicrografia do grupo LC mostrou que a irradiação do laser de

Er:YAG no modo focado sobre a lesão incipiente de cárie, não ocorreu de

maneira uniforme pois, apesar de se tentar varrer toda a superfície

delimitada, foi possível distinguir áreas irradiadas das áreas não irradiadas

(Fig. 5.2c – aumento de 200X). A visualização do interior da área irradiada

(spot) mostrou áreas com características de ablação, em diferentes

profundidades (Fig. 5.2d – aumento de 500X). A lesão de cárie incipiente

irradiada mostrou padrão superficial irregular, com exposição dos centros ou

da periferia dos prismas de esmalte, criando um aspecto similar a “favos de

mel” (Fig. 5.2e – aumento de 2000X). Áreas não irradiadas presentes entre os

spots mostraram o mesmo aspecto superficial observado na Fig. 5.1f, ou seja,

ausência de alteração morfológica visível com o mesmo aumento (Fig. 5.2f –

aumento de 4000X).

A fotomicrografia do grupo L3 sugere um aspecto superficial regular

após irradiação, com laser de Er:YAG desfocado a uma distância de 3mm,

sobre a lesão de cárie incipiente, criando um padrão morfológico

homogêneo (Fig. 5.3d e 5.3e – aumento de 2000X, e 5.3f – aumento de

4000X). Nas fotomicrografias 5.3d e 5.3e observa-se exposição dos prismas de

esmalte, similar ao padrão de desmineralização ácida. Imagem sugestiva de

aumento da porosidade na superfície pode ser observado na Fig. 5.3f.

Na fotomicrografia do grupo L6 não foi observado alteração superficial

após a irradiação com laser de Er:YAG desfocado a uma distância de 6mm,

sobre a lesão de cárie incipiente (Fig. 5.4d e 5.4e – aumento de 2000X) e esta

característica foi mantida mesmo em maior aumento (Fig. 5.4f – aumento de

4000X). Padrão morfológico homogêneo, com manutenção das

características superficiais da lesão incipiente artificial, similar ao observado

no grupo C (Fig. 5.1f) foi observado na Fig. 5.1f com o mesmo aumento

(4000X).

Grupo Controle (C)

Inicial

Final

5.1a – imagem obtida com lupa

estereoscópica (20X).

5.1b – visão geral do espécime (25X).

5.1c – interface entre o esmalte hígido (*) e

lesão incipiente de cárie (*) (2000X).

5.1d – área com pequena perda estrutural

(seta no início de cavitação – 2000X).

5.1e – presença de porosidade e superfície

irregular (área delimitada - 2000X).

5.1f – esmalte desmineralizado, com

ausência de alteração morfológica (4000X).

Figura 5.1 - Imagens dos espécimes do grupo controle

Grupo Laser Er:YAG Focado (LC)

Inicial

Final

5.2a – imagem obtida com lupa

estereoscópica (20X).

5.2b - visão geral do espécime (25X).

5.2c – irradiação não uniforme, sendo

possível diferenciar áreas irradiadas (*)

e não irradiadas (*) (200X).

5.2d – visão aproximada do interior da área

irradiada sendo possível distinguir ablação

em diferentes profundidades (500X).

5.2e – superfície irradiada com aspecto

característico de favos de mel (2000X).

5.2f – área não irradiada da lesão

de cárie incipiente (4000X).

Figura 5.2 - Imagens dos espécimes do grupo laser Er:YAG focado

Grupo Laser Er:YAG desfocado 3 mm (L3)

Inicial

Final

5.3a – imagem obtida com lupa

estereoscópica (20X).

5.3b - visão geral do espécime (25X).

5.3c – interface entre esmalte hígido (*) e

esmalte desmineralizado irradiado (*) (2000X)

5.3d – lesão de cárie incipiente

irradiada (2000X).

5.3e – superfície irradiada em maior

aumento (4000X).

5.3f – observar a porosidade presente

no esmalte desmineralizado irradiado

(seta) (4000X).

Figura 5.3 - Imagens dos espécimes do grupo laser de Er:YAG desfocado 3mm

Grupo Laser Er:YAG desfocado 6mm (L6)

Inicial

Final

5.4a – imagem obtida com lupa

estereoscópica (20X).

5.4b - visão geral do espécime (25X).

5.4c - interface entre esmalte hígido (*) e

esmalte desmineralizado irradiado (*) (2000X)

5.4d – lesão de cárie incipiente irradiada

sem alteração morfológica visível (2000X).

5.4e – ausência de alteração morfológica

na superfície irradiada (2000X).

5.4f – visão aproximada da

imagem anterior (4000X).

Figura 5.4 - Imagens dos espécimes do grupo laser de Er:YAG desfocado 6 mm

5.3 Análise em Microscópio de Luz Polarizada

Com o analisador de imagens foi possível realizar a detecção do

corpo da lesão e medir a profundidade das lesões produzidas. Os resultados

da profundidade das lesões de cárie nos diferentes grupos experimentais

foram comparados e estão descritos a seguir (Fig. 5.5).

A diferença no número de espécimes de cada grupo experimental se

deve a perdas durante o preparo das amostras para análise em microscópio

de luz polarizada.

Os valores das médias e do desvio-padrão dos grupos experimentais

(p<0,05) e do Teste ANOVA (Análise de Variância) complementado pelo

teste LSD estão descritos, respectivamente, nas tabelas 5.2 e 5.3.

Tabela 5.2 – Número de amostras, médias e desvio-padrão da profundidade das lesões de

cárie (μm) de cada grupo experimental

Grupos Experimentais n Média Desvio-padrão (±)

CP (controle positivo) 10 260,5 60,5

CN (controle negativo) 8 210,5 51,4

LC (laser focado) 9 257,6 69,0

LCF (laser focado flúor) 8 199,4 76,9

F (flúor) 7 185,3 52,2

L6 (laser desfocado 6 mm) 10 213,3 41,5

L6F (laser desfocado 6 mm flúor) 9 157,5 31,1

L3 (laser desfocado 3 mm) 10 199,9 36,5

L3F (laser desfocado 6 mm flúor) 10 166,8 57,9

Tabela 5.3 – Resultado da análise de Variância para verificar a influência dos tratamentos

experimentais sobre a profundidade das lesões incipientes de cárie

Fonte de variação Soma dos

quadrados

Grau de

liberdade

Quadrados

médios

F P

Entre grupos 94595,46 8 11824,43 4,00 0,0006

resíduo 212602,74 72 2952,82

Total 307198,21 80

GRUPOS EXPERIMENTAIS

Grupo CN Grupo C Grupo F

Antes Depois

Grupo LC Grupo L6 Grupo L3

Antes Depois

Grupo LCF Grupo L6F Grupo L3F

Antes Depois

Figura 5.5 - Imagens obtidas através da lupa estereoscópica dos espécimes analisados

(aumento 20X) e por microscopia de luz polarizada (aumento 20X) dos

diferentes grupos experimentais

A Análise de Variância mostrou que houve diferença estatisticamente

significante entre os grupos ao nível de 0,1% (p = 0,0006). Para determinar

entre quais grupos esta diferença esteve presente foi aplicado o teste LSD

(apêndice A e Fig. 5.6).

Profundidade das lesões (µm)

Figura 5.6 - Gráfico representando as médias de profundidade das lesões (µm) nos diferentes

grupos experimentais. Letras diferentes mostram diferença estatisticamente

significante entre os grupos (p<0,05) e a distância entre as barras denota os

desvios padrões

De acordo com o gráfico, podemos observar que:

a. O grupo CN apresentou diferença estatisticamente significante

(p<0,05) apenas em comparação com o grupo L6F;

b. As lesões do grupo CP e o grupo LC foram significantemente

maiores do que as lesões dos grupos LCF, F, L6F, L3 e L3F (p<0,05);

c. Houve diferença estatisticamente significante entre o grupo L6 e o

L6F (p<0,05);

d. As demais comparações não foram estatisticamente significantes

(p>0,05);

e. A comparação entre o grupo F e L6F foi estatisticamente significante

a nível de 5% porém comparados com o grupo CN, apenas o grupo L6F

além de ser efetivo na paralisação da lesão incipiente de cárie, foi capaz de

reduzir a profundidade da lesão;

f. Os grupos LCF, F, L6F, L3 e L3F foram capazes de impedir a

progressão da lesão de cárie incipiente (paralisaram a lesão de cárie).

6 DISCUSSÃO

Apesar da prevalência da doença cárie ter diminuído em alguns

países, seu controle ainda representa um grande desafio para o profissional

(FEATHESTONE, 1999). O uso racional do flúor está consagrado pela literatura

como método preventivo no controle e/ou remineralização de lesões de

mancha branca, sendo eficaz desde que integrado com modificações na

dieta e na higiene e controle profissional do biofilme. Neste caso o flúor atua

promovendo uma redistribuição de íons no corpo da lesão incipiente de

cárie, criando um influxo de íons flúor e reduzindo a porosidade sub-

superficial destas lesões (HOLMEN et al., 1986).

Dentro deste contexto, os lasers de alta potência têm sido testados em

diferentes estudos que visam seu emprego como um método coadjuvante

na prevenção da formação de novas lesões de cárie. Diferentes

comprimentos de onda, equipamentos, tempos de aplicação, densidades

de energia, modelos de desafio cariogênico e distâncias na irradiação tem

sido testados (CLARKSON; RAFTER, 2001) na busca do protocolo ideal de

utilização, que produza efeitos preventivos/terapêuticos, sem ocasionar

efeitos colaterais indesejados. Por isso futuras investigações in vitro e in situ

devem ser conduzidas visando obter um protocolo, para aplicação em

ensaios clínicos, que seja seguro para ser recomendada na prevenção da

doença cárie na prática clínica (APEL et al., 2004; KAWASAKI; TANAKA;

TAKAGI, 2000).

Na literatura consultada foi encontrado um único trabalho (TAGOMORI

et al., 1991), com metodologia semelhante à utilizada neste estudo, que

avaliou o efeito da irradiação do laser de Nd:YAG, e não do Er:YAG, na

paralisação da progressão de lesões incipientes de cárie. Todos os demais

estudos baseiam seus resultados na efetividade de diferentes comprimentos

de onda do laser sobre o esmalte hígido de dentes bovinos ou humanos,

decíduos ou permanentes (

FLAITZ et al., 1995; HAIDER; WHITE; RICH, 1999; LIU;

LIU; STEPHEN, 2006; OHO; MORIOKA, 1990). Alta resistência ácida e

remineralização da zona superficial do esmalte desmineralizado, após

irradiação com laser, foram obtidas nestes trabalhos.

No modelo experimental proposto neste trabalho, procurou-se

comparar o efeito de um método já consagrado, que é a aplicação de

tópica de flúor, com a irradiação do laser de Er:YAG, associado ou não ao

flúor, na paralisação de lesões incipientes de cárie. Neste estudo a

aplicação de tópica de gel de flúor fosfato acidulado 1,23% após a

irradiação com laser de Er:YAG foi escolhida, pois estudos prévios mostraram

que esta variável promovia maior resistência ácida, maior captação de

fluoreto pelo esmalte quando comparado com a aplicação do flúor seguida

do laser (TAGOMORI; MORIOKA, 1989) e superfície irradiada mais

homogênea, com menor porosidade nas micrografias eletrônicas de

varredura (HICKS et al., 2003). Além disso, quando foi comparada a redução

na profundidade da lesão de cárie, não foi observada diferença

estatisticamente significante, em relação ao momento de aplicação do flúor

antes ou depois da irradiação do laser (FLAITZ et al., 1995).

Apesar das pesquisas envolvendo o laser de érbio, serem recentes, e

da metodologia e dos parâmetros aplicados no presente estudo serem

inéditos, o aumento na resistência ácida e da remineralização da zona

superficial do esmalte das lesões de mancha branca foram resultados

promissores encontrados neste estudo, principalmente quando a associação

entre o laser e a aplicação tópica de flúor estava presente, da mesma forma

que ocorreu quando outros estudos da literatura foram realizados na

superfície hígida do esmalte (FLAITZ et al., 1995; HOSSAIN et al., 2001; LIU; LIU;

STEPHEN, 2006). Estes resultados favoráveis apontam para a necessidade de

estudos in situ e in vivo que possam confirmar sua aplicabilidade clínica no

tratamento não invasivo de lesões de mancha branca de cárie.

Parâmetros maiores do que os testados nesta pesquisa têm sido

empregados na remoção do tecido cariado e na realização de preparos

cavitários, sem ocasionar elevação de temperatura a níveis críticos (acima

de 5,5ºC), o que poderia ocasionar danos irreversíveis ao tecido pulpar, ao

tecido periodontal e aos tecidos adjacentes (GERALDO-MARTINS et al., 2005;

OELGIESSER; BLASBALG; BEM-AMAR, 2003; PAGHDIWALA; VAIDYANATHAN;

PAGHDIWALA, 1993; ZACH; COHEN, 1965;).

Devido à grande interação do laser de Er:YAG (2,94 µm) com a água e

a hidroxiapatita (BACHMANN; ZEZELL, 2005; HIBST; KELLER, 1989), ocorre rápido

aquecimento superficial do tecido irradiado, reduzindo sua penetração em

profundidade e, conseqüentemente diminuindo o risco de aumento de

temperatura a níveis críticos nas camadas mais profundas (KELLER; HIBST,

1989; PAGHDIWALA; VAIDYANATHAN; PAGHDIWALA, 1993).

Devido a estas considerações, apesar de não ter sido realizada a

avaliação prévia da temperatura pulpar com os parâmetros analisados

neste estudo, acreditamos que, o uso do laser de Er:YAG no modo

desfocado, 3 ou 6 mm, está dentro de parâmetros considerados seguros

para o tecido pulpar e periodontal e para o remanescente dental.

Estudo prévio mostrou que a irradiação acima de 10 J/cm

, promoveu

elevação na temperatura pulpar acima do limiar de segurança (THEODORO

et al., 2003). Com a irradiação do laser de Er:YAG no modo focado, maior

densidade de energia foi aplicada, ao redor de 18 J/cm

, além do risco de

danos à polpa, ablação superficial do esmalte foi um achado contra-

indicando seu uso clínico sobre a lesão de mancha branca (Fig. 5.2).

No que diz respeito à refrigeração, como a ponta de prevenção 50/10,

utilizada com o laser de Er:YAG, não apresenta saída de água, e com base

na literatura consultada, optou-se pela utilização de refrigeração apenas

com ar da seringa tríplice associado à sucção com bomba à vácuo para

tentar diminuir o aumento brusco da temperatura e a possível inalação de

tecido que poderia ser ablasionado (HOSSAIN et al., 2000). Apesar do

resfriamento com spray de água estar relacionado à menor elevação da

temperatura pulpar, maior eficiência na ablação no esmalte hígido é obtida.

Portanto, levando em consideração o risco da ablação, o possível benefício

da prevenção de cárie com o laser seria prejudicado (BURKES et al., 1992;

HOSSAIN et al., 2000; LIU; LIU; STEPHEN, 2006; PAGHDIWALA; VAIDYANATHAN;

PAGHDIWALA, 1993). Outro fator negativo para a indicação do uso de spray

de água seria a necessidade de aplicação de uma energia mais alta para

que a prevenção de cárie fosse induzida, e isto acarretaria no aumento dos

danos aos tecidos dentários periféricos (LIU; LIU; STEPHEN, 2006).

Estudos mais recentes também têm se preocupado com a

determinação de parâmetros subablasivos do laser de Er:YAG, ou seja,

parâmetros que não promovam alterações morfológicas macroscópicas

visíveis - ablação ou fusão (melting) da superfície irradiada - mas que sejam

capazes de induzir alterações na composição química ou estrutural no

tecido alvo (esmalte), de modo a torná-lo mais resistente frente a um desafio

ácido (APEL et al., 2002a; APEL et al., 2004; APEL et al., 2005; BEVILACQUA,

2002; DELBEM et al., 2003; FREITAS, 2005).

Foi ressaltado ainda que, conforme o parâmetro utilizado, diferentes

padrões superficiais do tecido alvo poderiam ser observados, e que a

avaliação morfológica e ultra-estrutural da área irradiada complementariam

os estudos que avaliam a resistência ácida do esmalte irradiado

(

BEVILACQUA, 2002; CECCHINI, 2001; HAIDER; WHITE; RICH, 1999; MORIOKA;

TAGOMORI; OHO, 1991).

O limiar de ablação do laser de Er:YAG, determinado sobre o esmalte

hígido, se encontra ao redor de 7-11 J/cm

com 5 Hz (APEL et al., 2002b;

FRIED et al., 1996; LI; CODE; De MERWE, 1992) e 18,6 J/cm

com 2 Hz (LI;

CODE; De MERWE, 1992). Entretanto, mesmo com a aplicação de uma

densidade de energia menor, 6 J/cm

, alterações que não eram percebidas

durante a inspeção visual macroscópica, foram visualizadas no microscópio

de varredura confocal a laser, o que segundo estes autores contra-indicaria

seu uso clínico principalmente quando utilizado sobre o esmalte dental

hígido (APEL et al., 2005).

Devemos ter em mente que estes estudos sobre efetividade e

morfologia sempre foram conduzidos sobre o esmalte hígido, e a utilização

destes parâmetros deve ser analisada com cuidado durante a elaboração

de novas pesquisas principalmente quando a metodologia incluir diferentes

tipos de substrato e tecido alvo. Estudo prévio da literatura mostrou que, ao

comparar o grau de ablação após irradiação do laser de Er:YAG, sobre o

esmalte hígido e cariado, um aumento da profundidade das crateras

ocorreu quando a lesão de cárie estava presente (HIBST; KELLER, 1989).

Resultados do estudo preliminar desenvolvido nesta pesquisa, que utilizou

lesões incipientes de cárie, confirmam este fato (Fig. 4.2).

A partir da análise dos parâmetros obtidos por estudos prévios, onde o

laser foi irradiado sobre o esmalte hígido, e visto que não haviam sido

estabelecidos previamente parâmetros que pudessem ser empregados

sobre lesões de mancha branca sem que danos irreversíveis à superfície

dentária fossem observados, percebeu-se a necessidade de testar novos

parâmetros a partir dos dados obtidos sobre o esmalte hígido.

As imagens da figura 4.2, obtidas com lupa estereoscópica, ilustram a

fase preliminar deste estudo, onde se pode observar que todos os

parâmetros testados, que haviam sido propostos para irradiação sobre o

esmalte hígido, promoveram ablação quando irradiados sobre o esmalte

desmineralizado. A partir da análise destas imagens, modificações na

metodologia inicial foram necessárias.

Inicialmente optou-se pela modificação do período de

desenvolvimento das lesões incipientes de cárie (baseline), prévio à

irradiação. A duração da ciclagem de pH sofreu redução, de 14 para 7 dias,

pois além da observação de perda de integridade superficial (pequenas

cavitações) em poucos espécimes quando o período de ciclo maior foi

utilizado, havia ainda a preocupação do comportamento da superfície

desmineralizada após os tratamentos experimentais seguido de novo

período de ciclagem de pH de 14 dias.

Outra modificação do projeto original esteve relacionada aos

parâmetros aplicados. Devido à desmineralização superficial presente nos

espécimes testados, a irradiação com densidades de energia consideradas

ótimas para o dente hígido promoveu grande perda estrutural na lesão de

mancha branca (Fig. 4.2). Como o equipamento de laser de Er:YAG utilizado

nesta pesquisa não permitia ajuste de energias menores que 60 mJ e, como

a aplicação deste parâmetro sobre a lesão de mancha branca promoveu

grandes danos superficiais (ablação / perda estrutural), um recurso utilizado

foi o aumento na distância focal, consequentemente aumento da área de

irradiação, para diminuir a densidade de energia aplicada sobre o tecido

alvo visto que a densidade de energia e a área irradiada são inversamente

proporcionais. A partir destas considerações e como a distância focal de 1

mm, comparado à irradiação do laser no modo focado, pareceu não

influenciar nas características morfológicas do esmalte irradiado, distâncias

de 3 e 6 mm foram também testadas, pois não foi possível identificar

alterações morfológicas macroscópicas visíveis após sua aplicação (Fig. 5.3a

e 5.4a). Deste modo densidades de 3,23 e 1,04 J/cm

, respectivamente com

irradiação desfocada 3 mm e 6 mm, puderam ser testadas e, após

observação com lupa estereoscópica e MEV, foi possível comprovar a

ausência de alteração morfológica no esmalte desmineralizado irradiado

com estes parâmetros (Fig. 5.3 e 5.4).

Neste estudo, a variação na densidade de energia obtida entre a

irradiação do laser de érbio no modo focado e desfocado 3 mm foi grande,

com densidade de energia respectiva de 18,67 e 3,23 J/cm

, não sendo

possível a determinação exata do limiar de ablação. Decorrente destes

achados seria interessante que futuras pesquisas determinassem o limiar de

ablação do tecido desmineralizado (mancha branca), de modo que se

obtenha o máximo de efeito terapêutico/preventivo, sem alterações

irreversíveis e indesejadas, tanto para o tecido alvo quanto para as

superfícies adjacentes, e sem efeitos nocivos, à superfície do esmalte, após o

tratamento.

Alguns autores relataram ainda, que o aumento da resistência ácida

estaria diretamente relacionado com o aumento da densidade de energia

irradiada no esmalte hígido (TAGOMORI; MORIOKA, 1989), porém como foi

observado anteriormente, este tipo de recurso não poderia ser empregado

quando se trabalha com esmalte desmineralizado, pois mesmo que

densidades de energia superiores mostrassem que a paralisação da lesão de

cárie poderia ocorrer, ablação superficial foi uma complicação indesejada

e as imagens do estudo preliminar deste trabalho confirmam esta afirmação

(Fig. 4.2).

A irradiação do laser de Er:YAG, no modo focado (18,67 J/cm

), tanto

na observação com lupa estereoscópica quanto na MEV, mostrou uma

superfície altamente irregular com presença de áreas de ablação (Fig. 5.2a,

5.2b, 5.2c e 5.2d). Assim como em estudos anteriores (BEVILACQUA, 2002;

CECCHINI, 2001; HAIDER; WHITE; RICH, 1999), um padrão homogêneo de

irradiação não foi encontrado em nenhum espécime avaliado neste grupo,

ou seja, foi possível distinguir as áreas irradiadas, onde se observava spots

bem definidos com diferentes graus de profundidade de ablação e áreas

não irradiadas (Fig. 5.2c e 5.2d). Portanto, apesar da associação do laser no

modo focado e flúor ter sido efetiva na paralisação da lesão de cárie e no

aumento da resistência à desmineralização ácida, sua utilização na clínica

se tornaria inviável devido aos danos superficiais irreversíveis ocasionados.

Com relação aos parâmetros testados com laser de Er:YAG no modo

desfocado, apesar do benefício do aumento da resistência ácida no

esmalte desmineralizado, estudos com lasers ainda não foram desenvolvidos

para confirmar se esta superfície irradiada estaria propícia à maior adesão

microbiana ou ao maior acúmulo de biofilme bacteriano como questionado

por estudos prévios (CECCHINI, 2001; FREITAS, 2005). Assim futuros estudos

para determinar a adesão bacteriana sobre a superfície irradiada também

devem ser realizados para que seus resultados possam complementar o

presente trabalho.

Diferente dos resultados favoráveis obtidos com a aplicação do laser

para prevenção da formação de novas lesões de cárie (DELBEM et al., 2003;

HOSSAIN et al., 2000; MORIOKA; TAGOMORI; OHO, 1991; WATANABE et al.,

1998), alguns estudos mostraram apenas uma tendência de efeito protetor

dos lasers de Er:YAG e Er:YSGG quando irradiados sobre o esmalte hígido,

tanto nos estudos que avaliaram a solubilidade do cálcio quanto na

avaliação in situ (APEL et al., 2002a; APEL et al., 2004).

Alguns autores relataram ainda que densidades de energias mais

baixas, entre 4 a 8 J/cm

, também não foram efetivas quando comparados

com o esmalte hígido (APEL et al., 2002a; APEL et al., 2004). Entretanto,

quando parâmetros subablasivos menores foram utilizados no presente

estudo, entre 1,04 e 3,23 J/cm

, foi possível observar um efeito preventivo

significante mesmo sobre lesões de mancha branca.

No presente estudo observamos que, em comparação com o controle

positivo, a irradiação isolada com laser de Er:YAG desfocado, com distâncias

de 6 e 3 mm, promoveu redução na profundidade do corpo da lesão,

respectivamente, de 18 e 23%. Estes resultados corroboram com a literatura

que mostrou redução ao redor de 34% a 44%, na profundidade da lesão

com o uso isolado do laser de argônio (FLAITZ et al., 1995; WESTERMAN et al.,

2002).

Estudo prévio, citou um possível sinergismo na associação do érbio

com o flúor, com conseqüente diminuição da perda mineral superficial,

quando comparado com o uso isolado do flúor (DELBEM et al., 2003).

Assim

como demais trabalhos na literatura (ANDERSON et al., 2000; DELBEM et al.,

2003; FEATHERSTONE et al., 1998; FLAITZ et al., 1995; TAGOMORI; MORIOKA,

1989), neste estudo resultados melhores, com diferença estatisticamente

significante (p<0,05) também foram obtidos com a associação do Er:YAG

com o flúor nos grupos LCF e L6F em comparação, respectivamente, com os

grupos LC e L6 (Fig 5.6). Exceção ocorreu no trabalho que relatou que a

associação entre o laser e a aplicação tópica de flúor promoveu aumento

na solubilidade após a irradiação adicional do laser, porém neste caso, o

flúor foi aplicado antes do laser (APEL et al., 2002a).

Embora alguns autores acreditem numa ação anti-cariogênica

apenas superficial (DELBEM et al., 2003), promovendo paralisação da lesão

de cárie e não sua remineralização, como observado neste estudo, nos

grupos laser Er:YAG focado associado ao flúor, laser Er:YAG desfocado 6 mm

associado ao flúor, laser Er:YAG desfocado 3 mm associado ou não ao flúor

(Fig. 5.6), este trabalho também mostrou que ocorreu redução da

progressão da profundidade da cárie com resultados similares aos

observados com os lasers de CO

, argônio e Nd:YAG, ou seja, o laser

influenciou a formação das lesões de cárie sub-superficiais (ANDERSON et al.,

2000; FLAITZ et al., 1995).

Variação considerável na porcentagem de redução da profundidade

da lesão de cárie foi observada quando a associação entre o laser e o flúor

estava presente. Os valores variaram entre 27% a 50% sendo dependentes

dos parâmetros empregados nos diversos estudos (

FLAITZ et al., 1995; FRIED et

al., 1996; LIU; LIU; STEPHEN, 2006; YOUNG; FRIED; FEATHERSTONE, 2000). Os

dados observados no presente estudo mostraram redução na profundidade

da lesão de cárie ao redor de 39% quando o laser de Er:YAG desfocado 6

mm foi associado à aplicação tópica de flúor.

Várias explicações poderiam ser sugeridas para explicar a efetividade

deste parâmetro, laser Er:YAG desfocado a 6 mm associado à aplicação do

gel fluoretado, na redução do corpo das lesões de cárie. O aumento da

resistência ácida e do efeito anti-cariogênico poderia ser decorrente da

maior formação de fluoreto de cálcio após a aplicação do laser devido à

possível modificação na superfície da lesão de cárie, assim como ocorre

maior formação de fluoreto de cálcio em lesões de mancha branca do que

sobre o esmalte hígido (BRUUN; GIVSKOV 1991; DELBEM et al., 2003; LEME et

al., 2003). Além disso, é possível que devido à maior reatividade deste

tecido, o laser poderia aumentar mais ainda a irregularidade superfícial,

permitindo que o flúor apresentasse maior interação com esta superfície

alterada (FLAITZ et al., 1995).

O esmalte alterado pela associação poderia permitir a reprecipitação

ou “aprisionamento” de íons cálcio, fosfato e fluoreto liberados durante a

formação da lesão de cárie promovendo certo grau de proteção contra o

desafio cariogênico (FLAITZ et al., 1995; HICKS et al., 2003; MORIOKA;

TAGOMORI; OHO, 1991).

Alguns autores acreditam que após a irradiação do laser sobre a

superfície do esmalte ocorre formação de microporosidades que são

decorrentes da perda de compostos orgânicos, água, e carbonato. Estas

microporosidades criadas pela irradiação do laser poderiam facilitar a

captura dos íons cálcio, fosfato e flúor liberados, que agiriam como sítios de

reprecipitação mineral durante o desafio cariogênico (FEATHERSTONE; FRIED;

DUHN, 1998; OHO; MORIOKA, 1990). No entanto, nas imagens obtidas em

MEV, não foi observado grandes diferenças morfológicas superficiais entre o

grupo L6 e o grupo C, exceção de ligeira irregularidade superficial presente

no primeiro grupo (respectivamente fig. 5.4f e 5.1f). No grupo L3 a imagem

da figura 5.3f sugere ligeiro aumento da porosidade, porém esta

característica não foi constante em todos os espécimes deste grupo.

Assim como a deposição do fluoreto de cálcio varia conforme a

condição superficial do esmalte, ou seja, em comparação com o esmalte

sadio há maior deposição de fluoreto de cálcio no esmalte com lesão de

cárie (BRUUN; GIVSKOV 1991), a irradiação com o laser de Er:YAG poderia ter

tornado o esmalte desmineralizado mais reativo à aplicação e interação

com o flúor.

Outra possível explicação seria uma alteração morfológica na zona

superficial da lesão de cárie, permitindo maior permeabilidade aos íons

cálcio e fosfato com conseqüente diminuição efetiva do corpo da lesão.

Estudos mostraram que a utilização de produtos fluoretados de alta

concentração, como o flúor gel fosfato acidulado ou o verniz fluoretado,

dificultariam a entrada de íons para o corpo da lesão (LEME et al., 2003;

MAIA; de SOUZA; CURY, 2003). A alta concentração de flúor permitiria uma

mineralização rápida da zona superficial, fazendo com que a lesão se

tornasse paralisada, mas dificultaria a remineralização do corpo da lesão. No

presente trabalho o laser de Er:YAG, ao contrário, poderia ter alargado essas

vias de difusão, reduzindo a profundidade da lesão e possibilitando um efeito

sinérgico entre o laser e o flúor. No entanto, se realmente essa alteração

morfológica ocorreu, não foi possível de ser detectada nas fotomicrografias

da MEV.

Alterações da composição química do esmalte (e não morfológica),

decorrente do efeito térmico após a irradiação dos lasers no tecido alvo

como foi sugerido previamente por outros autores (DELBEM et al., 2003; FLAITZ

et al., 1995; FOWLER; KURODA, 1986; FRIED et al., 1996), poderia ser um outro

mecanismo que explicaria os resultados favoráveis obtidos pelo grupo L6F.

Alguns autores acreditam que a irradiação do esmalte, com determinados

parâmetros, acarretaria no aumento da densidade do esmalte decorrente

dos efeitos térmicos de fusão e ressolidificação tecidual (HOSSAIN et al., 2001;

MORIOKA; TAGOMORI; OHO, 1991), porém para que a fusão da superfície

irradiada tivesse ocorrido seriam necessárias energias maiores do que as

utilizadas no presente estudo. Com estas densidades de energia baixas só é

possível promover aquecimento da água, produção de vapor e pressão no

interior do esmalte sem que ressolidificação ou fusão da estrutura do cristal

do esmalte seja observada (DELBEM et al., 2003).

Alguns autores sugerem que o aquecimento da superfície do esmalte,

induzido pelo laser, poderia modificar a estrutura cristalina do esmalte, pois

foi observado que temperaturas entre 300-400

C diminuiriam a solubilidade

do esmalte com conseqüente redução da profundidade da lesão devido à

perda de carbonato e água (FOWLER; KURODA, 1986; FLAITZ et al., 1995;

OHO; MORIOKA, 1990). Temperaturas acima de 320

C seriam alcançadas

com densidades de energia maiores que 7 J/cm

, acima do limiar de

ablação (FRIED et al., 1996). Este mecanismo poderia explicar o resultado

favorável na paralisação da lesão de cárie encontrado no grupo laser no

modo focado associado ao flúor. Porém como comentado anteriormente, a

ablação resultante deste parâmetro inviabilizaria sua utilização clinica.

Como pode ser observado, o mecanismo responsável pelo aumento

da resistência ácida do esmalte hígido após irradiação com diferentes

comprimentos de onda do laser não está totalmente esclarecido. Várias

hipóteses foram sugeridas, porém não existe consenso sobre este assunto.

Como o comportamento da lesão de cárie incipiente irradiada com laser de

Er:YAG e o mecanismo responsável pela paralisação destas lesões ainda não

foram explorados, futuros estudos devem ser realizados para que o

entendimento deste mecanismo seja alcançado e, conseqüentemente, sua

indicação como coadjuvante no tratamento de lesões de cárie ocorra de

maneira eficiente e segura.

A longevidade dos efeitos da radiação do laser e a necessidade de

controles após o tratamento com laser de alta potência têm sido

questionadas pela literatura. Ainda não foi determinada a durabilidade do

tratamento para que se possa estabelecer prazos para o retorno do

paciente, para consultas de controle e manutenção. Nesse sentido, novos

estudos in vivo devem ser propostos para avaliar a duração deste efeito

preventivo (FREITAS, 2005).

O resultado deste estudo mostrou que o laser de Er:YAG, de alta

potência, pode ser um coadjuvante no controle da doença cárie. Porém,

outros estudos in vitro para buscar novos parâmetros, que possam ser

aplicados sobre lesões de mancha branca, e para analisar a adesão

microbiana nesta superfície modificada por laser, e estudos in situ, devem ser

realizados para confirmar os resultados obtidos com este estudo. Só então

será possível a realização de estudos clínicos para viabilizar a aplicação do

laser de Er:YAG na paralisação e remineralização de lesões incipientes de

cárie, sem promover prejuízos irreversíveis na superfície irradiada.

7 CONCLUSÃO

A partir dos resultados obtidos no presente estudo, podemos concluir

que:

1. A observação das superfícies tratadas mostraram que a irradiação

com laser de Er:YAG no modo focado, 60 mJ; 2 Hz; 18,67 J/cm

, sobre a lesão

de mancha branca artificial no esmalte decíduo, produziu ablação

superficial. Além disso, a irradiação não ocorreu de maneira uniforme sendo

possível distinguir áreas irradiadas e não irradiadas.

A observação dos espécimes dos grupos laser de Er:YAG no modo

desfocado, com distância de 3mm (60 mJ; 2 Hz; 3,23 J/cm

) e de 6mm (60

mJ; 2 Hz; 1,04 J/cm

) sugerem ausência de alteração superficial.

2. Assim como o uso isolado do flúor, a associação entre a irradiação

com laser de Er:YAG e o flúor foi capaz de impedir a progressão da lesão de

cárie, nos grupos laser no modo focado associado com o flúor, laser

desfocado, com distância de 3 mm e 6 mm, associado ao flúor. Porém

apenas a irradiação com laser de Er:YAG desfocado com distância de 6 mm

associado ao flúor foi capaz de promover a redução da profundidade das

lesões incipientes de cárie artificiais em dentes decíduos humanos.

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102

APÊNDICE A – Resultados teste ANOVA complementado pelo teste LSD

Contraste Diferença 95% CI

CP x CN

49,98 -1,40 a 101,37

CP x F

75,26 21,87 a 128,64 *

CP x L3

60,59 12,14 a 109,03 *

CP x L3F

93,70 45,26 a 142,15 *

CP x L6

47,26 -1,19 a 95,70

CP x L6F

102,99 53,22 a 152,77 *

CP x LC

2,92 -46,85 a 52,69

CP x LCF

61,09 9,71 a 112,47 *

CN x F

25,27 -30,79 a 81,34

CN x L3

10,60 -40,78 a 61,99

CN x L3F

43,72 -7,66 a 95,10

CN x L6

-2,73 -54,11 a 48,66

CN x L6F

53,01 0,38 a 105,65 *

CN x LC

-47,07 -99,70 a 5,57

CN x LCF

11,11 -43,05 a 65,27

F x L3

-14,67 -68,05 a 38,71

F x L3F

18,45 -34,93 a 71,83

F x L6

-28,00 -81,38 a 25,38

F x L6F

27,74 -26,85 a 82,33

F x LC

-72,34 -126,93 a -17,75 *

F x LCF

-14,17 -70,23 a 41,90

L3 x L3F

33,12 -15,32 a 81,56

L3 x L6

-13,33 -61,77 a 35,12

L3 x L6F

42,41 -7,36 a 92,18

L3 x LC

-57,67 -107,44 a -7,90 *

L3 x LCF

0,50 -50,88 a 51,89

L3F x L6

-46,45 -94,89 a 2,00

L3F x L6F

9,29 -40,48 a 59,06

L3F x LC

-90,79 -140,56 a -41,02 *

L3F x LCF

-32,61 -84,00 a 18,77

L6 x L6F

55,74 5,97 a 105,51 *

L6 x LC

-44,34 -94,11 a 5,43

L6 x LCF

13,83 -37,55 a 65,22

L6F x LC

-100,08 -151,14 a -49,01 *

L6F x LCF

-41,90 -94,54 a 10,73

LC x LCF

58,17 5,54 a 110,81 *

* significante (p<0,05)

103

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