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AVALIAÇÃO DA MICRODUREZA E DESGASTE POR
ESCOVAÇÃO SIMULADA DE UMA RESINA
COMPOSTA, EM FUNÇÃO DE DIFERENTES FONTES
DE LUZ E ENERGIAS DE ATIVA
Ç
ÃO
Margareth Calvo Pessutti Nunes
Tese apresentada à Faculdade de
Odontologia de Bauru, da Universidade
de São Paulo, como parte dos
requisitos para a obtenção do título de
Doutor em Odontologia, Área de
Dentística.
BAURU
2006
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COMPOSTA, FONTES DE LUZ E ENERGIAS DE
ATIVAÇÃO AVALIAÇÃO DA MICRODUREZA E
DESGASTE POR ESCOVAÇÃO SIMLADA DE UMA
RESINA COMPOSTA, E
Orientador: Prof. Dr. Eduardo Batista Franco
AVALIAÇÃO DA MICRODUREZA E DESGASTE POR
ESCOVAÇÃO SIMULADA DE UMA RESINA
COMPOSTA, EM FUNÇÃO DE DIFERENTES FONTES
DE LUZ E ENERGIAS DE ATIVA
Ç
ÃO
Margareth Calvo Pessutti Nunes
Tese apresentada à Faculdade de
Odontologia de Bauru, da Universidade
de São Paulo, como parte dos requisitos
para a obtenção do título de Doutor em
Odontologia, Área de Dentística.
BAURU
2006
ii
Nunes, Margareth Calvo Pessutti Nunes
N922a Avaliação da microdureza e desgaste por escovação simulada
de uma resina composta, em função de diferentes fontes de luz e
energias de ativação / Margareth Calvo Pessutti Nunes. - Bauru,
2006.
177p ; il. ; 30 cm.
Tese, (Doutorado)-Faculdade de Odontologia de Bauru/USP.
Orientador: Prof. Dr. Eduardo Batista Franco
A
utorizo, exclusivamente para fins acadêmicos e científicos, a reprodução total ou
p
arcial desta dissertação/tese, por processos fotocopiadores e/ou meios eletrônicos.
A
ssinatura do autor:
_____________________________________________________
D
ata:
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MARGARETH CALVO PESSUTTI NUNES
Filiação Genésio Calvo Guazzi e Luzia Pessutti Calvo
Naturalidade Ourizona – PR
Nascimento
10 de janeiro de 1964
1982 - 1985 Graduação – Faculdade de Odontologia de Presidente Prudente –
UNIOESTE - SP.
1991
Curso de Especialização – Dentística Restauradora – Faculdade de
Odontologia de Bauru – Universidade de São Paulo – FOB/USP.
1992-1993
Professora Colaboradora, lotada no Departamento de Odontologia, área de
concentração Dentística, da Universidade Estadual de Maringá.
1993 Curso de Aperfeiçoamento em Oclusão – Faculdade de Odontologia de
Bauru – Universidade de São Paulo – FOB/USP.
1994
Professora auxiliar de Ensino, Nível I, lotada no Departamento de
Odontologia da Universidade Estadual de Maringá.
1997-1998
Curso de Pós-Graduação na área de Dentística, em nível de Mestrado, na
Faculdade de Odontologia de Bauru – Universidade de São Paulo –
FOB/USP.
2001
Professora do Curso de Odontologia do Centro Universitário de Maringá –
Área Dentística Operatória e Restauradora.
2003 - 2006
Curso de Pós-Graduação na área de Dentística, em nível de Doutorado, na
Faculdade de Odontologia de Bauru – Universidade de São Paulo –
FOB/USP.
Associações
Associação Paulista de Cirurgiões Dentistas – APCD
Sociedade Brasileira de Pesquisa Odontológica - SBPqO
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“A minha amada família!”
Aos meus queridos pais Genésio (in memorian) e Luzia,
Pelo amor, dedicação e doação a mim oferecidas. O apoio e o incentivo que sempre me
proporcionaram, mesmo que para isso tivessem que substituir os seus próprios sonhos para a
realização dos meus. Vocês foram fundamentais para a concretização do meu ideal.
Ao Luiz, meu querido esposo,
Pela paciência e compreensão das tantas vezes em que estive ausente do convívio
familiar. As palavras me faltam quando tento expressar o meu agradecimento por um amor tão
incondicional.
Cada conquista que a vida me proporcionou, lá estava você!
Aos meus queridos filhos, João Felipe, Carolina e Júlia,
Que não escolheram, mas sonharam meus sonhos.
Vocês são o meu maior tesouro, minhas jóias mais preciosas. O verdadeiro Presente de Deus!
“Cada qual sabe amar a seu modo;
O modo pouco importa;
O essencial é que saiba amar”.
-Machado de Assis-
viii
ix
" Vivemos sempre mergulhados em desafios;
Alguns a própria vida nos oferece,
Outros nós mesmos estabelecemos.
Porém, são estes mesmos desafios que nos fazem exercitar com coragem e
determinação à vontade de vencer, transpor obstáculos, derrubar barreiras, superar
as próprias limitações...
Enfim, cada um deles nos proporciona um aprendizado, com sabor diferente."
Anuska Vieira Nunes
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A DEUS, de todo meu coração!
Pai de infinita bondade, que me mostrou que:
"Tudo posso naquele que me fortalece"
Porque simplesmente, ama a mim e cada um de nós.
Mesmo que eu falasse a língua
dos homens e dos anjos,
se não tiver o amor,
serei como o bronze que soa
ou como címbalo que retine.
Mesmo que eu tivesse o dom de profetizar
e conhecesse todos os mistérios e toda ciência;
Mesmo que eu tivesse tamanha fé,
a ponto de mover montanhas, se não tiver amor, nada serei.
Mesmo que eu distribuísse
todos os meus bens em sustento dos pobres,
e ainda que eu entregasse
o meu corpo para ser queimado,
se não tiver amor,
nada disso valeria.
Tudo passa, tudo.
Só o amor jamais acaba.
Carta de São Paulo aos Coríntios
(Co. 13:1-4)
xii
xiii
A minha Querida Família!
Aos meus irmãos Fátima, Florentino e Marina.
Aos meus cunhados Luiz Carlos, Marilsa. e Walter
Aos meus sobrinhos, Carla Roberta, Fernanda, Carolina, Fernando, Luiz
Alfredo, Pedro Henrique e João Victor.
E a você Querida Mariana, minha companheira de tantas viagens. As perdas
nos mostram que o mais valioso, não é o que se tem, mas quem se tem na vida.
A saudade é imensa!
Vocês estiveram presentes em todos os momentos de minha vida, passo a
passo, me apoiando na minha caminhada, transmitindo-me a segurança necessária
para que pudesse enfrentar os desafios que a vida me proporcionou.
xiv
xv
Agradecimento especial
Ao meu orientador Prof. Dr. EDUARDO BATISTA
FRANCO, pela orientação segura com que me conduziu durante
todo o Doutorado. Por sua seriedade e dedicação frente à carreira
docente. Obrigada pela oportunidade deste trabalho e, também por
acreditar que eu poderia realizá-lo. Obrigada pela ajuda pessoal e
científica, pela compreensão e sensibilidade e por todos os
momentos vividos durante esta caminhada. Sua inteligência,
clareza de raciocínio e erudição confesso, eu já conhecia. Mas o
diferencial e o que motiva mais a minha admiração é a sua grande
paciência, disposição incondicional e principalmente seu grande
coração.
“Conhece-se o coração de um homem pelo que ele faz, e a sua
sabedoria pelo que ele diz”.
-Provérbio persa-
xvi
xvii
AGRADECIMENTOS
A minha Amiga Renata Corrêa Pascotto.
Pelas oportunidades de trabalho, pela amizade, companheirismo, confiança e
coragem.
Tenho em você um exemplo de profissionalismo. As palavras não são capazes
de expressar o meu sentimento de afeto e gratidão.
Você tem luz própria!
As minhas amigas e colegas de trabalho Cíntia Gaio Murad, Cynthia
Junqueira Rigolon, Raquel Sano Suga Terada e Sílvia Sbeghen Sábio,
Obrigada pela compreensão e por me cobrirem nesse tempo de afastamento.
Por me ensinarem a trabalhar em grupo e a enriquecer minha vida com o que
aprendemos unidas nestes anos.
Vocês são muito especiais para mim.
A minha querida amiga Anuradha. Você foi um presente na minha vida pela
delícia de sua companhia, pelas experiências trocadas, por tudo que me ensinou e
principalmente por tantas vezes que me ouviu.
xviii
xix
A Terezinha, que deve ter um coração imenso para poder caber tanta
bondade. Obrigada pela generosidade.... Essa generosidade que revela e compartilha
a verdadeira amizade.
A Flávia, pela sua autenticidade, sensibilidade e sentimentos verdadeiros.
Ao amigo da turma de Mestrado Wagner Baseggio. Quanta bondade!
Obrigada pelo Carinho e sensibilidade.
Aos amigos de turma do Doutorado, Ana Raquel, Anderson, Angélica,
Diego, Eduardo, Fabiano, Kioshi, Leonardo, Luis e Sérgio, verdadeiramente fomos
companheiros durante todo o curso, obrigada pela experiência profissional trocada.
Amigo é coisa pra se guardar do lado esquerdo do peito, mesmo que o tempo e
a distância digam não!....
xx
xxi
Ao Professor João Carlos Gomes, da Faculdade de Odontologia de Ponta
Grossa, pela motivação, gentileza e prontidão com que atendeu ao nosso pedido de
empréstimo de um dos equipamentos estudados.
A DMC, na pessoa do Sr. Amauri, que cedeu um dos aparelhos e permitiu
todas as modificações necessárias para a realização deste estudo.
xxii
xxiii
Agradecimentos Institucionais
Meus agradecimentos extensivos aos demais professores do Departamento de Dentística
da FOB-USP, Prof. Dr. José Mondelli, Maria Fidela de Lima Navarro, Áquira Ishikiriama, José
Carlos Pereira, Maria Teresa Atta, Carlos Eduardo Francischone, Rafael Francisco Lia Mondelli.
Aos professores da Disciplina de Materiais Dentários, Dr. Paulo Amarante de Araújo e
Paulo Afonso Silveira Francisconi.
Conhecimento, humildade e simplicidade são adjetivos que lhes são próprios;
Ao Prof. Dr. José Roberto Pereira Lauris, pela paciência em esclarecer análise estatística
deste trabalho;
Aos funcionários do Departamento de Dentística, Endodontia e Materiais Dentários da
FOB-USP, Ângela, Rita, Nelson, Sr. Dito, Karen, Elizabete, Sandrinha, Lourisvalda e Alcides;
pelo carinho e atenção;
As secretárias da Diretoria Eloísa e Valéria, pela doçura e pelo exemplo de
profissionalismo.
Aos funcionários da Clínica de Pós-Graduação, Cleusa e Eduardo pelo companheirismo e
pela carinhosa convivência neste período.
xxiv
Aos funcionários do Departamento de Bioquímica Ovídio e Thelma pela colaboração e
companhia na parte experimental desta pesquisa.
xxv
A bibliotecária Valéria, pela revisão bibliográfica deste trabalho e aos demais
funcionários do Serviço de Biblioteca da FOB-USP, pela competência e maneira atenciosa que
desempenham suas funções.
À Faculdade de Odontologia de Bauru, por meio de seu diretor Prof. Dr. Luiz Fernando
Pegoraro e do presidente da comissão de Pós-Graduação Profa. Dra. Maria Aparecida Andrade
Moreira Machado, pela oportunidade de pertencer ao seu corpo discente.
À Universidade Estadual de Maringá, por meio de seu Reitor Prof. Dr. Décio Speandio
e ao Centro de Ensino Superior de Maringá por meio de seu Reitor Wilson de Matos Silva, pela
oportunidade de pertencer ao seu corpo docente.
Meus sinceros agradecimentos a todos que participaram desta pesquisa.
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LISTA DE FIGURAS............................................................................................................... xxix
LISTA DE TABELAS.............................................................................................................. xxxi
LISTAS DE ABREVIATURAS E SÍMBOLOS.................................................................... xxxiii
RESUMO................................................................................................................................... xxxiv
1 INTRODUÇÃO..................................................................................................................... 1
2 REVISÃO DE LITERATURA............................................................................................. 9
3 PROPOSIÇÃO....................................................................................................................... 81
4 MATERIAL E MÉTODOS.................................................................................................. 84
4.1 Material Empregado.......................................................................................................... 87
4.2 Confecção dos Espécimes................................................................................................... 89
4.3 Testes Realizados................................................................................................................ 93
4.3.1 Microdureza Superficial Inicial...................................................................................... 93
4.3.2 Procedimento de Escovação Simulada........................................................................... 95
4.3.3 Determinação do Perfil de Desgaste............................................................................... 97
4.3.4 Microdureza Superficial Final........................................................................................ 99
5 RESULTADOS...................................................................................................................... 101
5.1 Resultados quanto aos valores de Microdureza Knoop.................................................. 103
5.2 Resultados quanto aos valores de Desgaste...................................................................... 108
6 DISCUSSÃO.......................................................................................................................... 113
7 CONCLUSÃO........................................................................................................................ 141
ANEXOS.................................................................................................................................... 145
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS.................................................................................... 161
ABSTRACT............................................................................................................................... 175
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FIGURA 1
Resina Composta Filtek™Z250 (3M/ESPE)...................................... 87
FIGURA 2a
Aparelho VIP (Bisco, inc. USA)......................................................... 88
FIGURA 2b
Aparelho Ultrablue IS (DMC)............................................................ 88
FIGURA 2c
Aparelho Ultralume 5 (Ultradent. USA)............................................. 88
FIGURA 3
Esquema ilustrativo da aplicação dos incrementos para obtenção
final dos corpos-de-prova...................................................................
91
FIGURA 4a
Espécime na matriz............................................................................. 92
FIGURA 4b
Dimensão do espécime........................................................................ 92
FIGURA 5
Politriz................................................................................................. 92
FIGURA 6
Aparelho de Ultra-som........................................................................ 92
FIGURA 7
Suspensão diamantada........................................................................
92
FIGURA 8a
Aparelho Microdurômetro.................................................................. 94
FIGURA 8b
Microdureza superficial (topo)........................................................... 94
FIGURA 8c
Microdureza superficial (lateral)........................................................ 94
FIGURA 9
Apresentação comercial do dentifrício e escova dental empregados..
95
FIGURA 10a
Maquina de Escovação....................................................................... 96
FIGURA 10b
Em funcionamento.............................................................................. 96
FIGURA 11a
Aparelho Rugosímetro........................................................................ 97
FIGURA 11b
Rugosímetro........................................................................................ 97
FIGURA 11c
Perfil real de desgaste 97
FIGURA 12
Perfil real representativo (quantificação)............................................ 98
FIGURA 13
Microdureza superficial lateral final................................................... 99
FIGURA
14
Comparação das médias de Dureza Knoop (KHN) na superfície de
topo do grupo experimental antes dos ensaios de escovação com a
resina composta Filtek-Z 250 – 3M/ESPE.........................................
105
FIGURA 15
Comparação das médias de Dureza Knoop na superfície lateral do
grupo experimental antes e após os ensaios de escovação para os
diferentes aparelhos............................................................................
107
FIGURA 16
Comparação dos valores médios de desgaste (µm) dos diferentes
grupos avaliados.................................................................................
110
xxx
FIGURA 17
Gráfico ilustrativo da Correlação de Pearson - valores médios de
dureza superficial (KHN) e desgaste (µm) dos diferentes grupos
avaliados..............................................................................................
111
FIGURA 18
Comparação dos valores de dureza do grupo experimental na
superfície de topo antes dos ensaios de escovação (KHN) com os
valores quantitativos de desgaste (µm)...............................................
111
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TABELA 1
Composição básica do material Filtek
TM
Z-250........................... 87
TABELA 2
Unidades Fotoativadoras............................................................. 89
TABELA 3
Classificação dos espécimes em grupos com suas respectivas
energias.......................................................................................
90
TABELA 4 Composição do dentifrício Colgate MFP.................................... 95
TABELA 5
Comparação das médias de Dureza Knoop (KHN) e desvios
padrão na superfície de topo dos grupos controle – antes e após
e, experimental - antes dos ensaios de escovação.......................
104
TABELA 6
Comparação das médias de Dureza Knoop (KHN) e desvios
padrão na superfície lateral dos grupos controle – antes e após
e, experimental – antes e após os ensaios de escovação.............
106
TABELA 7
Comparação das médias e desvios padrão de Desgaste (µm)
dos diferentes grupos experimentais ..........................................
109
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LED Light Emitting Diode
QTH Quartzo-Tungstênio-Halogênio
CQ Canforoquinona
ISO International Standard Organization
mW/cm
2
miliwatts por centímetro quadrado
KHN Knoop Hardness Number (nº de dureza Knoop)
Kgf/cm
2
Quilograma-força
por centímetro quadrado
mm milímetro
cm centímetro
nm nanômetro
Hz Hertz
W Watts
g gramas
s segundos
VIP Aparelho de Fonte Halógena – VIP/BISCO
UB3 Ultrablue – 300mW/cm
2
- DMC
UB6 Ultrablue – 600mW/cm
2
- DMC
UL Ultralume 5 – Ultradent - ULTRADENT
In vitro (latim) em laboratório
µm micrômetro
p nível de significância
X média
% por cento
> maior
< menor
C constante aplicada para o cálculo da dureza Knoop
c carga usada no microdurômetro
d comprimento da diagonal maior da endentação
dp desvio padrão
o
C graus centígrados
xxxiv
xxxvi
xxxvii
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Este estudo in vitro teve como objetivo avaliar comparativamente a microdureza
superficial e o desgaste de uma resina composta, Filtek
TM
Z-250 (3M/ESPE), sob
influência de diferentes fontes de luz (LED Ultrablue IS - DMC, LED Ultralume 5 –
Ultradent e halógena VIP – BISCO), com variação das densidades de potência (300,
600 e acima de 800mW/cm
2
) e energia (6, >8, 12, >16, 24, >32 J/cm
2
). Espécimes
retangulares (15 x 5 x 4 mm) foram polimerizados, conforme os fatores de variação,
totalizando 15 grupos (n=6). Em seguida receberam acabamento e polimento com
lixas de abrasividade decrescente (300, 600, 1200 e 2000), sendo armazenados em
água deionizada a 37º C por sete dias. As mensurações da microdureza Knoop foram
realizadas com auxílio do Microdurômetro Shimadzu HMV-2, com carga estática de
100g por 5s nas superfícies de topo e lateral (50µm da superfície). Posteriormente os
espécimes foram levados à máquina de ensaios para simulação de desgaste por
escovação, utilizando-se escovas dentais macias (Oral B 30 Indicator) e creme dental
(Colgate) diluído em água deionizada na proporção de 1:2 em peso. Ao final de
100.000 ciclos, a dureza da superfície lateral foi novamente mensurada e o desgaste
da área escovada foi determinado por meio de perfilometria (Hommel Tester T 1000
basic – Hommelwerke). Os dados de microdureza e desgaste superficial obtidos
foram submetidos à análise de variância (ANOVA) e teste de Tukey (p<0,05). Os
resultados evidenciaram que a microdureza superficial da resina composta avaliada
foi significantemente menor quando da fotoativação com VIP-300 mW/cm
2
,
sendo
que os maiores valores foram observados com o aparelho Ultralume 5. O desgaste
superficial foi significativamente influenciado quando da utilização de baixa
densidade de potência (300 mW/cm
2
) e energia de 6 J/cm
2
, tanto com o VIP como
Ultrablue IS, que demonstraram maior efetividade quando da utilização de densidade
de energia acima de 12J/cm
2
. De forma geral, observou-se correlação negativa
quando da interação dos testes de dureza e desgaste superficial, ou seja, quando os
valores de dureza aumentaram os de desgaste diminuíram inferindo, entretanto, que
isoladamente o valor de dureza não constitui em parâmetro para qualificar o
desempenho da resina composta quanto à resistência ao desgaste.
Palavras-chave: Fotopolimerização. Microdureza. Desgaste.
xxxviii
Margareth Calvo Pessutti Nunes_____________________________________________
22
_________________________________________________________Introdução
____________________________________________Margareth Calvo Pessutti Nunes
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As resinas compostas revolucionaram a prática odontológica, sendo que a
grande aceitabilidade se deve, principalmente, a dois fatores: adesão micromecânica
às estruturas dentais e sua capacidade de mimetizá-las. Além disso, a crescente
requisição do mercado por estética facilitou a difusão dos compósitos entre os
profissionais, já que nenhum outro material restaurador de uso direto apresenta
desempenho igual ou superior para simular situações de translucidez e opacidade,
com grande variedade de matizes e cromas.
As resinas atuais são fotoativadas por luz visível, dentro da faixa azul do
espectro de luz, e utilizam geralmente uma alfa diquetona como fotoiniciador: a
Canforoquinona (CQ)
1,80
. Ao absorver luz visível entre 400-550nm, a CQ atinge um
estado de excitação eletrônica e se combina com uma amina terciária contida na
matriz orgânica, para gerar os radicais livres responsáveis pelo início da reação de
polimerização
21,80
.
Deve-se ressaltar que as propriedades das resinas compostas
fotopolimerizáveis dependem tanto de sua composição como de todo processo
empregado na sua inserção, fotoativação, acabamento e polimento
1,4,17,33,65,79,104
. No
que diz respeito a fotopolimerização, depende principalmente de três fatores.
Primeiramente, deve haver uma intensidade (ou densidade de potência) mínima de
luz, com um comprimento de onda adequado e específico para ativar a substância
fotossensível presente na matriz resinosa, e finalmente, que essa intensidade
luminosa deve irradiar o material por um determinado intervalo de tempo de modo
que a reação se estenda às camadas mais profundas do material
63
. A polimerização
das resinas compostas fotoativáveis torna-se menos efetiva, à medida que se
distancia da superfície irradiada, uma vez que a dispersão da luz minimizará a
conversão dos monômeros e, conseqüentemente, afetará à qualidade do polímero.
Portanto, é de fundamental importância que se tenha conhecimento da eficiência dos
aparelhos utilizados para fotoativá-las, a fim de que o material restaurador atinja suas
Introdução_________________________________________________________
Margareth Calvo Pessutti Nunes_____________________________________________
4
propriedades máximas, proporcionando uma vida útil
prolongada
1,4,13,17,29,22,23,29,33,41,42,48,53,54,67,71,79,83,92,94,103,104,106,109
.
Empregados desde o final da década de 70, devido à efetividade comprovada
e custo relativamente baixo, os aparelhos fotoativadores à base de lâmpadas
halógenas têm sido um dos mais utilizados no processo de polimerização de sistemas
resinosos. Esses equipamentos funcionam por um sistema de bulbo halógeno
associado a filtros que permitem a emissão de luz azul com comprimento de onda
entre 380 e 520nm
80
e inclui energia na faixa do ultravioleta e infravermelho,
portanto a extensão de comprimentos de onda emitidos é tão ampla quanto à da luz
branca, sendo muitos destes desnecessários ao processo de fotopolimerização
89
. A
emissão luminosa de largo espectro das fontes halógenas é capaz de cobrir toda a
absorção da CQ e parte da absorção de outros fotoiniciadores
80
. Com o auxílio de
filtros, o espectro de luz é emitido no comprimento de onda na faixa azul, ou seja,
dentro da faixa de absorção dos fotoiniciadores. O filtro também possui a finalidade
de minimizar o calor, devido à transmissão da luz pela incandescência do filamento
de tungstênio, que emite energia em excesso, não utilizada para a fotopolimerização.
Devido às altas temperaturas geradas, variações da condição física da lâmpada
(bulbo) diminuem a densidade de potência ou intensidade de luz emitida e o
potencial de polimerização do aparelho. A intensidade de luz ideal requerida para os
aparelhos de lâmpada halógena é de 400mW/cm
2
, visto que muita energia emitida é
convertida em calor e em espectros de luz com comprimentos de onda supérfluos,
portanto apenas uma porcentagem da energia luminosa emitida será realmente
aproveitada para fotopolimerização
70
. A conversão da energia elétrica para energia
de fotoativação para as lâmpadas halógenas (QTH) é muito baixa. Cerca de 70% da
energia de entrada é convertida em calor, e somente 10% em luz visível. Desta luz
visível (10%), mais de 90% é perdida devido ao uso de filtros. Por fim, a produção
de luz azul é somente 1% da energia total de entrada
96
.
Com o objetivo de superar esses problemas, foram lançados no mercado
odontológico, com preço bastante atraente, aparelhos fotoativadores que emitem luz
azul através de diodos (LEDs). O mecanismo pelo qual a luz é gerada nos aparelhos
LED é a combinação de semicondutores, que emitem luz azul por mecanismo de
_________________________________________________________Introdução
____________________________________________Margareth Calvo Pessutti Nunes
5
eletroluminescência. Além de emitirem luz numa estreita faixa de comprimento de
onda, entre 450 e 490 nanômetros, bastante próxima ao pico de absorção máxima da
canforoquinona (468nm), são compactos e mais resistentes ao impacto e
vibração
43,64
. São aparelhos que não necessitam de filtros, uma vez que os
comprimentos de onda inespecíficos, não importantes para a fotoativação, não são
gerados. Nesse sentido, a energia geradora de calor, na faixa de 500nm, não é
emitida, levando a um mínimo aquecimento
44
. Um grande diferencial diz respeito à
eficiência de conversão da energia elétrica para energia de fotoativação, maior para
os LEDs azuis do que para lâmpadas halógenas convencionais (QTH) (14% vs 1%,
respectivamente)
96
. Apresentam, ainda, como segunda grande vantagem sobre os
aparelhos de fonte halógena, a vida útil extremamente longa de 10.000 horas
53,62,64,67
comparado às fontes halógenas que apresentam uma média de 38,6 horas
46
.
Visto que a densidade de potência emitida pelos aparelhos a base de LED de
primeira geração, era muito baixa, afetando o grau de conversão das resinas,
principalmente em porções mais profundas, houve um grande estímulo para melhoria
desta tecnologia. Na seqüência, surgiu no mercado odontológico, uma segunda
geração desses aparelhos fotoativadores, contendo LEDs mais potentes (5W),
inicialmente montados em conjunto e depois com LED único, aumentando a
densidade de potência quando da emissão de luz. Esta nova geração de aparelhos
fotoativadores possui emissão que pode variar entre 400 até, aproximadamente,
1000mW/cm
2
, já que essa intensidade luminosa depende da tensão de corrente
fornecida.
Outros sistemas de fotoativação mais sofisticados foram desenvolvidos
utilizando-se diferentes fontes de energia, como as unidades de polimerização de
arco de plasma e as de laser de argônio. Esses sistemas com altíssima intensidade de
luz (≅2000mW/cm
2
e >1000mW/cm
2
, respectivamente) foram lançados no mercado
odontológico com a concepção de se diminuir o tempo de fotoativação das resinas e,
consequentemente, a hora clínica para realização de restaurações
83
; não obstante essa
possível vantagem, estudos evidenciaram o efeito negativo dessa elevada intensidade
de luz no aumento do estresse gerado pela rápida contração de polimerização
4,34,98
.
Introdução_________________________________________________________
Margareth Calvo Pessutti Nunes_____________________________________________
6
Ao mesmo tempo, a evolução tecnológica de unidades fotoativadoras e a
possibilidade de escolha de fontes com espectros, intensidades e modos de emissão
variados, permitiram o lançamento de novos equipamentos fotoativadores, na
tentativa de superarem as adversidades dos aparelhos existentes. Atualmente,
aparelhos de LED de 3ª geração foram lançados no comércio, permitindo um
espectro de emissão bi modal capaz de sensibilizar e polimerizar todos os
fotoiniciadores.
A densidade de potência emitida por esses aparelhos tem sido considerada
como fator primordial na determinação do desempenho dessas unidades, uma vez
que a variação dos valores de intensidade poderia resultar em alterações
significativas na profundidade de polimerização das resinas
compostas
13,18,22,29,48,71,103
.
É bem documentado na literatura que a densidade de energia (densidade
potência x duração de exposição) influencia o grau de polimerização, a profundidade
de polimerização e as propriedades mecânicas de uma resina composta
73,105
. Assim,
em uma mesma duração de exposição, um aumento na densidade de potência leva a
uma melhor cura ou grau de conversão, assim como o aumento na duração de
exposição para uma mesma densidade de potência. Uma dada densidade de energia
pode ser obtida com diferentes combinações de densidade de potência e duração de
exposição. Dados limitados e contraditórios têm sido publicados, sem uma definição
exata de como o efeito da variação dessas combinações pode ser efetivamente
consignado
73
.
A extensão da conversão infere nas propriedades físicas do material
35,82
. De
forma geral, quanto maior o grau de conversão monômero/polímero, melhores serão
as propriedades relacionadas à dureza superficial, resistência à flexão, módulo de
elasticidade, tenacidade à fratura, resistência à tração diametral e resistência ao
desgaste
56
. Entretanto, as propriedades mecânicas dependem muito do tipo de cadeia
polimérica e densidade de ligações cruzadas formadas durante o processo de
polimerização, que não é equivalente à conversão e nem medida por meio da
conversão de monômero
35
. A formação dessa rede ocorre durante a polimerização e
inclui uma mistura de cadeias carbônicas lineares, ligações cruzadas e segmentos de
_________________________________________________________Introdução
____________________________________________Margareth Calvo Pessutti Nunes
7
cadeia interpenetrados, formando um grande emaranhado, que em conjunto,
determina as propriedades do material. A densidade de ligações cruzadas está
associada com as propriedades mecânicas e a estabilidade da resina. Entretanto, é
possível que um polímero tenha grau de conversão similar, mas densidade de
ligações cruzadas diferentes
74
, o que justificaria diferentes comportamentos em
relação grau de dureza e taxa de desgaste.
Vários estudos têm sido relatados na literatura e comparam o desempenho de
diferentes fontes disponíveis no comércio em especial LEDs e halógenas em relação
ao grau de conversão
69,83
.
CALHEIROS et al.
15
,em 2006, avaliaram a influência da exposição radiante
(densidade de energia) no stress de contração, grau de conversão, resistência flexural,
módulo flexural e microdureza Knoop de duas resinas compostas (Filtek Z-250/3M e
Heliomolar/Ivoclar). Energias de 6, 12, 24 e 36J/cm
2
foram obtidas de uma
irradiância constante de 600mW/cm
2
e diferentes variações de tempo (10, 20, 40 e
60s respectivamente). Os autores revelam que as variáveis testadas comportaram-se
diferentemente. O estresse de contração e microdureza Knoop foram mais sensíveis à
aumentos de energia (exposições radiantes) que as outras propriedades avaliadas.
A análise das propriedades mecânicas das resinas compostas é um importante
fator na indicação desses materiais, em diversos tipos de restaurações,
principalmente quanto ao seu uso em dentes posteriores. Dentre essas propriedades, a
que mais influi clinicamente na durabilidade das restaurações é o desgaste ou
resistência à abrasão, mas também devem ser consideradas além da dureza, as
resistências à fratura, flexional e a compressão
17
. Uma correlação negativa entre a
taxa de desgaste e valores de dureza, é apresentada na literatura, implicando que
quanto maior a quantia de desgaste menor será o valor da dureza do material
65,79,87
,
sugerindo que o material restaurador com grau de conversão baixo ou inferior a 55%
pode sofrer maior influência quanto ao desgaste, quando submetido ao esforço
oclusal.
Em função da falta de aprofundamento temático e de informações objetivas
aos profissionais da área odontológica, sobre a correlação entre dureza e desgaste dos
materiais resinosos e de novos implementos relacionados à tecnologia de
Introdução_________________________________________________________
Margareth Calvo Pessutti Nunes_____________________________________________
8
fotoativação baseada nos diodos emissores de luz (LEDs) de segunda e terceira
gerações, torna-se indispensável a avaliação da influência desses fatores no processo
de estruturação de sistemas resinosos fotoativados.
Assim, por meio do teste de dureza Knoop e avaliação do desgaste superficial
por escovação simulada, este trabalho teve como escopo comparar a eficácia de
polimerização, proporcionada por aparelhos à base de lâmpada halógena e diodos
emissores de luz - LEDs, de uma resina composta fotoativada com diferentes
densidades de energia e a correlação entre estas propriedades.
Revisão de Literatura_________________________________________________
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10
_________________________________________________Revisão de Literatura
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11
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A necessidade crescente de restaurações que atinjam padrões de excelência
estética tem feito com que os fabricantes e profissionais de odontologia pesquisem
materiais e técnicas para tornar a resina composta o material restaurador ideal.
Na década de 70, o surgimento das resinas fotopolimerizáveis deu ao
profissional da odontologia a capacidade de controlar seu tempo de trabalho; mais
uma nova metodologia de trabalho teve que ser desenvolvida. Este material
apresentava, além de praticidade e propriedades mecânicas compatíveis com a
cavidade bucal, qualidade estética.
Na tentativa de buscar novas alternativas de ativação desses materiais, a
tecnologia LED ingressou no mercado para concorrer com os já existentes sistemas
ativados por lâmpada halógena. Diferentes técnicas de fotoativação, assim como,
diferentes técnicas de inserção têm sido testadas em busca de garantir margens
íntegras e otimizar o tempo de trabalho nas restaurações de resina composta, bem
como melhorar as propriedades físicas e mecânicas desses materiais restauradores.
Como a técnica de inserção do material e a técnica de fotoativação são os dois
fatores fundamentalmente controladores das propriedades físicas do material, o
conhecimento e a determinação de métodos para a medição de algumas destas
propriedades como dureza e desgaste se faz ainda necessário.
Neste contexto, inicialmente, em 1971, VON FRAUNHOFER
101
relacionou a
resistência à abrasão e ao desgaste de um material com sua dureza superficial,
usando duas resinas acrílicas (Sevitron e Orthofil) e duas resinas compostas (Adaptic
e TD71), confeccionando para cada uma delas, corpos-de-prova cilíndricos, com 8
mm de diâmetro por 5 mm de espessura. Decorridos 15, 30, 60 minutos e 24 horas
de sua confecção, foi confeccionado um teste de dureza Reichert, com carga de 20g
por 10 segundos. A análise dos resultados demonstrou maiores valores de dureza
Revisão de Literatura_________________________________________________
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12
para as resinas compostas do que para as acrílicas, a qual aumentava com o aumento
do tempo entre a confecção e a medição da dureza superficial dos corpos-de-prova.
ASMUSSEN, 1982
7
, observou a influência da composição química da resina
composta na polimerização, relacionando-a com as propriedades físicas do
compósito. O grau de conversão determina as propriedades mecânicas do compósito
formado e reflete a eficácia da polimerização. O mesmo pode variar em função da
estrutura dos monômeros envolvidos e da capacidade dos metacrilatos de se
difundirem através da matriz polimérica e reagir com radicais terminais das cadeias.
A dureza e a resistência à tração da resina composta estavam relacionadas com a
quantidade de ligações duplas remanescentes, com o grau de conversão e também
com a natureza dos monômeros e sistemas catalisadores envolvidos. Uma menor
quantidade de inibidor pode ter causado uma maior proporção de ligações duplas
convertidas para serem ligadas a outras ligações cruzadas de polímeros. No entanto,
ligações convertidas não necessariamente indicam maior grau de conversão visto que
a reação pode ter ocorrido com oxigênio ou com uma molécula do inibidor sem
aumentar as ligações cruzadas.
WATTS; AMER; COMBE
103
, 1984, por meio da avaliação de dureza Knoop,
verificaram a profundidade de polimerização de 5 resinas compostas com diferentes
tipos de partículas (Durafil, Prismafil, Silux, Visiodispers e Experimental AC3825B),
fotoativadas com seus respectivos aparelhos fotoativadores (Translux, Prismalite, 3M
LC, Elipar e Experimental). Com o auxílio de uma matriz de aço inoxidável com
cavidade interna nas dimensões de 15x4x2mm, foram confeccionados cinco corpos-
de-prova para cada condição experimental e armazenados por 24 horas a 37º C. Os
autores afirmam que matrizes de aço inoxidável proporcionam resultados similares
aos obtidos com matrizes de dentes extraídos, enquanto teflon e polipropileno
transmitem luz em sua extensão. Após o tempo de estocagem foram realizados os
testes de microdureza Knoop, com espaço de 0,2 mm entre as impressões e carga de
200g. Os resultados mostraram que as fontes luminosas que emitiam ondas de
470nm, medidas com o auxílio de um espectroradiômetro da marca Macan,
apresentaram melhor desempenho. Quanto aos aparelhos fotoativadores, foi
verificado que a luz menos efetiva pode proporcionar uma polimerização satisfatória,
_________________________________________________Revisão de Literatura
_____________________________________________Margareth Calvo Pessutti Nunes
13
se o tempo de exposição for prolongado, e que o diâmetro da ponta ativa do aparelho
tem importância sobre a sua eficiência. Os autores observaram que a dureza, bem
como a profundidade de polimerização, diminui substancialmente ao longo de cada
espécime devido à redução da transmissão de luz, principalmente, nas cores mais
escuras. Concluíram que a dureza depende, principalmente, da extensão de
polimerização da fase resinosa na superfície voltada para a luz, além do tipo de
partícula e sua concentração no material restaurador.
A AMERICAN DENTAL ASSOCIATION, 1985
1
, comparando as resinas
quimicamente ativadas com as fotoativadas, descreveu algumas diferenças entre as
propriedades físicas e mecânicas desses materiais. Quanto à composição, a única
diferença existente entre os dois sistemas está no sistema catalítico (elementos
ativadores e iniciadores); quando as resinas são adequadamente polimerizadas,
existem semelhanças nas suas propriedades físicas e mecânicas; as avaliações de
profundidade de polimerização dependem de muitos fatores, e não houve um
consenso sobre os valores e métodos de avaliação das mesmas, podendo ser por
raspagem, distinção óptica, medidas de dureza superficial, manchamento e
espectroscopia. Preconiza o uso de matrizes de ação inoxidável para a confecção dos
espécimes e as condições de testes, como temperatura ambiente (23±2º C) e umidade
relativa (50±10%). Sugere que todos os materiais fotopolimerizáveis deveriam ser
ativados em camadas de, no máximo, 2 mm de espessura, por um determinado
tempo, dependendo da fonte ativadora, pois existem diferenças nos modelos, na
distribuição do espectro e na intensidade de radiação das lâmpadas das unidades
fotoativadoras.
FERRACANE, 1985
35
, determinou a natureza da correlação entre a
microdureza e grau de conversão durante a reação de presa de resinas restauradoras
sem carga. O grau de conversão (DC) foi analisado com espectroscopia de
infravermelho transformada de Fourier (FTIR) durante os primeiros 30, 60, 120
minutos, 6 e 24 horas da reação. A dureza Knoop (KHN) foi avaliada em outros
espécimes (6 mm de diâmetro x 3 mm de espessura) após 5, 10, 20, 30, 60 e 120
minutos, 6 e 24 horas a 37º C. A utilização da microdureza durante a reação de presa
de resinas restauradoras sem carga correlaciona bem com o aumento do grau de
Revisão de Literatura_________________________________________________
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14
conversão para uma resina em específico. Entretanto, valores absolutos de dureza
não podem ser usados para predizer um valor absoluto para o grau de conversão em
todas as resinas. Isto é devido ao fato de que as propriedades mecânicas das resinas
são muito dependentes da formação da rede, que não é equivalente à conversão
desses materiais. Por isso, métodos indiretos para mensurar o grau de conversão para
comparação entre resinas são limitados. Parece ser válido, entretanto, o uso desses
métodos indiretos para predizer o relativo grau de conversão para uma resina
especifica em diferentes períodos de tempo ou sob condições variáveis.
Preocupados com os fatores que interferem com o processo de cura, YEARN;
MACCLESFIELD
108
, 1985, publicaram uma revisão sobre os principais fatores que
determinam as características de cura e, conseqüentemente da performance das
resinas fotopolimerizáveis. Percebeu-se que, dentre os fatores que afetam a
polimerização, a composição química das resinas é importante na determinação da
proporção em que se procederá a polimerização. Estas diferenças na composição
química podem ser com relação ao monômero envolvido (Bis-GMA ou dimetacrilato
de uretano,) ou a diferentes combinações de catalisadores diquetona/amina. Materiais
com a mesma composição (resinosa e de partículas), porém com diferentes
combinações de catalisadores, variaram a profundidade de polimerização (para
catalisador A, 1 mm de profundidade de cura e para B, 2-3 mm). As principais
variáveis na composição que determinam o grau de polimerização, em qualquer
camada do compósito, são aquelas que influenciam a habilidade da luz de atingir a
respectiva camada. São fatores que facilitam ou impedem a transmissão da luz.
Enquanto alguma luz é absorvida pelo próprio catalisador os principais fatores
inibidores são as propriedades ópticas da mistura resina/partículas. Mesmo usando-se
a mesma combinação resina/partículas, a diferença na transmissão pode ocorrer se os
tamanhos das partículas forem diferentes, porque isto pode influenciar a dispersão da
luz. Para qualquer formulação de resina, as características de cura são governadas
pela quantidade e qualidade da luz proveniente da fonte de radiação empregada,
sendo esta igualmente dependente do operador, o qual controla o tempo de ativação e
a distância da ponta ativa. Ao relacionar o comprimento de onda da luz incidida ao
perfil de dureza, a faixa de 476nm foi mais efetiva. Na extensão além de 500nm o
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15
benefício é mínimo e há produção de calor, o que pode adversamente afetar a polpa e
os tecidos moles. Do mesmo modo, comprimentos de onda na região ultravioleta,
abaixo de 400nm, também contribuem pouco e devem preferivelmente ser
eliminados.
Em 1986, a organização AMERICAN DENTAL ASSOCIATION
2
(ADA)
elaborou algumas normas para a utilização das resinas compostas em dentes
posteriores. Dois critérios de aprovação foram definidos: 1- um de caráter temporário
(que foi denominado como de uso restrito), onde haveria necessidade por parte do
fabricante, que este apresentasse resultados de duas pesquisas clínicas, realizadas em
centros distintos, comprovando que a espessura do desgaste oclusal sofrido pelo
material não fosse superior a 150µm, durante um período de 3 anos (50 µm/ano); e 2-
outro de caráter permanente (denominado de uso irrestrito), quando o material não
deveria apresentar quantidade de desgaste superior a 250 µm/5 anos. Estes critérios
de aprovação também eram válidos para os dentes decíduos, com redução dos
períodos de observação clínica para 2 e 4 anos respectivamente.
FERRACANE; GRENNER
36
, 1986, determinaram a profundidade de
polimerização de resinas compostas fotopolimerizáveis por luz visível por meio de
teste de dureza Knoop e de análise de espectroscopia infravermelha. Resinas
compostas (Prisma Fine, Prisma Fil e Aurafill) de diferentes composições e cores
foram utilizadas na confecção de corpos de prova com 5 mm de espessura, os quais
foram expostos à luz durante 40 segundos, à distância de 2mm da superfície do
material. Após o armazenamento durante 24 horas, à temperatura de 37º C, os
espécimes foram submetidos ao teste de dureza Knoop com impressões realizadas a
cada milímetro do material polimerizado, até a profundidade máxima de 4 mm. O
grau de conversão foi avaliado por meio da análise de espectroscopia, em corpos-de-
prova confeccionados com matrizes metálicas de 4 mm de diâmetro e 3 mm de
espessura. A partir dos resultados obtidos, os autores concluíram que as resinas
compostas de cores claras (L) apresentaram maior profundidade de polimerização do
que as de cores escuras (Y, G, GB). Entretanto, a cor mais escura da resina composta
Aurafill (GB) apresentou resultado equivalente ao obtido com a cor mais clara (L) do
mesmo material. Os autores relataram ainda que a profundidade de polimerização
Revisão de Literatura_________________________________________________
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16
pode ser menos dependente da cor da resina composta do que de outros fatores, como
por exemplo, a capacidade de transmissão da luz através do volume do material.
ELIADES; VOUGIOUKLAKIS; CAPUTO
29
, 1987, avaliaram o grau de
insaturação de algumas resinas compostas fotopolimerizáveis em função da distância
da superfície e do tempo de exposição à luz, como também relacionaram a dureza
Knoop a várias profundidades. Cinco resinas foram selecionadas para o estudo.
Espectroscopia de reflexão total microatenuada de infravermelho foi usada para
avaliar o grau de conversão a intervalos de 0,5 mm até a profundidade de 6 mm. As
amostras foram preparadas pressionando o material não polimerizado em moldes
plásticos negros entre duas placas de vidro e polimerizadas por 20, 40 ou 60s. O
espectro infravermelho foi recordado antes e 24 horas após a polimerização. A
quantidade de ligações duplas de carbono remanescentes foi calculada. Para o teste
de dureza, após remover a porção não polimerizada do material, as amostras foram
seccionadas transversalmente e feitas leituras a cada 0,5 mm de intervalo de topo ao
fundo das amostras. O aumento de dureza e grau de polimerização, seguidos de
maior exposição foi explicado pela alta quantidade de formação de radicais livres
pelo fotoiniciador. As leituras de ligações duplas remanescentes e dureza Knoop
indicaram que abaixo da superfície exposta à luz ocorre polimerização adequada até
uma determinada profundidade, onde uma mudança é rapidamente causada pela
atenuação da luz iniciadora devido à distância. A brusca diminuição de
polimerização pode estar relacionada à interferência das partículas de preenchimento.
As resinas de micropartículas apresentaram menor profundidade de polimerização e
maior quantidade de monômeros residuais em função do tempo de exposição e
distância. A profundidade de polimerização e o padrão de dureza foram
influenciados com o aumento da carga inorgânica.
RUYTER; OYSAED
84
, 1987, determinaram a composição, assim como, a
conversão após a polimerização de oito resinas compostas para posterior e duas para
dentes anteriores. A relação de peso e volume de partículas inorgânicas foi
determinada pela combustão e análise picnométrica. Os monômeros foram
analisados qualitativa e quantitativamente pela alta performance de cromatografia
líquida, espectroscopia de ressonância nuclear magnética e cromatografia de
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17
permeação do gel. Espectroscopia de reflexão interna múltipla de infravermelho foi
aplicada para determinação da conversão dos grupos metacrilatos. A conversão do
material fotoativado foi examinada na superfície, que é o nível de conversão
máximo. A investigação demonstrou que a conversão pode estar correlacionada com
a composição de monômeros e oligômeros usados nos materiais.
Em 1988, a ISO publicou a norma 4049
50
referente aos materiais
odontológicos restauradores à base de resina. Essa norma, revisada em 1992 pelo
comitê ISO/TC106-Odontologia, dentre outras informações, traz as condições de
testes para verificar a profundidade de cura dos materiais resinosos ativados por
energia externa. Os espécimes devem ser confeccionados e testados em temperatura
de 23±2 ºC e umidade relativa controlada para assegurar que permaneça maior que
30% durante o experimento. Se forem estocados sob outra temperatura, antes de
realizar os testes deve-se aguardar tempo suficiente para retornarem à temperatura de
teste. Para confecção de cada espécime, posiciona-se uma matriz metálica, com
orifício interno de 6 mm de profundidade e 4 mm de diâmetro, sobre uma lâmina de
vidro coberta por uma fina tira de poliéster (30 a 50µm de espessura). Após o
preenchimento total da matriz com uma resina fotoativável, coloca-se, sobre a
superfície de topo, uma segunda tira de poliéster e, com outra lâmina de vidro,
pressiona-se para remover o excesso de material e promover uma superfície plana.
As duas lâminas de vidro (da superfície de topo e da superfície da base) devem ser
removidas e o conjunto (matriz preenchida entre duas tiras de poliéster) posicionado
sobre um filtro de papel branco. A resina é então irradiada, pelo tempo recomendado
pelo seu fabricante, com a ponta do guia de luz em contato com a tira de poliéster
posicionada na superfície de topo. Após a irradiação, separa-se a amostra da matriz, e
a porção de resina não polimerizada da superfície de base da amostra é removida
através de raspagem manual com uma espátula plástica. Defini-se a profundidade de
cura de cada espécime como 50% do comprimento, medido através de um
paquímetro com precisão próxima de 0,01mm. Embora 2 mm de profundidade de
cura seja preconizado, as amostras precisam passar pelo critério de seleção ISO para
a profundidade de cura, para determinar se estas se encontram no padrão para serem
testadas; este critério de seleção requer que as 3 primeiras amostras tenham, no
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18
mínimo, 1,5 mm de profundidade de cura; assim, quando os valores da média da
profundidade de cura não se encontram nesse critério usando o tempo de irradiação
recomendado pelo fabricante da resina, amostras adicionais devem ser preparadas,
aumentando em duas vezes o tempo recomendado pelo respectivo fabricante para,
então, determinar a profundidade de cura usando os mesmos métodos descritos
anteriormente.
RUEGGEBERG; CRAIG
82
, 1988, avaliaram a sensibilidade das diferentes
metodologias para detectar possíveis diferenças em espécimes polimerizados através
da adição de novas camadas de resina sobre um espécime de resina pré-polimerizada.
As metodologias avaliadas foram: conversão de monômeros, bem como o teste de
microdureza, absorção de água e liberação de monômeros residuais utilizando-se
resinas comerciais. Para a análise dos parâmetros de conversão foi utilizado um
espectrofotômetro de raios infravermelho (FT-IR). Os autores baseados nos
resultados obtidos observaram uma maior sensibilidade para detectar alterações em
espécimes polimerizados em diferentes espessuras quando utilizaram a conversão
com o FT-IR e também o teste de dureza dos materiais. O teste de liberação de
monômeros residuais apresentou uma sensibilidade mediana e a absorção de água,
nenhuma sensibilidade. Assim, a detecção das diferenças entre os espécimes
avaliados com o FT-IR mostrou ser mais sensível em relação às diferenças na
conversão dos espécimes com diferentes espessuras, seguido do teste de dureza
Knoop, teste de liberação e por último o de absorção de água. A absorção de água
não variou nos diferentes espécimes, mesmo quando houve variação no grau de
conversão.
Em 1990, ATMADJA; BRYANT
11
examinaram alguns fatores que pudessem
influenciar na profundidade de polimerização de quatro resinas compostas (P30 /3M,
Prisma-Fil/Dentsply, Heliomolar Radiopaque/Vivadent)e Durafill/Kulzer), ativadas
por luz visível (Heliomat/Vivadent) por meio da medição da dureza Knoop, em
superfícies de 1, 2, 3, 4, e 6 mm. Os resultados mostraram que em todas as
profundidades (espessura de resina), a P30 apresentou maiores valores de dureza que
Prisma-Fil que, por conseguinte, foram mais duras que as duas outras resinas
microparticuladas. Cada material mostrou uma diminuição na dureza com o aumento
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_____________________________________________Margareth Calvo Pessutti Nunes
19
da profundidade. Quantidades crescentes de micropartículas aumentam a quantidade
de luz dissipada e diminui a profundidade de cura. Observaram que tempo de
exposição maior geralmente resulta em maior dureza, havendo evidências que
suportam o uso rotineiro de 40s do que 20s; porém, melhor seria utilizar incrementos
mais finos de resina do que aumentar o tempo de exposição para otimizar a
polimerização. A dureza aumentou aproximadamente 30% a partir dos 5 minutos até
as 24 horas ou uma semana, indicando que as reações de ligações cruzadas
continuam mesmo depois de removida a fonte de luz.
CHUNG
20
, 1990, avaliou o efeito da concentração de partículas e
componentes resinosos nas propriedades de resinas compostas com alto conteúdo de
carga através da predição da durabilidade das restaurações de resina composta. A
propriedade de sete compostos resinosos fotoativados para dentes posteriores foi
extraída pelo solvente clorofórmio e examinados pelo método de espectroscopia de
infravermelho (FTIR). A concentração de partículas foi determinada pelo método
termogravimétrico. Testes de resistência à tração diametral, dureza Knoop e dureza
Barcol foram realizados, assim como, a extração da matriz resinosa foi representada
por procedimento experimental padrão. Testes de abrasão por escovação das resinas
compostas foram realizados em uma máquina de escovação simulando cinco anos de
escovação e examinados com um rugosímetro. O grau de conversão da resina
composta foi de 43,5 a 73,8%. A fração de volume de carga variou de 58.2% a
74.2%. Os números de resistência à tração diametral e dureza Knoop e Barcol
obtidos foram de 39.8 MPa a 60.0 MPa, 41.8 a 81.9, e 76.3 a 89.2, respectivamente.
Correlações significativas (p< 0.01) foram obtidas entre a fração de partículas e a
resistência à tração diametral (r = 0.89, S.E. = 3.66) e entre a fração de partículas e os
números de dureza Knoop (r = 0.89, S.E. = 8.39). O aumento em resistência pelo
aumento da concentração de partículas pode ser relatado para união matriz/partícula.
Segundo DICKINSON et al.
28
, 1990, embora as resinas compostas em dentes
posteriores tenham sido aperfeiçoadas, caries secundárias e desgaste continua sendo
a maior preocupação. Recentes estudos sugerem que defeitos microestruturais como
bolhas e microfendas contribuem para uma superfície mais enfraquecida. Os autores
se propuseram avaliar o efeito da proteção de restaurações de resina composta com
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20
um selante de superfície experimental. Metade das restaurações foi protegida com
selante e metade não receberam o tratamento de superfície. Ao final de um ano, a
taxa de desgaste das restaurações tratadas com selante foi metade daquelas que não
receberam tratamento.
A partir do conhecimento sobre o alívio das tensões provenientes da
contração de polimerização, pelo escoamento da resina, quando polimerizada
lentamente, UNO; ASMUSSEN
98
, 1991, investigaram o efeito da redução da
polimerização na adaptação marginal, nas resistências adesiva e tração diametral.
Assim, cavidades em dentina foram restauradas com a resina Silux e polimerizadas
com diferentes tempos e intensidades de luz: G1) 60s – 220V; G2) 30s – 220V; GA)
5s – 110V/25s – 0V/30s- 220V; GB) 10s – 110V/20s – 0V/30s- 220V; GC) 20s –
110V/10s – 0V/30s- 220V; GD) 30s – 110V//30s- 220V; GE) 60s – 110V. A
adaptação marginal foi medida sob microscópio óptico, quantificando, em termos de
porcentagem, as fendas marginais formadas. Os ensaios mecânicos para verificação
da resistência adesiva por cisalhamento e tração diametral nas diferentes situações de
polimerização foram realizados convencionalmente. Os dados obtidos mostraram
uma maior formação de fendas nos grupos que receberam uma polimerização com
intensidade total (G1 e G2). Os grupos D e E proporcionaram os melhores resultados
em termos de redução na formação de fendas, sendo que o último com resultados
bastante favoráveis à adaptação marginal. Contrariamente, o grupo GE proporcionou
os mais baixos valores na resistência adesiva e tração diametral. Assim, concluíram
que a melhor postura seria associar a baixa e a alta intensidade de luz, pois dessa
forma uma adaptação marginal favorável com propriedades mecânicas adequadas
seria alcançada.
COOK
21
, 1992, estudou a cinética de polimerização de quatro resinas a base
de bisfenol A dimetacrilatos pelo método calorimétrico. O limite de conversão foi
baixo a temperaturas próximas à temperatura de transição do vidro de monômeros,
mas aumentou rapidamente com o aumento da temperatura de polimerização. Estes
dados foram satisfatoriamente enquadrados na relação teórica entre temperatura de
polimerização, temperatura de transição do vidro e taxa de conversão. Em altas
temperaturas de polimerização, o limite de conversão foi controlado. A velocidade
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21
de polimerização aumentou rapidamente a um máximo e diminuiu lentamente assim
que o monômero foi consumido. A teoria para velocidade da reação, a cinética de
propagação e os passos da terminação foram expressos pela combinação dos termos
térmicos (Arrhenius) e volume livre (WLF). Essas expressões foram então
combinadas com a teoria de translação e reação de difusão, permitindo a predição da
dependência da temperatura da taxa total de velocidade de polimerização. Segundo
os autores, apesar da simplicidade, muito das características da cinética observados
foram reproduzidos por um modelo.
NOMOTO; HIRASSAWA
68
, 1992, avaliaram a presença de monômeros
residuais e grupos metacrilatos pendentes de resinas compostas fotoativadas. Finas
secções (microáreas de 100 x 100 µm) de resina composta irradiada por tempos que
variaram de 10 a 60s foram analisadas por espectrometria de infravermelho
transformada de Fourier equipada com uma unidade microscópica. Análises antes e
após a extração de monômeros residuais foram realizadas para determinar a
porcentagem de monômeros não reagidos (UDB) e porcentagem de duplas ligações
pendentes (PPB). A análise foi conduzida em várias profundidades ao longo da
superficie irradiada do topo em direção a base. Os resultados demonstraram
diferenças estatísticas entre os materiais testados em cada profundidade em UDB,
PPB. O percentual de cada material permaneceu quase constante (25-40%) a certa
profundidade. Esta profundidade foi equivalente a 70-80% da profundidade de cura
de cada material. O alcance da profundidade em que a percentagem de PDB foi
constante e indicou um grau de conversão maior de 30-40%. Nestas localizações, o
composto pode polimerizar com uma alta taxa de ligações cruzadas.
Em 1992, SATOU et al.
87
avaliaram in vitro, a dureza Knoop e o desgaste de
10 resinas compostas, sendo 6 fotopolimerizáveis (P-30, Photo Clearfil A, Lite-Fil P,
Acclusin e Silux) e 4 quimicamente ativadas (P10, Clearfil Posterior, Silar e
Microrest AP) juntamente com o esmalte. Para cada material 6 corpos-de-prova
foram confeccionados, armazenados em água destilada a 37º C por 24 horas e
polidos com discos de lixa nº 800. O esmalte foi removido da face vestibular de
incisivos superiores recém extraídos, também polidos com discos de lixa nº 800. O
experimento de desgaste foi realizado em um dispositivo que produzia
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22
simultaneamente movimentos de vibração e deslizamento, num desgaste de três
corpos, com dois abrasivos específicos (Hidroxiapatita – HA e partículas de
carburundo verde – GC). Os valores de dureza Knoop foram determinados em
aparelho específico para esta finalidade. A análise ao MEV das superfícies dos
corpos-de-prova demonstrou que houve considerável variação no padrão de desgaste
obtido com HA e GC e com este primeiro os compósitos híbridos abrasionaram-se
menos que os de micropartículas. Foi observada correlação negativa entre taxa de
desgaste e valores de dureza, ou seja, quanto maior a quantidade de desgaste, menor
o valor de dureza Knoop.
Em 1992, WILLENS et al.
104
propuseram uma classificação dos tipos de
resina composta existentes, baseada na composição, tamanho, formato e na
distribuição de suas partículas. Estudaram 89 marcas de resina analisando as
partículas após serem isoladas da matriz, pela dissolução desta parte resinosa em
acetona, através de um processo de centrifugação. Um sistema utilizando um
aparelho de difração a laser acoplado a um computador foi usado para determinar as
características das partículas. Aparados por esta análise dividiram as resinas em 6
grupos: 1 - densa intermediaria (até 60% de carga em volume), 2 - densa compacta
(acima de 60% de carga em volume), 3 - micropartículas, 4 - mista, 5- tradicional e 6
- reforçada por fibra. Entre outras propriedades, testou a dureza Vickers, teste que foi
realizado com durômetro ajustado para 100g de carga, sendo efetuadas 10 leituras em
cada amostra (5 mm de diâmetro x 5 mm de espessura). Os autores concluíram que
para todas as resinas estudadas, as características das partículas de carga interferem
nas suas propriedades. Apesar da relativa importância do teste de dureza, fica
comprovada sua relação direta com a rugosidade de superficie e módulo de Young e
indireta com o conteúdo de carga e resistência à compressão e, estas são comparáveis
às mesmas propriedades mecânicas do esmalte e dentina. Dos 89 compósitos
estudados apenas 3 conseguiram aliar satisfatoriamente boas propriedades mecânicas
e lisura de superfície (Adaptic II, P-50APC e Z100). O grupo de resinas densas
compactas apresentou os melhores resultados.
Um estudo para avaliar o efeito da redução da densidade de potência das
fontes de luz fotoativadoras na profundidade de cura de vários compósitos e
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23
determinar a dureza destes materiais, foi realizado por FOWLER; SWARTZ;
MOORE
41
, em 1994. Em adição, os autores procuraram detectar a capacidade dos
profissionais em consultório de perceber a redução da eficiência de seus aparelhos
depois de determinado tempo de uso, testando a dureza do material polimerizado por
meio de uma sonda exploradora nas superfícies de topo e base de um espécime. Para
isto, foram utilizadas as resinas compostas APH, Occlusin, Prisma-Fill e Silux-Plus
para confeccionar espécimes de 3 mm de espessura que foram fotoativados com o
aparelho de lâmpada halógena Coe Lite 4000 pelos tempos de exposição de 30s e
60s. Posteriormente, os espécimes foram submetidos ao teste de dureza Barcol e
avaliados por clínicos com o auxílio de um explorador para o teste táctil, sendo que a
dureza observada na superfície de topo era adotada como controle e a dureza na base
comparada àquela. Os resultados encontrados indicaram que a dureza na base dos
espécimes era menor devido à densidade de potência do aparelho sofrer o efeito da
profundidade de cura do compósito, principalmente quando menor tempo de ativação
foi empregado. Frente aos achados, os autores concluíram que o teste táctil é um
método pouco confiável na análise da dureza e eficiência de polimerização e que o
maior tempo de exposição do material à fonte de luz pode compensar alguma
redução na sua densidade de potência, não deixando afetar o grau de polimerização
desejado.
Em 1994, RUEGGEBERG; CAUGHMAN; CURTIS JUNIOR
81
investigaram
a interdependência do tempo de exposição e da densidade de potência na
polimerização de resinas compostas, utilizando várias espessuras de material para
simular o que ocorreria em uma restauração estética direta. Para isto, foram obtidos
espécimes das resinas compostas P50 e Silux Plus (3M/ESPE), que foram
fotoativados com a unidade de lâmpada halógena Demetron 401 (Demetron) pelos
tempos de irradiância de 20, 40, 60 e 80 segundos. Para cada um destes tempos de
exposição adotados, as densidades de potência foram sendo reduzidas com o uso de
filtros, passando da densidade de 800mW/cm
2
, para 578mW/cm
2
, 400mW/cm
2
e
233mW/cm
2
, alterando, desta forma, a densidade de energia fornecida para a
polimerização do material. Em seguida, os espécimes foram cortados para se obter
fatias nas espessuras correspondentes a 1, 2, e 3 mm da amostra original, permitindo
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24
que a resina pudesse ser avaliada também em profundidade. Posteriormente, a
armazenagem da amostra que ocorreu por 24 horas em ambiente escuro, os
espécimes foram analisados quanto ao seu grau de conversão por espectroscopia de
infravermelho (FTIR). Os resultados foram expressivos no que se refere ao efeito da
profundidade de polimerização na cura da resina composta. Em espessuras maiores
que 2 mm, os valores de conversão foram bastante inferiores aos demais e a
polimerização nestes casos ficou mais susceptível a variações de densidade de
potência e tempo de ativação. Os autores sugeriram, de acordo com seus achados,
que a exposição por 60 segundos é recomendável ao se utilizar fonte de luz com
densidade de 400mW/cm
2
. Também enfatizaram a importância da espessura da
camada de material não exceder 2 mm, sendo ideal que os incrementos apresentem 1
mm de espessura, e que fontes com densidade mais baixa que 233mW/cm2 não
deveriam ser empregadas na fotopolimerização dos compósitos, pois podem
prejudicar as propriedades finais da restauração.
CAUGHMAN; RUEGGEBERG; CURTlS JUNIOR
18
, 1995 publicaram uma
revisão de literatura para o clínico, que tratava dos efeitos das técnicas restauradoras
relacionadas à fotopolimerização em odontologia. Os autores afirmavam que o
processo depende da intensidade de irradiação e sua duração, sendo que estes fatores
podem ser controlados pelo clínico, já que com a evolução dos aparelhos de luz
halógena, pode-se adquirir equipamentos com boa densidade de potência e com
possibilidades de correto controle do tempo de exposição. Os fatores que afetam a
intensidade de irradiação dentro do compósito são: a espessura do material, sua
composição e cor. Destes, a espessura do material é o mais importante, podendo ser
controlado pelo clínico e é um fator chave na determinação do sucesso de uma
restauração fotopolimerizável. Os autores recomendam incrementos não maiores que
2 mm. Para cores escuras, que atenuam a emissão de luz, absorvendo-a a medida que
passa pelo corpo da restauração, é prudente diminuir o incremento para 1mm. O
esquema de manutenção dos aparelhos deve ser seguido, particularmente aos sinais
de degradação do bulbo, refletor e ponteira do aparelho. Para os autores, a duração da
exposição é fator limitante quando a densidade de potência for menor que 280 a
300mW/cm2, quando o incremento for de 2 mm e a ponteira polimerizadora estiver a
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25
menos de 6 mm da superfície. Materiais polimerizados adequadamente terão uma
influência positiva nas propriedades físicas e biológicas da restauração e deverão
colaborar para o sucesso clínico.
Baseado no conhecimento de que uma das formas de reduzir as tensões de
contração é a utilização de bases elásticas (resinas com baixo módulo de
elasticidade), FEILZER et al.
34
, 1995, determinaram o efeito da absorção de tensões
e a influência da intensidade de luz na integridade marginal de restaurações de resina
composta. Cavidades do tipo classe V foram confeccionadas em dentes extraídos e
restauradas da seguinte forma: G1- aplicação convencional do Clearfil Liner Bond +
Protect Liner + resina composta; G2- semelhante ao G 1, porém sem aplicação do
Protect Liner; G3- semelhante ao G1, porém toda a cavidade foi restaurada com o
Protect Liner. Para cada grupo, metade dos espécimes foi polimerizado com uma
intensidade de luz de 250mW/cm2 e a outra com 650mW/cm
2
. Os espécimes foram
analisados sob microscopia eletrônica de varredura (MEV) e, frente aos resultados,
pode-se verificar ausência de diferenças significantes quanto à variação de base
elástica. Apesar de expectativa de alguma diferença entre estes grupos, atribuíram
estes achados à melhora do adesivo Clearfil, quanto à resistência adesiva e à resina
utilizada para a restauração das cavidades, pois esta apresenta baixo módulo de
elasticidade. Assim, pequenas diferenças são difíceis de serem detectadas, a menos
que fosse utilizada uma resina de maior módulo de elasticidade e com uma maior
amostragem. Quanto a influência da intensidade de luz, foi verificado que os grupos
polimerizados com 250mW/cm2 apresentaram melhor integridade marginal. Este
fato foi explicado por meio do comportamento visco-elástico da resina composta,
pois esta sob baixa intensidade de luz apresenta um menor desenvolvimento de
cinética de polimerização, reduzindo-se assim as tensões promovidas.
MILLS
64
, 1995, em um artigo publicado na sessão “cartas ao editor” do
periódico British Dental Journal, escreveu sobre a possibilidade da utilização de
diodos emissores de luz azul (blue light emitting diodes ou LEDs azuis) para
fotoativação de resinas compostas. Relatou que as unidades convencionais de
fotoativação fazem uso de uma lâmpada incandescente e apresentam desvantagens
como: necessidade de filtro para gerar uma fonte de luz azul com comprimento de
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26
onda na região de 470nm; são relativamente ineficazes, pois a luz consiste de vários
comprimentos de onda supérfluos e muito dessa energia é convertida em calor e, com
o uso, ocorre perda de potência efetiva e a lâmpada necessita ser trocada. Já os LEDs
apresentam várias vantagens: são baratos, utilizam baixa voltagem, têm longa vida
útil, podem ser projetados para emitir comprimentos de onda específicos, são
compactos e a sua resistência a choque e vibração é superior à das lâmpadas
incandescentes. Afirma que LEDs vermelhos, verdes e amarelos estão disponíveis há
vários anos e produzem luz através de um semicondutor de arseniato de gálio ou
arseniato fosfato de gálio; já os LEDs azuis, mais recentes, produzem luz através de
um semicondutor de nitreto de gálio e são usados para escaneamento colorido de alta
velocidade e em transmissão de dados através de líquidos. Afirma também que
esperava pelo desenvolvimento de um aparelho à base de LEDs para experimentá-lo
como fotoativador de resinas compostas, e conseguiu através da empresa Ledtronics
(Califórnia, EUA). Este aparelho polimerizou satisfatoriamente uma amostra de
resina com 5 mm de diâmetro por 2 mm de espessura após a irradiação por 80s. Isso
foi animador, já que o comprimento de onda emitido pelo LED foi de 20nm, abaixo
do pico máximo necessário para materiais fotoativáveis (o espectro de absorção da
canforoquinona, a substância fotossensível mais comumente empregada pelos
fabricantes de resina, fica na região de 450 a 500nm, com pico máximo de 470nm) e
o aparelho foi usado com 50% de sua capacidade. O autor conclui que LEDs podem
ser montados para emitir um feixe de energia com comprimento de onda de 470nm
(fonte em pulso, possivelmente em foco com uma lente) o que, provavelmente,
melhoraria essas descobertas preliminares.
UNTERBRINK; MUESSENER
99
, 1995, afirmam que as tensões criadas na
interface adesiva não estão simplesmente em função da contração volumétrica, mas
sim, de uma interação de vários fatores, como por exemplo, um alto modulo de
elasticidade que conduz a um aumento nas tensões de contração. Os autores
examinaram o efeito da variação da intensidade de luz de dois sistemas restauradores
(Tetric Ceram e Z100), especialmente quanto a sua adaptação marginal. Utilizaram
48 incisivos bovinos para a confecção de cavidades com diâmetro de 3,2mm e
2,5mm de profundidade, que foram restauradas com os materiais acima citados e
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27
fotoativados de duas formas, alta intensidade (450mW/cm
2
) ou baixa intensidade
(250mW/cm
2
). O exame de verificação e quantificação de fendas foi realizado por
meio de fotomicrografias eletrônicas. Após as observações realizadas, verificou-se,
especialmente para resina Z-100, uma menor formação de fendas marginais quando
foi utilizada uma baixa intensidade de luz, mas, ao mesmo tempo, houve uma
quantidade superior de formação de fenda, quando comparada com a resina Tetric,
que não foi afetada com a variação da intensidade de luz. Concluíram que
restaurações de resina composta polimerizadas com alta intensidade de luz podem
conduzir as pobres adaptações marginais e que o desenvolvimento do modo elástico
é influenciado pela intensidade de luz, representando um fator importante em termos
de contribuição para alteração das tensões de contração de polimerização.
SHORTALL; HARRINGTON
89
, 1996, publicam um guia para seleção, uso e
manutenção de aparelhos fotoativadores e afirmam que densidade de potência
adequada e correto espectro de distribuição estão relacionados com boa profundidade
de cura e grau de conversão das resinas. A uma espessura de 1 – 2 mm de resina
sobreposta, ocorreu a redução na densidade de potência e taxa de polimerização. No
entanto, somente um pequeno aumento na profundidade de polimerização pode ser
esperado se a densidade ou tempo de exposição forem duplicados. Os autores citam
que o tempo de ativação de 40s para espessura de 2 mm parece ser apropriado. Para
os aparelhos de lâmpada halógena, a potência da lâmpada varia de 35 a 150 W, o que
não indica eficiência da mesma. A extensão do espectro de emissão de luz vai de 300
a 1000nm incluindo energia do infravermelho e ultravioleta, razão pela qual os
fabricantes colocam um filtro entre a lâmpada e o guia de luz para limitar a energia
radiante a uma extensão do espectro efetiva para polimerização de materiais
fotossensíveis e eliminação do calor produzido, sendo esta na faixa de emissão entre
400 e 500nm.
AZEVEDO; CATRAMBY; FRANCO
13
, 1997, investigaram a profundidade
de polimerização de resinas compostas por diferentes aparelhos fotopolimerizadores
em diferentes intensidades. Uma associação de testes de raspagem e dureza
superficial foi utilizada nesta mensuração. Para tal, um disco de dureza Demetron
correspondente à dureza de Barcol 75 sob pressão constante sobre o espécime, foi
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28
aplicado como referência. Os autores concluíram pelos resultados obtidos, que existe
uma relação de profundidade de polimerização com intensidade de luz sem, no
entanto, haver diferenças estatisticamente significante entre os aparelhos
fotopolimerizadores avaliados, com intensidade oscilando entre 100 e 500mW/cm
2
,
apesar da sugestão de intensidade superior a 200mW/cm
2
por parte dos fabricantes.
Neste mesmo ano, FERRACANE et al.
37
avaliaram o desgaste e a
desadaptação marginal das resinas compostas com vários graus de polimerização. A
perda da forma anatômica, devido ao desgaste por uso é um dos fatores que limitam
o uso clínico das resinas em dentes posteriores. As propriedades físicas e
possivelmente a resistência ao desgaste estão influenciadas pela extensão da
polimerização. O objetivo desse estudo foi comprovar a hipótese que aumentando o
grau de conversão pode ser melhorada a resistência ao desgaste e a desadaptação
marginal. Foi manipulada uma resina contendo 50% de Bis-GMA/ 50% TEGDMA e
62% de vidro de estrôncio (1 a 2 µm) com micropartículas de sílica. A resina foi
polimerizada por vários tempos (9, 12, 25, 40s e 40 s + 10 minutos a 120º C) e
depois polida. O grau de conversão foi medido com FTIR, tendo-se desde 55% até
67%. Os tempos de avaliação foram de 6 meses, 1 e 2 anos. Depois das observações
resultou uma forte correlação negativa entre o grau de conversão e desgaste abrasivo
das resinas híbridas, mostrando assim que o desgaste pode ser diminuído com o
melhoramento da conversão.
Com o intuito de investigar a correlação entre a distância da ponteira da fonte
de luz e o material resinoso e a profundidade de polimerização obtida no processo de
fotoativação, HANSEN; ASMUSSEN
48
, 1997, realizaram um estudo com algumas
unidades de lâmpada halógena. Cavidades classe II com caixa proximal de altura
entre 7 e 10 mm foram confeccionadas em dentes humanos e as mesmas foram
preenchidas com a resina composta Silux Plus (3M). Para a ativação do material, as
unidades utilizadas foram Coltolux II (Coltene), LC-80 (Lysta), Translux CL
(Kulzer) e Visilux 2 (3M). O tempo de irradiância adotado foi de 40 segundos,
variando a distância da fonte de luz para os diferentes grupos (0, 2, 4, 6, 9, 12, 18 ou
30 mm). Após cinco minutos da fotoativação, os espécimes foram submetidos ao
teste de raspagem do material não polimerizado e de dureza para avaliação da
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29
profundidade de cura. Observou-se que a profundidade de cura diminuiu
proporcionalmente ao aumento da distância de irradiação e que distâncias a partir de
12 mm mostraram não polimerizar adequadamente o compósito em espessura acima
de 1 mm quando comparado com a fotoativação com íntimo contato entre fonte e
material. Desta forma, os autores sugerem que as restaurações adesivas, mesmo em
cavidades proximais profundas, podem ser suficientemente polimerizadas se os
critérios para este procedimento forem respeitados, como uso de uma fonte de luz
efetiva, finas camadas de material e, se necessário, tempo prolongado de exposição.
MARAIS et al.
60
, 1997, consideraram que um aumento na intensidade de luz
é capaz de produzir maior dureza na superfície de resinas compostas. Com base nesta
afirmativa, desenvolveram uma pesquisa onde se propuseram a determinar a
profundidade de polimerização produzida por duas unidades fotoativadoras com
diferentes intensidades de luz (300 e 600 mW/cm
2
). Os espécimes foram
confeccionados em resina da marca FiltekTM Z-100 (3M/ESPE) utilizando-se
matrizes metálicas com espessuras de 1, 2, 3, 4 e 6 mm e perfurações de 5 mm de
diâmetro, divididos em dois grupos de 10 espécimes cada; um grupo fotoativado com
300 e o outro com 600 mW/cm
2
. As bases dos espécimes foram submetidas à teste de
microdureza Vickers imediatamente e 1 hora após a fotoativação. Os resultados, após
análise estatística, mostraram que à medida que aumentava a espessura, diminuía a
dureza Vickers. Foram encontradas diferenças estatisticamente significante entre
todos os grupos, em ambos os tempos de leitura, entre as diferentes intensidades de
luz e entre os grupos de 2 e 3 mm de espessura. Estes resultados possibilitaram aos
autores concluírem que: 1- as resinas compostas fotoativadas devem ser utilizadas
em porções e fotoativadas em camadas incrementais, não devendo exceder 2 mm de
espessura; 2- na prática, o acabamento e polimento das restaurações de resina
deveriam ser adiados e as mesmas não deveriam ser submetidas a esforços oclusais
antes da maturação da adesão; 3- nas condições deste estudo, o aumento da
intensidade de luz não conduziu a uma melhor conversão em espessuras maiores que
2 mm; 4- a luz na intensidade de 600mW/cm
2
permitiu maiores números de dureza
Vickers na espessura de 2 mm que a de 300mW/cm
2
.
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30
NOMOTO
67
, 1997, avaliou a influência do comprimento de onda na
polimerização das resinas compostas fotopolimerizáveis e definiu o mais adequado
para a polimerização com uma resina experimental e um aparelho de luz visível.
Mediu-se a densidade de potência por meio de um radiômetro (LI-190S, Li-Cor
Inc.); utilizando-se, para a seleção do comprimento de onda, um filtro de banda
estreita e um filtro de densidade neutra. O pico máximo de absorção para a CQ foi de
467nm, sendo que o grau máximo de conversão ocorreu a 470nm. Na faixa de
extensão de 450-490nm o grau de conversão é fracamente sensível ao comprimento
de onda. Os autores afirmam que a densidade de potência dentro desta extensão é
mais importante do que o pico de comprimento de onda. Fora desta extensão,
entretanto, a dependência do comprimento de onda é muito mais forte e a taxa de
conversão diminui rapidamente. Conseqüentemente, a densidade e comprimento de
onda ótima para polimerização por um aparelho fotoativador ideal deveriam se
localizar dentro da extensão 450-490nm, para os compósitos que possuem a
canforoquinona como fotoiniciador. Com 5s de exposição, ambos, grau de conversão
e capacidade de polimerização, foram afetados pelo comprimento de onda porque a
absorbância da canforoquinona afeta fortemente a polimerização, especialmente no
estágio inicial. O autor enfatiza que a densidade de potência no comprimento de onda
de 470nm pode ser um guia para eficiência em polimerização. Somente aqueles
comprimentos de onda fortemente absorvíveis pelo fotoiniciador são úteis na
fotopolimerização.
Em 1997, PEREIRA et al.
71
avaliaram a grau de polimerização por meio de
testes de dureza Vickers, de uma única resina composta, em função de diferentes
densidades de potência e profundidades de polimerização. Foram selecionados 120
aparelhos fotoativadores, de diferentes modelos e marcas comerciais, dos quais
foram registrados os valores de densidade emitida com um radiômetro. Foram
confeccionados espécimes com resina Heculite XR, em um único incremento
polimerizados por 40 segundos e armazenados à temperatura de 37±2ºC durante 24
horas. Decorrido o período de armazenagem, procedeu-se ao teste de dureza. Os
resultados demonstraram uma relação diretamente proporcional entre dureza e
densidade de potência, sendo que os aparelhos que emitem maior densidade
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31
proporcionam maior capacidade de fotopolimerização, e, somente aqueles que
emitem 800mW/cm
2
fornecem uniformidade de polimerização em até 4 mm de
profundidade.
PEUTZFELDT
72
, também em 1997, descreveu e discutiu sobre a evolução
dos sistemas de monômeros odontológicos, ressaltando novas abordagens para a
modificação e conseqüente otimização do desempenho de compósitos restauradores.
O monômero Bis-GMA, volumoso e de caráter bifuncional, mostrou-se superior ao
metil metacrilato, devido à estrutura química e ao elevado peso molecular, o que
proporciona menor volatilidade, menor contração de polimerização, enrijecimento
mais rápido e produção de resinas mais fortes e rígidas. A alta viscosidade do Bis-
GMA é diminuída através da mistura com monômeros dimetacrilatos de menor peso
molecular, de modo a obter consistência favorável à incorporação de carga. Os
monômeros mais freqüentemente utilizados como diluentes são o EGDMA (etileno
glicol dimetacrilato) e o TEGDMA (trietileno glicol dimetacrilato). Essa diluição
resulta em elevada contração de polimerização devido à diminuição dos espaços
entre os monômeros. Decisivamente, a contração de polimerização é um dos fatores
que determinam a longevidade de restaurações com compósitos. A extensão da
contração de polimerização depende, entre outras coisas, do peso molecular e da
funcionalidade do monômero. Desta forma, o volume dos grupos aromáticos da parte
central da molécula de Bis-GMA causa barreiras à rotação ao redor das ligações,
resultando na diminuição do grau de conversão. Assim, a resistência, a dureza e
certamente outras propriedades mecânicas são influenciadas não apenas pelo grau de
conversão, mas também pela natureza das unidades monoméricas que formam o
polímero. A natureza polar das resinas dimetacrilato resulta em absorção de água do
meio bucal, o que causa enfraquecimento da matriz resinosa, desunião entre matriz e
partícula e degradação hidrolítica das partículas com subseqüente redução nas
propriedades mecânicas. No intuito de minimizar a sorção de água, homólogos do
Bis-GMA foram desenvolvidos como o Bis- EMA (Bisfenol A-etileno metacrilato),
onde a hidroxila foi eliminada. Um outro grupo de monômeros que tem sido
utilizado na fabricação de compósitos restauradores odontológicos é o UEDMA
(uretano etil dimetacrilato). Este monômero pode ser usado sozinho ou em
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32
combinação com o Bis-GMA ou TEGDMA. As vantagens atribuídas ao UEDMA
são menor viscosidade, maior flexibilidade da terminação uretano e alto peso
molecular, além de elevado grau de conversão. Outros monômeros vêm sendo
desenvolvidos e estudados na tentativa de obter um material que supra todas as
necessidades clínicas. A autora concluiu que embora o desempenho de um compósito
seja o resultado da inter-relação entre todos os componentes presentes no material,
uma mudança no sistema de monômeros pode resultar em significativa melhora nas
propriedades e no desempenho, bem como na expansão de suas indicações.
As resinas compostas têm sofrido diversas modificações, resultando em
melhoria na resistência ao desgaste e ao manchamento e maior estabilidade de cor. A
AMERICAN DENTAL ASSOCIATION
3
(ADA), 1998, através de um “workshop”
procurou promover um consenso sobre o uso das resinas compostas como material
restaurador para dentes posteriores. As resinas foram indicadas para selamento de
fóssulas e fissuras, restaurações preventivas, preparos conservadores e moderados de
classe I e II, restaurações de áreas estéticas e para pacientes alérgicos à metais.
Foram contra-indicadas em situações onde o dente encontra-se sob grande stresse
oclusal, dentes que não permitem isolamento e para pacientes alérgicos a estes
materiais. As resinas associadas às técnicas adesivas resultam em preparos com
menor remoção de estrutura dentaria e melhor selamento, reduzindo a
microinfiltração. Ainda, são materiais de baixa condutividade térmica e podem ser
reparadas, além de serem consideradas seguras para a saúde dos pacientes. Seu uso
correto permite uma vida útil similar ao amálgama. Entretanto, a técnica restauradora
continua bastante sensível e requer maior tempo clínico.
ANUSAVICE
4
, 1998, afirma que um fator importante no desenho de uma
prótese dental é a resistência, a propriedade mecânica que assegura que o
procedimento restaurador serve às funções para as quais foi desenhada de maneira
adequada, e por um razoável período de tempo. De um modo geral, a resistência se
refere a habilidade de um material em resistir as forcas aplicadas (cargas) sem que
haja fratura ou deformação excessiva. Enfatiza que, para a indicação dos materiais
restauradores, é importante a análise de todas as suas propriedades, tais como a
resistência à abrasão, resistência flexional, resistência à fratura e a dureza, entre
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33
outras. Aponta que os testes de dureza encontram-se incluídos em varias
especificações da American Dental Association (ADA) para materiais odontológicos,
e que os mais utilizados são conhecidos pelos nomes de Barcol, Brinell, Knoop,
Rockwell, Shore e Vickers. Declara que eles encontram-se embasados na capacidade
da superfície do material testado resistir à penetração por uma ponta, sob uma carga e
tempo determinados.
ATTIN; ZIRKEL; HELLWIG
12
, 1998, desenvolveram um estudo in vitro e
avaliaram a influência de soluções de flúor e abrasão por escovação em dentina
erosionadas. Espécimes de dentina foram preparados em incisivos bovinos e
incluídos em moldes de resina acrílica. Os espécimes foram polidos e
subseqüentemente protegidos deixando uma área central de dentina exposta de 1.8
mm × 10.0 mm. As amostras foram alternadamente armazenadas em solução
desmineralizante (5 min) e uma solução de remineralização (1 min) por cinco vezes.
Um refrigerante erosivo (Sprite light®) serviu como solução desmineralizadora e
saliva artificial foi usada como solução remineralizadora. Antes da armazenagem em
saliva artificial, 15 espécimes foram tratados por 1 minuto com solução de flúor com
250 e 2000 ppm, respectivamente. Quinze espécimes foram tratados com água
destilada ao invés de solução de flúor (grupo controle). O restante das amostras não
foi nem erodidos com refrigerantes e nem com soluções fluoretadas (controle não
erodido). Após cada imersão em saliva artificial os espécimes foram submetidos a
abrasão em uma máquina de escovação. Após cinco ciclos de desmineralização-
remineralização e os ensaios de escovação o perfil de desgaste foi avaliado. A
análise estatística revelou um baixo desgaste no grupo controle não erodido e altos
valores no controle erodidos e abrasionados. A aplicação de soluções fluoretadas
aumentou a resistência ao desgaste de espécimes de dentina erodidos. Mostrando
uma proteção significante pela alta concentração comparada a baixa concentração da
solução. A susceptibilidade a abrasão de espécimes de dentina erodidos tratados com
solução fluoretada de alta concentração não diferiu significativamente das amostras
de dentina não erodidas. Os autores concluem que a aplicação de solução fluoretada
com 2000ppm de fluoreto de sódio imediatamente antes da escovação reduz
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34
significativamente a abrasão de dentina erodida in vitro e que a perfilometria tem
sido considerada como método altamente padronizado e reprodutível.
SAKAGUCHI; BERGE
85
, 1998, avaliaram a relação entre densidade e
energia de luz para a polimerização, grau de conversão e contração de polimerização
pós-polimerização, com o objetivo de verificar se o grau de conversão e a contração
estão relacionados ao método de aplicação da luz. O compósito foi inserido em
moldes metálicos com 5,4 mm de diâmetro por 1,7 mm de espessura e, em seguida,
fotoativados por 40 segundos com a ponta do aparelho fotoativador posicionada a 7,0
mm da superfície do corpo-de-prova. As intensidades de luz foram variadas, sendo
que para o grupo controle foi de 337 mW/cm
2
e nos outros três grupos foi
correspondente a 71%, 49% e 31%, respectivamente, daquela do grupo controle,
enquanto no quinto grupo foram empregadas duas intensidades, inicialmente 241
mW/cm2, que corresponde a 71% daquela do grupo controle, durante 20 segundos,
seguida por 337 mW/cm
2
por 20 segundos adicionais. Os resultados mostraram que a
aplicação de duas intensidades de luz pode oferecer oportunidade de reduzir a
contração de polimerização, enquanto não altera significativamente o grau de
conversão. Isto pode estar relacionado à diminuição da taxa de deformação pela
contração, o que permite o relaxamento das tensões. Uma redução moderada na
densidade de potência de luz parece ter efeito benéfico na contração de
polimerização, pois parece que o processo de polimerização é mais dependente do
total de energia do que apenas da intensidade.
TARLE, et al.
94
, 1998, avaliaram o aumento de temperatura e o grau de
conversão de 4 resinas compostas utilizando, para fotoativá-las, uma unidade
halógena “soft start” Elipar Highlight (ESPE, Alemanha) e LEDs azuis. Amostras
com 0,1mm de espessura foram fotoativadas por 40s e analisadas quanto ao seu grau
de conversão através de um espectrômetro (Perki Elmer FTIR), efetuando-se 5
medições sucessivas. Através de um multímetro (HC-3500T), o aumento da
temperatura foi medido não apenas nas amostras já mencionadas, mas também em
outras, medindo 4x4x4mm, também fotoativadas por 40s. A análise dos resultados
mostrou que os valores do grau de polimerização foram um pouco mais baixos
(
≅7%), e o aumento de temperatura foi significativamente inferior (≅9%) quando do
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35
uso do LED. Os autores afirmam que tais resultados poderiam ser explicados pela
baixíssima intensidade do LED (12mW/cm
2
) comparada à da unidade convencional
utilizada nesse estudo (100mW/cm
2
durante 10s + 700mW/cm
2
¬ durante30s).
Ainda, segundo os autores, essa energia mínima do LED fotoativando uma amostra
de resina composta foi otimizada pelo comprimento de onda mais eficiente (470nm)
e poderia ser recomendada para a fotoativação da primeira camada de compósitos,
especialmente no caso de proteção pulpar através de sistemas adesivos dentinários.
Uma das combinações mais comuns da fase orgânica de resinas compostas é
Bis-GMA e TEGDMA. Entretanto, este copolímero tem algumas desvantagens,
como a contração volumétrica durante a polimerização e a falta de uma completa
conversão de duplas ligações. LOVELL; NEWMAN; BOWMAN
58
, 1999,
examinaram o efeito da intensidade da luz, temperatura e composição no
comportamento da polimerização. A copolimerização Bis-GMA/TEGDMA
comportou-se de forma similar a outros sistemas de dimetacrilatos e exibiu uma
cinética de difusão controlada. A taxa máxima de polimerização foi
significantemente afetada pela intensidade de luz e a temperatura de polimerização
afetou a conversão e influencia o começo da autodesaceleraçao. Quando houve a
variação da composição da mistura, a viscosidade do sistema desempenhou um papel
significante na taxa de polimerização. Misturas que contem de 50% (peso) a 75%
(peso) de Bis-GMA otimizam a reatividade do Bis-GMA e atenua o efeito adverso da
viscosidade na média de reação. Esta característica sugere que o TEGDMA é um
excelente diluente, pois aumenta a mobilidade da média de reação; entretanto, a alta
reatividade é devido a presença do Bis-GMA.
NIE et al.
66
, 1999, investigaram a polimerização ativada por luz tendo como
fotoiniciador somente a canforoquinona e/ou mistura com etil-4-
dimetilaminobenzoato de monômeros mono-funcional (acrilato hidroxietil, glicidil
metacrilato), monômeros di-funcional (polietilenoglicol diacrilato, trietilenoglicol
dimetacrilato), com monômeros tri-funcional (tris[2-(acriloloxi)etil]isocianurato) por
meio de luz visível (>400 nm). A alta fotoreatividade de monômeros tri-funcionais
como tris[2-(acriloxi)etil]isocianurato domina toda a cinética de polimerização. O
máximo de conversão de grupos funcionais e a contração de volume são dependentes
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36
do número de grupos funcionais, tipo de grupos funcionais e as condições de
polimerização. A contração de volume gerada durante a fotopolimerização, diminuiu
para compósitos com alta densidade de carga (70%). Segundo os autores, a
fotopolimerização baseadas em formulações dentais com monômeros mono, di e tri-
funcionais, podem ser consideradas para aplicações clínicas.
PARK; CHAE; RAWLS
70
, 1999, testaram o efeito sinérgico da combinação
da canforoquinona (CQ) com o fotoiniciador fenil-propanodiona (PPD) com um
novo fotoiniciador. Dezessete grupos foram testados com concentração de PPD e CQ
variadas (n=3). O efeito da foto sensibilidade (CQ e PPD) e a proporção PPD/CQ no
grau de conversão foram investigados por espectrofotometria de infravermelho
(FTIR). Ambos, juntos, produziram um grau de conversão que excedeu aquele
produzido pela mesma concentração de um deles sozinho (PPD/CQ=1:1 e 1:4).
Numa concentração total acima de 1,8% em peso, o grau de conversão é aumentado
pelo PPD e diminuído pela CQ o que evidencia diferentes mecanismos para ambos.
O PPD (410nm) e CQ (468nm) possuem diferentes comprimentos de onda resultando
em tom amarelo mais claro para PPD. Portanto PPD é um fotoiniciador de valor
potencial na redução de problemas de cor associados às resinas compostas
fotopolimerizáveis e em combinação com a CQ age sinergicamente produzindo uma
reação de foto iniciação mais eficiente, no entanto o aparelho fotoativador deverá
emitir luz de qualidade compatível com a sensibilidade deste fotoiniciador.
Preocupados com a necessidade das resinas condensáveis terem propriedades
mecânicas semelhantes às do amálgama, em 1999, RUDDEL et al.
79
avaliaram 5
compostos, sendo 4 condensáveis e 1 híbrido. Dentre os condensáveis, as resinas
Surefil, Solitaire, Alert e um experimental da Kerr e o híbrido Herculite. Foram
confeccionados 10 corpos-de-prova de cada material, para cada teste realizado, em
forma de discos de 9 mm de diâmetro por 1 mm de espessura e armazenados em
água à 37º C por uma semana. Após este período os espécimes foram submetidos aos
ensaios de dureza Vickers e desgaste por abrasão de 400 ciclos. Os resultados
mostram uma relativa correlação entre dureza e desgaste de cada material tendo as
resinas Surefil e Herculite os melhores resultados.
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37
RUEGGEBERG
80
, 1999, publicou uma revisão sobre o processo de
polimerização, variedades de aparelhos fotopolimerizadores existentes no mercado e
as diferenças entre as filosofias pertinentes à polimerização. Neste trabalho, cita que
a tendência é que o rótulo da resina composta traga informações sobre a energia
necessária para a polimerização. Da mesma forma, o aparelho fotopolimerizador
deve indicar a densidade de potência e comprimento de onda emitido. O espectro
necessário para uma resina deve combinar com o espectro de luz emitido pelo
aparelho, pois do contrário, não haverá fotopolimerização. O autor define um
conceito sobre energia total de polimerização. A analogia é feita com um filme
fotográfico, onde o tempo de exposição é variado de acordo com as condições de luz
do ambiente e com a sensibilidade do filme a ser usado (a ASA ou o número ISO).
Um filme mais sensível vai necessitar de tempos de exposição mais curtos em níveis
menores de iluminação do que filmes de menor sensibilidade. Para calcular esta
energia total, é necessário saber a intensidade da unidade fotopolimerizadora (em
mW/cm
2
) e a duração do tempo de exposição (em segundos). Considerando-se uma
resina que necessite de uma exposição de 40s a 600mW/cm
2
para propiciar adequada
polimerização em 2 mm de profundidade, o total de energia concedida a este material
é o produto de 40s x 600mW/cm
2
ou 24000mJ/cm
2
(24J/cm
2
). Desta forma, qualquer
combinação de exposição e intensidade que resulte em 24J/cm
2
deve propiciar a
mesma quantia de polimerização.
CRUZ; MAI; SHELLARD
23
, 2000, salientaram que a importância de uma
eficiente polimerização das resinas compostas no menor tempo possível impulsiona o
desenvolvimento de equipamentos mais eficientes. Nesse estudo, avaliaram a
eficiência de duas unidades fotoativadoras, Optilux 500 e Optilux 501 (alta potência),
por meio de testes de dureza Rockwell 15T das resinas Herculite XRV, TPH,
Prodigy, Z-250, Tetric Ceram, Vitalescense e Point 4, cada uma delas em duas
diferentes cores, exceto a Point 4. As amostras foram irradiadas por 40s com o
Optilux 500 e 10s com o Optilux 501, e armazenadas a 37º C com 100% de umidade
por 24 horas. A dureza foi determinada na superfície de cada amostra e os resultados
mostraram a seguinte seqüência de dureza entre as resinas a partir do maior valor: Z-
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38
250, TPH, Herculite XRV, Point 4, Vitalescense, Tetric Ceram e Prodigy. A cor da
resina não teve influência nos resultados.
JANDT et al.
53
, 2000, como primeiro objetivo, verificaram a hipótese de que
a profundidade de polimerização e resistência à compressão de resinas compostas
fotoativadas com uma unidade de fotopolimerização à base de diodo LED (Nichia
Chemical Industries/Japan) e uma unidade de lâmpada halógena convencional (201
R/Dentsply, Germany), não diferem significantemente. Como segundo objetivo, os
autores verificaram as características da irradiância e do espectro da luz emitida por
ambas as fontes de luz. Para isto, os autores utilizaram uma única resina composta
(TPH nas cores A2 e A4), que foi fotoativada pelas duas unidades por tempo de 40
segundos. A profundidade de polimerização foi medida em 10 espécimes com 4 mm
de diâmetro e 8 mm de profundidade, com o auxílio de um penetrômetro. Para o teste
de resistência à compressão, foram confeccionados 6 corpos-de-prova com 4 mm de
diâmetro e 6 mm de profundidade, para cada cor de resina. O teste de resistência à
compressão foi determinado após 6 e 72 horas. Como resultados, os autores puderam
observar que a fonte de lâmpada halógena polimerizou a resina composta em maior
profundidade. No entanto, ambas as unidades promoveram uma polimerização em
maior profundidade do que a recomendada pelas normas da ISO 4049 e pelo
fabricante do material. No que se refere a resistência à compressão, não foram
observadas diferenças significantes tanto entre os espécimes armazenados por
período de 6 e 72 horas como para as diferentes cores do material. O espectro de luz
emitido pelas unidades fotoativadoras diferiu fortemente. Frente a isso, os autores
concluíram que a profundidade de polimerização e a resistência compressiva da
resina composta avaliada, ao ser polimerizada pelas duas fontes de luz, excederam os
valores recomendados pelas especificações do fabricante e pelas necessidades
clínicas e que a unidade de diodos emissores de luz (LED) pareceu ter um maior
potencial para a aplicação clínica futura, quando comparada à unidade de lâmpada
halógena.
MOMOI et al.
65
, 2000, avaliaram a resistência à abrasão e a dureza Knoop
das resinas compostas Herculite XRV e Z100 e de alguns cimentos ionoméricos.
Foram confeccionados nove corpos-de-prova que sofreram um processo de abrasão
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39
por escovação e dentifrício, para medir a perda de estrutura em micrômetros, e
também a dureza Knoop de cada um dos materiais. Os resultados foram analisados
permitindo concluir que: 1 - a resina composta Z100 tem maior resistência à abrasão
e dureza Knoop que a Herculite XRV e 2 - observaram ainda uma correlação positiva
entre a dureza e a resistência a abrasão.
Ainda em 2000, SILIKAS; ELIADES; WATTS
91
investigaram uma possível
correlação entre grau de conversão e a resultante das forcas de contração de
polimerização em duas marcas comerciais de resina composta. Estes autores
utilizaram o aparelho Elipar Highlight com as seguintes formas de ativação: I-
750mW/cm
2
/40s; II- 200mW/cm
2
/10s + 750mW/cm
2
/30s; III- 200mW/cm
2
/40s; IV-
200mW/cm
2
/10s. O grau de conversão foi avaliado através de espectrofotômetro de
raios infravermelhos, sendo que as resinas Z100 e Tetric Ceram foram selecionadas
para este estudo. Tanto o grau de conversão como as tensões resultantes da contração
de polimerização foram mensuradas continuamente por até 30 minutos após o inicio
da fotoativação. Os autores observaram que o modo II de irradiação não promoveu
redução no grau de conversão dos materiais avaliados, comparados aos valores
obtidos no modo I. Entretanto, os efeitos da redução da intensidade inicial de luz nos
modos III e IV promoveram uma redução nas tensões resultantes da contração de
polimerização. Para ambos os materiais restauradores, houve uma forte correlação
entre as forças resultantes da contração de polimerização e os valores de conversão.
Os autores concluíram que esta correlação significa que uma redução da resultante
das forças de contração pode ser conseguida à custa de uma redução aceitável do
grau de conversão, mas que deve ser consistente com a obtenção de uma resina com
propriedades mecânicas adequadas.
Em 2000, TANTBIROJN et al.
93
estudaram a possível existência da
correlação entre duas propriedades das resinas compostas, a dureza superficial e a
resistência à fratura. Os autores relatam que determinar a dureza superficial de um
material resume-se a um teste de execução simples, e que a resistência à fratura, uma
importante propriedade que toda resina deveria ter, implica em um teste de difícil
execução para sua averiguação. Caso constatado esta correlação direta entre estas
duas propriedades, poder-se-ia com novos materiais testar-se apenas a dureza,
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40
facilitando o seu estudo. Confeccionaram 10 corpos-de-prova por grupo estudado
(resina Z-100), em formato cilíndrico com 4 mm de diâmetro x 7 mm de
comprimento, polimerizados por diferentes intensidades de luz e tempos de
exposição, assim distribuídos: grupo 1 – 100mW/cm
2
/10 segundos; grupo 2 -
100mW/cm
2
/20 segundos; grupo 3 - 300mW/cm
2
/20 segundos; grupo 4 -
300mW/cm
2
/40 segundos; grupo 5 - 700mW/cm
2
/60 segundos. A dureza Knoop foi
observada em 6 corpos-de-prova nas suas superfícies planas. O teste de resistência à
fratura, foi realizado em 4 corpos-de-prova que receberam uma fenda na linha média
da superfície plana, onde era inserido o dispositivo que aplicava a carga até o ponto
de fratura, a uma velocidade de 6µm/s. Os testes foram realizados 15 minutos e 24
horas após a confecção das amostras, que ficaram armazenadas em ambiente seco a
37º C. O coeficiente de determinação entre dureza e resistência à fratura foi de 0,97
para os espécimes com idade de 15 minutos e de 0,90 para os espécimes de 24 horas.
Os autores concluíram haver uma grande correlação positiva entre as duas
propriedades.
As resinas compostas fotoativadas podem ser polimerizadas de várias formas.
Esses modos incluem variações na intensidade de luz e no tempo antes do final da
polimerização. O método chamado pulso-tardio tem inicialmente buscado a redução
da formação de fendas devido a contração de polimerização, sem, contudo
comprometer as propriedades mecânicas do material. ASMUSSEN; PEUTZFELDT
8
,
2001, hipotetizaram que a baixa intensidade inicial deste método poderia levar a
formação de uma estrutura diferente do polímero em relação à polimerização em um
único passo com alta intensidade de luz. Os autores observaram que embora a
quantidade de duplas ligações remanescentes não fosse afetada, a técnica do pulso
tardio leva a formação de um polímero mais susceptível ao amolecimento em etanol.
O amolecimento aumenta com a baixa intensidade inicial e o tempo de espera antes
do final da polimerização. O aumento do amolecimento pode ser interpretado como
uma manifestação de poucas ligações cruzadas na estrutura do polímero.
ASMUSSEN; PEUTZFELDT
9
, 2001, investigaram a influência da variação
da composição na densidade de ligações de polímeros à base de metacrilatos. Foi
hipotetizado que a adição de um monômero monofuncional deveria reduzir a
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41
densidade de ligações cruzadas, dando a formação de muitos centros de crescimento
resultando no aumento da densidade de ligações cruzadas. Resinas sem carga com
variação no conteúdo de Bis-GMA, TEGDMA, monômero monofuncional,
canforoquinona e amina foram polimerizados com luz visível. Após a polimerização,
a quantidade de duplas ligações remanescentes e a dureza Wallace foram
determinadas. A relação da densidade de ligações cruzadas e o amolecimento em
etanol também foram mensurados. Após a armazenagem em etanol, foi observada
uma relação entre o número de dureza e a quantia de monômeros monofuncionais. A
mesma quantidade de duplas ligações remanescentes, um alto conteúdo de
canforoquinona comparado à amina resultou em redução ao amolecimento em etanol.
Os autores concluem que a composição do material influencia não somente a
quantidade de duplas ligações remanescentes como também a densidade de ligações
cruzadas resultante na estrutura dos polímeros.
Um material polimérico ideal deveria apresentar uma homogênea densidade
de ligações cruzadas o que leva à boas propriedades mecânicas. Quando monômeros
multifuncionais são polimerizados, duplas ligações podem ficar pendentes sem reagir
intramolecularmente, que resulta em uma reação primária de ciclização. A ciclização
primária não contribui para uma estrutura completa de rede, causa a formação de
microgel e leva a formação de um polímero heterogêneo. O conhecimento de como
as condições de polimerização controla o grau de ciclização primária e ligações
cruzadas no polímero é importante no desenvolvimento de materiais com melhores
propriedades. Dessa forma, para entender melhor a rede do polímero a polimerização
típica da resina é modelada usando um princípio de aproximação primária.
ELLIOTT; LOVELL; BOWMAN
30
, 2001, desenvolveram um estudo usando uma
resina composta (75/25%/peso Bis-GMA/TEGDMA). O efeito da rigidez das cadeias
e a alta intensidade na cinética de polimerização foram também explorados. Além
disso, o modelo utilizado prediz a extensão das ligações cruzadas e a ciclização
primária na rede do polímero. A uma conversão de 45%, a fração duplas ligações
pendentes de Bis-GMA e TEGDMA foram de 11 e 33%, respectivamente. O modelo
mostra que usando um monômero rígido, como o Bis-GMA em compostos dentais,
diminui a extensão de ciclização e aumenta a densidade de ligações cruzadas do
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42
polímero. Entretanto, melhores propriedades mecânicas são obtidas do que se
monômeros mais flexíveis forem usados.
KURACHI et al.
54
, 2001, avaliaram a dureza de uma resina composta
polimerizada por dois (L2 - 25mW/cm
2
), três (L3 - 34mW/cm
2
), quatro (L4 -
46mW/cm
2
), cinco (L5 - 68mW/cm
2
) ou seis (L6 - 79mW/cm
2
) LEDs azuis (Nichia
Chemical Ind, 2000mcd, Japão) e compararam com a unidade de lâmpada halógena
(K&M, 200R, São Carlos, Brasil) de 475mW/cm2. As medidas de potência foram
feitas por um medidor científico (Field Master, Coherent, USA). A resina composta
(Z100 cor A3) foi polimerizada por 20, 40, 60, 120 e 180s com cada base de LEDs e
por 40s com o aparelho convencional. Cinco amostras de resina composta foram
preparadas para cada grupo, nas espessuras de 0,35, 1,25 e 1,8 mm. Realizou-se a
avaliação da dureza na superfície não irradiada, por meio de três endentações para
cada amostra. Todas as amostras polimerizadas pelo LED apresentaram dureza
inferior quando comparadas à unidade de lâmpada halógena no tempo típico de 40s.
A unidade L6 foi a mais eficiente, no entanto, tempos de exposição mais longos ou
camadas mais finas de resina foram necessárias. Usando-se o L6 com 40s de
exposição para incrementos de 0,7 mm de espessura o número de dureza Vickers
igual a 100 foi obtido. Apesar da diferença de irradiação quando comparado com a
fonte de lâmpada halógena, o LED mostrou-se uma promissora alternativa na
polimerização de resinas compostas, principalmente porque, quase a totalidade da
energia emitida esteve dentro da extensão ideal de absorção para a canforoquinona.
Com o objetivo de investigar o efeito da taxa de polimerização sobre as
propriedades mecânicas de uma resina composta experimental de formulação
semelhante a dos compósitos comercialmente disponíveis (75/25% bis-
GMA/TEGDMA), LOVELL et al.
56
, 2001, realizaram um estudo do grau de
conversão por meio de espectroscopia por infravermelho e da variação de
temperatura durante a polimerização por análise mecânica dinâmica. Uma fonte de
luz ultravioleta foi utilizada com comprimento de onda em 365nm e as diferentes
temperaturas foram avaliadas: 10, 20, 37, 50 e 70°C, sendo os tempos de irradiância
adotados nestas condições como 39s, 85s, 110s e 150s, respectivamente. Os
resultados deste estudo mostraram que o grau de conversão foi diretamente
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43
proporcional ao aumento da temperatura durante a cura do material, embora a
variação de temperatura não tenha interferido na estrutura das cadeias poliméricas,
sugerindo que as propriedades mecânicas são independentes da temperatura de cura,
porém bastante dependentes do grau de conversão das duplas ligações. Desta forma,
os autores concluíram que o perfil de polimerização que conduz à conversão final,
não afeta as propriedades da rede polimérica, sendo tal resultado atribuído à alta
densidade de ligações cruzadas no polímero.
MEDEIROS
62
, 2001, apresenta um estudo sistemático de comparação da
microdureza Vickers, obtida em espécimes polimerizados com três diferentes fontes
de luz, a fim de determinar uma relação de tempo de exposição e profundidade de
polimerização para o dispositivo experimental à base de LEDs e sua perspectiva para
aplicações clínicas. A resina composta Z100 cor A3 (3M/ESPE) foi inserida em
incremento único em uma matriz de aço inoxidável, com cilindros de 8 mm de
diâmetro em duas profundidades: 0,7mm e 2,0 mm. Na base da parte cilíndrica uma
tira de poliéster foi acomodada para permitir uma maior lisura na superfície oposta à
iluminada. Utilizaram-se os aparelhos LH – (< 200 R, K&M, Brasil) com potência de
350mW e intensidade de 700mW/cm
2
; laser de argônio (LA), linha 488nm,
(INNOVA 100, Coherent, EUA) com potência de 500mW e intensidade de 1W/cm
2
e um dispositivo LED em caráter experimental com potência média de 50mW e
intensidade aproximada de 100mW/cm
2
. Realizou-se a análise estatística dos dados
obtidos por meio de análise de variância (ANOVA) e teste de Tukey com 5% de
significância. Os valores de dureza obtidos na face diretamente iluminada (topo)
mostraram equivalência entre as três fontes de luz para polimerização, com variação
inferior a 10%, sendo estes valores superiores àqueles obtidos a 0,7 e 2,0 mm de
profundidade. Para a espessura de 0,7 mm, a LH, o LED e o LA obtiveram os
mesmos valores de dureza Vickers, utilizando-se os tempos de exposição de 40s, 40s
e 10s, respectivamente. Para espécimes com espessura de 2,0 mm um tempo de
exposição de 40s foi necessário para obtenção de valores de microdureza
equivalentes aos obtidos com a LH em 40s ou com o LA por 10s. Recomenda-se a
utilização de 60s de exposição para incrementos de 2 mm de espessura com os
dispositivos a base de LED.
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44
TURSSI
97
, 2001, verificou a influência de diferentes meios de armazenagem
sobre a rugosidade de materiais estéticos submetidos à escovação. Um cimento de
ionômero modificado por resina (Fuji II LC Improved/GC Corp), uma resina
composta modificada por poliácido (Dyract AP/Dentsply De Trey), uma resina de
micropartículas (Durafill VS/Kulzer) e uma resina composta hibrida (Filtek Z250/3M
ESPE). Espécimes cilíndricos (n=45) de cada material foram preparados e
armazenados por 24 horas envolvidos em uma gaze umedecida em água destilada a
uma temperatura de 37º C. Após esse período, foram acabados e polidos e a
rugosidade superficial inicial avaliada pelo parâmetro da média aritmética (Ra). As
amostras foram submetidas a três diferentes meios de armazenagem: água destilada,
solução remineralizante e um modelo de pH cíclico dinâmico com soluções de des e
remineralização simulando alto desafio cariogênico. Subseqüentemente, a abrasão
por escovação foi realizada em uma máquina automática associada a uma escova
dental macia (Oral B 40) e creme dental diluído em água destilada. Após a conclusão
de 100.000 ciclos de escovação, a rugosidade superficial foi novamente mensurada.
Os resultados revelaram na interação material-meio, que para o Fuji II LC e o Dyract
AP o ciclo Des-Re resultou em uma diminuição significante da rugosidade, em
comparação com os outros meios. Para ambos os compósitos não foram detectados
diferenças significantes. Em resumo, os autores concluíram que a rugosidade de
superfície dos materiais investigados em função da escovação simulada foi reduzida
após o regime de Des-Re, mas este modelo de pH-cíclico não afetou a
micromorfologia de ambas as resinas compostas.
YAP; SENEVIRATNE
107
, 2001, investigaram a influência da densidade de
energia (densidade de potência x tempo de irradiância) na efetividade da
polimerização da resina composta, por meio de testes de microdureza nas superfícies
de topo e base do material. Os espécimes apresentavam 2 mm de espessura e foram
ativados pelos tempos de 20, 30, 40, 60, 80, 100, 120 e 180s. As densidades de
potência empregadas neste estudo foram 200, 300, 400, 500 e 600mW/cm
2
. Os
valores médios de microdureza foram padronizados como os obtidos pela
combinação 400mW/cm
2
por tempo de 40s que foi considerado o grupo controle da
pesquisa. Os resultados mostraram que a dureza adequada para a superfície de topo
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_____________________________________________Margareth Calvo Pessutti Nunes
45
da resina poderia ser obtida com 20s de irradiância a baixas densidades de potência
(200 e 300mW/cm
2
). Em relação à superfície de base, a polimerização ideal somente
foi alcançada em baixas densidades quando o tempo de ativação foi de 120s, ou ao
ser empregada uma alta intensidade de luz (500 e 600mW/cm
2
) por tempo menor
(30s). Com tais achados, os autores concluíram que mais pesquisas devem ser
realizadas para estabelecer a densidade de energia ideal requerida pelos aparelhos
fotopolimerizadores, principalmente as novas fontes de luz lançadas no mercado
odontológico.
CARVALHO JR.
17
, 2002, afirma que a análise das propriedades mecânicas
das resinas compostas é um importante fator para a indicação desses materiais nos
diversos tipos de restaurações a serem empregados, principalmente quanto ao seu uso
em dentes posteriores. Afirma que dentre essas propriedades, a que mais influi
clinicamente na durabilidade das restaurações é o desgaste ou resistência à abrasão,
mas também devem ser consideradas as resistências à fratura, flexional, à
compressão, entre outras. Nesse estudo, o autor avaliou a dureza superficial, a
contração de polimerização e a rugosidade de 29 resinas compostas. Foram
confeccionados 3 amostras de cada material, fotoativando-as por 80s, e após 5
minutos determinou-se a dureza Rockwell 30T (dureza inicial). As amostras foram
armazenadas em água deionizada a 37º C durante 168 horas (1 semana), quando nova
leitura da dureza foi realizada (dureza final). Para a avaliação da contração de
polimerização, foram confeccionadas 5 amostras de cada material, fotoativadas
durante 40s; após 10 minutos removia-se a amostra da matriz, cujo comprimento era
medido para se estabelecer a contração inicial ocorrida; os espécimes eram então
armazenados em estufa a 37º C, durante 16 horas, quando nova medida era tomada
para se determinar a contração final da resina. Os mesmos corpos-de-prova utilizados
nos testes de dureza, após desgaste com lixas de papel até a de número 1500, foram
analisadas num rugosímetro. A partir dos resultados obtidos, o autor concluiu que: -
todas as resinas mostraram aumento de dureza e da contração de polimerização, da
medição imediata com 168 horas; - analisando-se três características,
simultaneamente, as resinas que apresentaram os melhores resultados foram a Z100 e
a P60, enquanto as de pior desempenho foram a Solitaire e a Helioprogress.
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46
Vários fatores afetam a polimerização de materiais resinosos. FAN et al.
33
,
2002, investigaram a profundidade de polimerização de vários matizes e diferentes
cromas de 5 marcas de resina composta. As amostras foram irradiadas com uma
fonte halógena (Optilux 400 – Demetron) com comprimentos de onda variando de
400 a 515 nm com densidade de potência de 300mW/cm
2
seguindo os tempos
recomendados pelo fabricante. Ao final do período de irradiação as amostras foram
imediatamente removidas do molde metálico (6 mm de altura x 4 mm de diâmetro) e
o material não polimerizado da base do espécime foi removido por raspagem manual
com uma espátula plástica. Usando um micrometro, a espessura restante de material
foi dividida por 50% como recomenda a ISO 10650. Os resultados deste estudo
mostraram que a intensidade de luz de 300mW/cm
2
com comprimento de onda de
400 a 515nm polimerizou 13 (62%) das 21 resinas ou além da profundidade
requerida pela ISO de 1,5 mm quando foram seguidos os tempos recomendados
pelos fabricantes.
Neste mesmo sentido, FRANCO; NAVARRO
44
, 2002, avaliaram a
profundidade de polimerização de diferentes resinas compostas, com o mesmo matiz
e diferentes cromas, quando polimerizada com LED e LH. Para padronização dos
corpos-de-prova utilizou-se uma matriz de aço inoxidável bipartida com 10 mm de
altura e 5 mm de diâmetro, confeccionando-se cinco espécimes para cada condição
experimental. Testou-se um aparelho LED experimental (n02) em comparação aos
aparelhos de luz halógena ULTRALUX (Dabi Atlante, Lote 10505) e Curing Light
2500 (3M/ESPE, Lote 3017518) nos tempos de ativação de 20s e 40s. A fim de
averiguar a intensidade de luz dos aparelhos utilizou-se um radiômetro comercial
(Curing Radiometer Model 100P/N – 10503/ Demetron Research Corp). Uma faceta
de esmalte dentário com espessura de 1,5 mm foi empregada com a finalidade de
avaliar a possível influência na difusão da luz. Imediatamente após a polimerização
dos espécimes e remoção da matriz, retirou-se a porção de resina não polimerizada
da face oposta à fonte de luz por meio de raspagem com instrumento manual e a
mesma foi planificada. Os espécimes foram levados a um dispositivo desenvolvido
pelos autores, o qual permite avaliar a resistência à penetração na superfície oposta à
fonte de luz. Depois da remoção do espécime do dispositivo, foram realizadas as
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47
leituras do material polimerizado com espessímetro. O sistema LED apresentou-se
viável para polimerização das diferentes resinas, sendo que o tempo de 40s elevou a
profundidade de polimerização das diferentes marcas comerciais para valores
próximos aos observados com os aparelhos de LH no tempo de 20s. A interposição
da faceta de esmalte reduziu de forma geral a profundidade de polimerização
independente, do tipo de fonte de luz. Diante dos menores valores de profundidade
de polimerização observados com o LED, um tempo mínimo de 40s deve ser
estabelecido para polimerização por meio da estrutura dentária. Não obstante as
variações na profundidade de polimerização, os valores apresentados superam a
espessura de 1 a 1,5 mm, recomendada na prática clínica tanto para sistema de LH
com para o sistema LED.
GAUDET; BURGESS; LI
46
2002, avaliaram a profundidade de
polimerização e examinaram a eficiência de duas unidades fotoativadoras à base de
LED (Luxomax e Free Light) e uma halógena (Optilux 501) na polimerização de 3
resinas compostas. Amostras retangulares de 8 mm de profundidade e 4 mm de
largura foram confeccionadas utilizando matrizes descartáveis, com as resinas
Synergy, Sculpt-It e Z250, cor A2, cobertas por uma tira de poliéster, fotoativadas
por 20s e armazenadas por 1, 24 e 48 horas em ambiente escuro. Endentações foram
feitas de 1 em 1 mm tanto na superfície de topo quanto lateralmente em direção ao
material não polimerizado para a verificação da dureza Vickers. As variáveis: tempo
de exposição, material e fontes de ativação foram significantes. A profundidade de
cura foi definida como a de 80% do valor da superfície de topo. Após análise dos
resultados, os autores concluíram que unidades fotativadoras à base de LED
polimerizaram incrementos de 2 mm de compósito, mas produziram menor
profundidade de cura que aqueles à base de lâmpada halógena.
Com o objetivo de estudar uma nova tecnologia existente para a
fotopolimerização de materiais resinosos, os aparelhos à base de LED, HOFMAN;
HUGO; KLAIBER
49
, 2002, avaliaram a cinética de contração e a dureza de três
resinas compostas (Z-250, Herculite e Definite), utilizando como controle uma fonte
halógena. Cinco grupos de fotoativação foram realizados: Halógena contínua (40s –
800mW/cm
2
); Halógena exponencial (5s- 100mW/cm
2
aumentando para
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48
800mW/cm
2
em 10s e permanecendo por 25s nesta potência); LED1 contínuo (40s –
320mW/cm
2
); LED1 Exponencial (320mW/¬cm
2
em 10s + 30s – 320mW/cm
2
);
LED2 Contínuo (40s – 160mW/cm
2
). A deformação por contração foi medida pelo
método de deflexão do disco e a dureza superficial pela método de dureza Knoop. O
aumento de temperatura durante a polimerização e aquecimento de radiação foram
mais baixos com LED quando comparados às fontes halógenas. O aumento mais
rápido da contração de polimerização foi observado após irradiação contínua por
lâmpada halógena, seguida pelas duas fontes de LED em modo contínuo. Os autores
afirmam que os baixos valores produzidos pelo LED2 são em função de sua baixa
densidade de potência. Relataram que o Definite apresenta outro fotoiniciador, o que
resultou em valores mais baixos de dureza e contração. Da mesma forma, atribuiu a
maior velocidade de reação na resina composta Z-250, à alta eficiência dos
fotoiniciadores deste material.
LEONARD et al.
55
, 2002, propuseram-se a realizar uma pesquisa para
comparar a eficiência de cura de aparelhos de LED comercialmente disponíveis com
uma unidade fotoativadora dotada de lâmpada halógena convencional. A
profundidade de polimerização foi medida por meio da microdureza Knoop em
espécimes de 2 mm de espessura de dois tipos de resina composta, sendo uma de
micropartículas e outra, microhíbrida. Os fotopolimerizadores testados foram o ZAP
Dual Curing Light, Luma Cure, VersaLux e Optilux 401, quanto a sua densidade de
potência e espectro de luz. Neste aspecto, a lâmpada halógena mostrou que na faixa
de 450 a 500nm de comprimento de onda, a densidade de potência foi quatro vezes
maior que para os aparelhos emissores de diodo (LEDs). Em conseqüência deste
fato, as unidades do tipo LED necessitaram de 39 a 61 segundos para polimerizar a
resina de micropartículas e de 83 a 121 segundos para a resina microhíbrida,
enquanto que a lâmpada halógena precisou de somente 21 e 42 segundos,
respectivamente, para polimerizar as resinas compostas. Com este trabalho, os
autores supuseram que a primeira geração de unidades de LED requer um
considerável maior tempo de exposição que os aparelhos convencionais de luz
halógena para polimerizar adequadamente os dois tipos de resina estudados.
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49
MARTINS
61
, 2002, avaliou a influência da intensidade da luz e cor de uma
resina composta no grau de dureza Knoop. Corpos-de-prova foram confeccionados
utilizando-se matrizes de poliéster envoltas por um anel de cobre, contendo uma
cavidade padronizada de 6 mm de diâmetro por 2 mm de espessura. Estas cavidades
foram preenchidas com resina composta selecionada (Fill Magic – Vigodent), com as
cores A3, B3, C3, D3 e I, fotopolimerizadas através de um fotopolimerizador Elipar,
calibrado para produzir 3 intensidades de luz diferentes: 450 mW/cm
2
, 800 mW/cm
2
e uma intensidade de luz crescente de 100 a 800 mW/cm
2
. Foram confeccionados 90
corpos-de-prova em que o tempo de exposição da resina à luz halógena foi de 40 s.
As amostras foram armazenadas em tubos de ensaio com água destilada a 37 ± 1ºC.
Após este período, foram realizados os testes de dureza Knoop na região de
superfície e fundo. Os resultados mostraram que houve diferença estatística em
relação à intensidade de luz, entretanto em relação à cor, não houve diferença
estatística. Os autores concluíram que a cor do compósito não influencia a dureza
Knoop e que a intensidade progressiva promoveu os melhores resultados de dureza
Knoop.
PORCHE; BURGESS; LI
76
, 2002, examinaram a eficiência de duas unidades
fotoativadoras, uma à base de LED (Luxomax) e outra halógena (Optilux 501,
Demetron), na polimerização de 4 resinas compostas (Charisma-Kulzer, Durafil-
Kulzer, Encore-Centrix, Z250-3M/ESPE). Utilizando-se matrizes descartáveis de
teflon, foram confeccionadas amostras de 8 mm de profundidade e 4 mm de largura
com cada uma das resinas, fotoativadas por 20 ou 40s e armazenadas em ambiente
escuro durante 1 hora, 24 horas e 14 dias. Para a verificação da dureza Vickers,
endentações foram feitas, de 1 em 1 mm, tanto na superfície de topo quanto
lateralmente em direção ao material não polimerizado. A profundidade de
polimerização foi definida como a de 80% do valor da dureza máxima na superfície
do topo. Após a análise dos resultados, os autores concluíram que a unidade à base
de LED proporcionou menor profundidade de polimerização que a unidade halógena
de alta intensidade de luz, no entanto, polimerizou incrementos de compósitos de até
2 mm de profundidade.
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50
RUEGGEBERG; MOSS
83
, 2002, testaram o grau de conversão de uma resina
composta hibrida (Herculite XRV) usando para fotoativá-la unidades à base de LED:
CoolBlue (10s) e Apollo e Light (9s – modelo de cura rápida); e outras fontes de luz:
unidade halógena Optilux 501 (40s) e arco de plasma Power PAC (10s). As
amostras polimerizadas foram armazenadas por 24 horas e o espectro de
infravermelho analisado através de um aparelho FTIR. O grau de conversão foi
determinado usando a proporção de absorção C=C de cadeias alifáticas para
aromáticas nas condições polimerizadas e não polimerizadas. Após a análise dos
resultados, usando como controle os valores obtidos com a unidade halógena Optilux
501 (40s), os autores concluíram que todos os valores de conversão, em
profundidades semelhantes, foram inferiores àqueles do controle, exceto os de
superfície de topo para PAC, o qual foi maior. As unidades de LED não forneceram
valores de conversão semelhantes aos valores obtidos com as unidades halógena e
arco de plasma, quando usados de acordo com as instruções do fabricante.
Em um artigo publicado por SANTOS; SILVA E SOUZA JR; MONDELLI
86
,
2002, sobre novos conceitos relacionados à fotopolimerização das resinas compostas,
os autores salientam que os compósitos continuam sendo a opção restauradora mais
utilizada quando a estética é primordial, apesar do constante aprimoramento ainda
apresentar alguns inconvenientes, tais como sensibilidade pós-operatória, desgaste,
contração de polimerização e infiltração marginal. Recentemente, novos conceitos
relacionados à polimerização, mediante o uso da redução inicial da intensidade de
luz, têm resultado em melhor adaptação marginal. Diversos tipos de aparelhos
fotoativadores têm sido lançados no mercado com o intuito de permitir diferentes
métodos fotoativação. Neste trabalho, os autores apresentam, mediante uma revisão
de literatura, os principais fatores relacionados à contração de polimerização, tais
como intensidade de luz, métodos de fotoativação, fontes de energia e as técnicas
disponíveis para minimizar seus efeitos. Os pesquisadores afirmam que nos últimos
30 anos as fontes luminosas mais utilizadas para fotoativar resinas compostas foram
as de luz ultravioleta e de luz halógena. A lâmpada de luz halógena (quartzo
tungstênio halogênio – QTH) tem sido a fonte mais utilizada, sendo a maior parte da
energia luminosa produzida a de raios infravermelhos (95%), que são responsáveis
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51
pela produção de calor. Para reduzir os raios indesejáveis, são utilizados filtros nos
aparelhos, a fim de que os raios produzidos fiquem restritos à faixa de luz visível
(5%), com o comprimento de onda entre 400 a 500nm responsável pela ativação da
canforoquinona (CQ). Mais recentemente, surgiram novos aparelhos fotoativadores
com outros tipos de fontes de luz, como a de arco de plasma de xenônio, de alto
potencial elétrico (2400 mW/cm
2
, numa faixa de 450 a 500 nm), cujo espectro de
energia é mais amplo, incluindo a geração de raios infravermelhos, ultravioleta e luz
visível. Outro tipo de fonte usada é a de laser de argônio, que produz fótons que
permanecem sempre na mesma freqüência e não diverge, o que permite grande
concentração de energia numa pequena área, tem baixa capacidade de produzir raios
infravermelhos, o que gera menos calor para o dente. Com essa diversidade de fontes
geradoras de energia, torna-se necessário que os fabricantes informem o tipo de fonte
de luz, a faixa do espectro do comprimento de onda e os ciclos de polimerização
oferecidos pelos aparelhos. O mesmo acontece com as resinas compostas, pois apesar
da canforoquinona ser o fotoiniciador mais comum, outros tipos podem ser utilizados
e podem não corresponder ao mesmo espectro de onda oferecido pelo aparelho.
Outro tópico abordado refere-se à quantidade de energia necessária para fotoativar a
resina composta, pois já se comprovou que diferentes marcas de resina composta
necessitam de valores distintos de energia para obter a sua polimerização ideal,
obtendo-se assim ótima taxa de conversão, fator importante para as propriedades
finais da restauração. Para o cálculo da energia deve-se multiplicar a potência da
fonte de luz (mW/cm
2
) pela duração do tempo de exposição, em segundos, sendo
expressa em Joules/cm
2
(J/cm
2
). Os autores ainda sugerem que as resinas compostas
passem a apresentar rotineiramente em suas embalagens a energia ideal para a sua
fotoativação, bem como a faixa do comprimento de onda necessária para ativar o
iniciador.
SIDERIDOU; TSERKI; PAPANASTASIOU
90
, 2002, investigaram a
absorção de água, solubilidade e módulo de elasticidade de resinas compostas à base
de dimetacrilatos. Espécimes foram preparados e fotopolimerizados com quatro
monômeros (Bis-GMA, TEGDMA, UDMA ou Bis-EMA), iniciado por sistema de
metacrilato canforoquinona,N-dimetilaminoetil. O estudo das propriedades físicas
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52
destas resinas mostrou que o monômero TEGDMA parece criar uma cadeia de
polímeros mais densa, porém é o mais flexível (0.74 GPa), absorve a quantia mais
alta de água (6.33 wt%) e lança a quantia mais baixa de monômeros não reagidos
(2.41 µg/mm3). O UDMA e Bis-EMA criam cadeias mais rígidas e absorvem
quantidades mais baixa de água e lançam taxas de monômeros não reagidos mais
altas que o TEGDMA. O Bis-EMA absorve a quantia mais baixa de água (1.79 wt%)
e lança a quantia mais alta de monômero não reagidos (14.21 µg/mm
3
). O Bis-GMA
conduz à formação de cadeia mais rígida (1.43 GPa) e absorve quantia mais baixa de
água que a composição por TEGDMA, mas, mais alto que a combinação feita por
UDMA e Bis-EMA. Copolímeros de Bis-GMA com outros monômeros também
foram preparados, usando várias combinações de monômeros e relação molar.
Copolímeros de Bis-GMA/TEGDMA (50/50 e 70/30 peso e porcentagem,
respectivamente) mostraram valores significativamente mais altos de módulo de
elasticidade (1.83 e 1.78 GPa) em relação àqueles precedidos de dependência linear
dos valores na composição do copolímero. Substituições graduais de TEGDMA com
UDMA e/ou Bis-EMA em copolimerização com Bis-GMA resultaram em resinas
mais flexíveis, com sorpção de água mais baixa e valores de solubilidade mais alta
dependendo do conteúdo de TEGDMA na composição.
CORRÊA
22
, 2003, avaliou o grau de conversão de uma resina
fotopolimerizável experimental (BisGMA/BisEMA/UDMA/TEGDMA). Os fatores
estudados foram: Fotoiniciadores incorporados à resina: I) Lucirin
TPO+Canforquinona/Amina, II) PPD+Canforquinona/Amina, III) Irgacure
819+Canforquinona/Amina, IV) Canforquinona/Amina, V) Lucirin TPO, VI) PPD,
VII) Irgacure 819; Fontes de luz – Optilux 401 (Halógena), Ultrablue I (LED);
Ultrablue IS (LED). Diferentes sistemas de fotoiniciação foram adicionados à resina
nas seguintes concentrações, em peso, - Canforquinona (0,25%), Amina (0,5%) e
demais fotoiniciadores (0,5%). Uma gota de cada resina foi fotoativada com cada
fonte de luz sob os seguintes tempos – 20s (Optilux 401), 50s (Ultrablue I) e 18s
(Ultrablue IS). Foram utilizados três corpos-de-prova para cada condição
experimental (n=63), sendo o grau de conversão obtido por meio da espectroscopia
FT-Raman, na comparação da altura dos sinais relativos à ligação C=C aromática
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53
(1609cm-1) e alifática (1639cm-1), antes e após a fotoativação. Os resultados
permitiram concluir que: no grupo das resinas com Canforquinona e sem
Canforquinona, os maiores valores ocorreram nas resinas com Irgacure 819,
fotoativadas pelo Optilux 401 ou Ultrablue IS; o Ultrablue I mostrou-se ineficaz para
a conversão de resinas contendo apenas Lucirin TPO ou PPD, porém apresentou
resultados similares na conversão das resinas com Canforquinona.
Um importante estudo foi realizado por ERNST et al.
32
, 2003, no qual
examinaram o efeito da fotoativação gradual na redução da tensão gerada durante a
polimerização de diferentes materiais. Para cada material utilizado, um mínimo de 10
espécimes foi confeccionado e fotoativados a 700 W/cm
2
/40s, enquanto que outros
10 espécimes foram fotoativados a 150mW/cm
2
/10s + 700mW/cm
2
/30s. Os autores
observaram que a utilização da técnica gradual reduziu significativamente o stresse
na maioria dos materiais testados, cujo mecanismo parece ser devido a um maior
escoamento do material durante a fase pré-gel. Entretanto, este efeito parece ser
menos efetivo nas resinas que contem maior concentração de fotoiniciadores ou em
materiais que são mais elásticos, como os compômeros.
A preocupação com a performance das resinas compostas fotoativadas com
diferentes métodos de polimerização, levou EMAMI; SÖDERHOLM
31
, 2003, a
hipotetizar que a energia por unidade de área (J/cm
2
), ao invés da irradiância
(mW/cm
2
) é uma variável crítica a se considerar durante o processo de
fotopolimerização. O grau de conversão foi determinado pela espectroscopia FT –
Raman na superfície do topo e base de duas resinas fotoativadas (Z – 100 e Z – 250).
Espécimes de 6 mm de diâmetro por 2, 4 e 6 mm de espessura foram polimerizados
por diferentes intensidades de irradiação (200, 450 e 800mW/cm
2
) durante diferentes
intervalos de tempo (5, 10, 20, 40, 60 e 140 s). A análise estatística revelou que a
espessura do material, seguida do tempo de irradiação, são os fatores de variação
mais importantes a serem consideradas, enquanto que o material é o menos
importante. Todas estas variáveis tiveram um impacto significativo sobre o grau de
conversão. Como esperado, o grau de conversão (mensurado a 2, 4 e 6 mm de
espessura dos espécimes) diminuiu à medida que a espessura da amostra aumentou.
O valor de conversão aumentou pelo aumento do tempo de exposição. Valores de
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54
irradiação maiores também resultaram em valores de conversão mais altos. Os
resultados revelaram que a conversão ocorre muito rapidamente e suficientemente
quando camadas de até 2 mm são polimerizadas. Níveis de energia relativamente
pequenos (5-15 J/cm
2
) foram necessários para produzir níveis de conversão
relativamente altos na superfície de topo e base dos espécimes. Os autores apoiados
na hipótese testada, concluem que se um compósito de certa espessura recebe uma
quantidade fixa de energia, o mesmo grau de cura é produzido independente da
irradiação de luz. Contudo, se a conversão menor que ocorre em camadas mais
espessas produzirá cura suficiente, precisa ser mais investigada antes de recomendar
que camadas mais espessas do que 2 mm necessitam de nível de energia de 30 J/cm
2
.
DEB; SEHMI
26
, 2003, conduziram um estudo para investigar o efeito da
tecnologia de arco de plasma sobre as propriedades de alguns materiais
fotossensíveis quando comparado com a utilização da fonte convencional de lâmpada
halógena. Os materiais foram fotoativados pelo tempo de 3s com densidade de
1370mW/cm
2
pelo aparelho Apollo 95E (DMSD) ou pelos tempos de 20s e 40s com
460mW/cm
2
quando expostos à luz halógena Prismetics Lite II (Dentsply). Com os
espécimes confeccionados (1,5mm de espessura), testes de dureza Vickers nas
superfícies exposta à luz e não-expostas à luz foram realizadas para avaliar as
propriedades mecânicas dos materiais. Os resultados mostraram que na superfície
voltada para a fonte de luz, os grupos da luz halógena apresentaram valores
significantemente maiores de dureza em comparação ao grupo do arco de plasma. Ao
analisar a diferença de valores entre as superfícies dentro dos mesmos grupos, o arco
de plasma demonstrou dureza consideravelmente menor na base dos espécimes para
três dos quatro materiais testados, o que não ocorreu com os grupos da unidade de
lâmpada halógena. Os autores concluíram que o tempo de 3s para polimerização
utilizando o arco de plasma, não foi suficiente para atingir ótimas propriedades dos
materiais fotoativáveis.
FERRAREZI; CEFALY, NAVARRO
38
, 2003, objetivaram comparar a
efetividade de polimerização de dois aparelhos fotoativadores, sendo um de lâmpada
halógena (Curing Light 2500 – 3M/ESPE) e o outro de LED (Ultraled –
Dabi/Atlante), na polimerização de alguns materiais resinosos (Z100, Dyract e
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Denifite). Para isto, confeccionaram 20 espécimes para cada material estudado e os
mesmos foram fotoativados com os aparelhos pelos tempos de 40s e 60s de
exposição. Em seguida, os espécimes foram submetidos ao teste de microdureza
Knoop, sendo que, com os resultados obtidos, pode-se notar que não houve diferença
entre as fontes de luz testadas para superfície da Z100 e do Dyract, enquanto que
para a Definite, os valores encontrados foram significantemente menores quando
polimerizada com o Ultraled. Na região de base dos espécimes, observou-se que a
microdureza foi significantemente menor quando todos os materiais foram
polimerizados com o LED. Nenhuma diferença estatística foi notada entre os valores
na superfície e na base dos grupos da resina Z100 e do Dyract quando ativados com
o aparelho de luz halógena; entretanto, a mesma similaridade não pode ser verificada
para a Definite e o Dyract nos grupos fotopolimerizados com o Ultraled. Os autores
concluíram desta forma, que o LED não foi capaz de produzir a mesma microdureza
para os materiais resinosos do que o aparelho convencional de lâmpada halógena.
Ainda FIROOZMAND; ARAUJO; BALDUCCI
39
, 2003, tiveram como
objetivo verificar a profundidade de polimerização de uma resina composta,
fotopolimerizadores com de luz halógena (Optilux e Optilight 600) e de luz emissora
de diodo LED (LEC 470-I), através da mensuração da dureza superficial nos 2, 3 e 4
mm de profundidade. Utilizou-se uma matriz de aço inoxidável previamente
confeccionada para a obtenção dos corpos-de-prova. Estas amostras foram
confeccionadas com resina composta Z100 (3M/ESPE) na cor A3, fotopolimerizada
por 40 segundos. As amostras foram armazenadas em recipiente envolto com papel
de alumínio contendo água destilada à temperatura de 37± 2º C, por 24 horas. Foram
embutidas em resina acrílica a fim de serem corretamente posicionadas no aparelho
microdurômetro digital Vickers, modelo FM – Future Tech. Realizado o acabamento
e polimento, os blocos de resina foram submetidos ao teste de dureza onde foram
realizadas impressões em cada milímetro da superfície do compósito. Os dados
foram submetidos ao teste ANOVA e ao teste Tukey (5%). As melhores condições
foram verificadas para o Optilux e as piores para o LEC 470-I, independentemente
da profundidade de polimerização. Os aparelhos de luz halógena polimerizaram a
resina nos 2, 3 e 4 mm, enquanto o aparelho de LED polimerizou o material apenas
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nos 2 e 3 mm da amostra. Desta forma, os autores concluíram que as amostras
polimerizadas com os aparelhos de lâmpada halógena apresentaram dureza
superficial maior do que aquelas polimerizadas com o aparelho de LED.
FRANCO; LOPES
43
, 2003, descreveram em um amplo artigo conceitos atuais
na polimerização de sistemas restauradores resinosos. Abordam a evolução histórica,
apresentam características químicas e dinâmicas de polimerização das resinas
compostas ativadas por luz visível e, ainda, as características, vantagens,
desvantagens e limitações das quatro tecnologias de fotoativação: lâmpada halógena,
arco de plasma, laser de argônio e diodos emissores de luz (LED). Afirmam que os
aparelhos à base de LEDs azuis, composto por um semicondutor de In-Ga-N (Índio-
Gálio-Nitrogênio), representam uma nova opção para a fotoativação de resinas
compostas; que o LED, ao contrario da lâmpada halógena, não produz luz visível por
aquecimento de filamentos metálicos, mas pelas características próprias de um
semicondutor, que necessita da aplicação de uma tensão para vencer a barreira de
energia interna; assim, o LED se constitui na combinação de dois diferentes
semicondutores, um do tipo n (negativo), que tem excesso de elétrons e, outro tipo p
(positivo), que tem falta de elétrons, mas rico em lacunas receptoras de elétrons;
quando uma tensão é aplicada entre estes dois semicondutores, haverá a passagem de
elétrons da camada n para a camada p, e esse fluxo de elétrons gera fótons em uma
faixa estreita de comprimento de onda, em torno de 470 nanômetros, bastante
próxima ao pico de absorção máxima da canforoquinona (468nm); dessa forma, a
tecnologia LED difere da convencional pela eficiência do comprimento de onda de
luz emitida, podendo ser eficiente mesmo com uma menor densidade de potência
(mW/cm
2
), desde que o fotoiniciador empregado na composição do material absorva
luz nessa faixa de comprimento de onda, o que ocorre com a canforoquinona, o
fotoiniciador mais freqüentemente encontrado nas resinas compostas. Referem-se
também ao mecanismo de contração de polimerização dos sistemas resinosos, de
suas conseqüências na interface dente/restauração e os recursos técnicos para
contornar ou minimizar esse problema. Os autores enfatizam que, diante do
envolvimento e interação dos diferentes fatores que concorrem para a consecução de
restaurações com sistemas restauradores fotoativados, as evidencias cientificas
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57
apontam para a complexidade temática; e que os novos conceitos de polimerização,
envolvendo os sistemas resinosos disponíveis no mercado odontológico, sinalizam
para a conscientização dos cirurgiões-dentistas quanto a necessidade de
conhecimentos básicos relacionados à composição intrínseca dos materiais, de suas
propriedades, dinâmica de polimerização e das alterações estruturais decorrentes da
técnica de inserção e fotoativação, assim como pelas limitações relacionadas ao
preparo cavitário.
Segundo FRIEDMAN
45
, em 2003, o grande interesse e a grande demanda por
parte dos pacientes em relação à materiais estéticos, conduziu a utilização das resinas
compostas em dentes anteriores e posteriores. Um compósito ideal para restauração
de dentes posteriores deveria exibir alta resistência, resistência ao desgaste, baixa
contração e baixa viscosidade para assegurar adaptação à estrutura dentária.
Infelizmente, estas características desejáveis estão freqüentemente em conflito com
uma com as outras. Para aumentar a durabilidade clínica e alcançar melhores
propriedades físicas diminuindo a contração de polimerização, os fabricantes
aumentaram a concentração de partículas nestes compósitos acima de 80%.
Infelizmente, os pesquisadores têm descoberto que a alta viscosidade destes materiais
pode criar dificuldade na adaptação marginal, às vezes conduzindo a formação de
margens críticas. Isto foi particularmente prevalecente com o uso de compósitos
condensáveis. As combinações de resinas de baixa viscosidade (Flowable) buscou
adaptações mais confiáveis. Um caminho para diminuir a viscosidade do material no
momento da sua inserção na cavidade seria o aumento da temperatura. Com este
objetivo foi desenvolvido um aparelho, o Calset (AdDent, inc) para aquecer
cômpules de resina composta a uma temperatura de 130º F. Quando o material atinge
esta temperatura, pela consistência mais fluída o material se adapta perfeitamente às
paredes cavitárias. Um dos benefícios do aquecimento é que o processo de
polimerização é acelerado. Dependendo do compósito usado, o grau de conversão
pode ser aumentado em cerca de 8 a 17% e o tempo reduzido em 50 a 80%. Segundo
o autor, materiais que foram submetidos a este método, apresentaram propriedades
físicas excelentes e durabilidade clínica, com aumento do grau de conversão e
velocidade de polimerizaçao.
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58
HALVORSON; ERICKSON; DAVIDSON
47
, 2003, realizaram um estudo
visando avaliar algumas variáveis do processo de polimerização como a densidade de
potência das fontes de luz, o tempo de exposição e as propriedades de transmissão de
luz das resinas compostas. Além disso, foi observada também a relação
energia/conversão por meio de espectroscopia por infravermelho (FTIR). Foram
utilizadas neste estudo as resinas Herculite XRV e Filtek Z100 na cor A 3.5 e o
aparelho de Lâmpada halógena XL 3000 para confecção dos espécimes,
considerando uma densidade de energia de 18J/cm
2
(600mW/cm
2
x 30s). Os
resultados mostraram que, embora ambos os materiais tenham sido analisados no
mesmo matiz, a resina Z100 apresentou maior profundidade de polimerização em
relação à Herculite XRV devido à sua menor radiopacidade que permitiu melhor
transmissão da luz pelo material. Observou-se também que a profundidade de
polimerização está logaritmicamente relacionada com a energia de ativação e que a
reciprocidade entre tempo e irradiância existe. Os autores ainda sugerem que quando
o material é fotoativado com arco de plasma ou LED, a conversão atingida pode ser
diferente devido ao calor emitido pelo primeiro e a possível melhor eficiência de
polimerização do segundo.
LOVELL et al.
57
, 2003, testaram a hipótese de que diferenças extremas na
taxa de iniciação não alteram de forma significativa as propriedades mecânicas da
matriz do polímero assim como a conversão das duplas ligações. Duas fontes de luz
(uma fonte halógena/VIP-Bisco e um arco de plasma/Apollo 95 E) foram usadas para
polimerizar a mistura do compósito estudado: Bis-GMA (2,2-bis[4-(2-hidroxi-3
metacriloxipropoxy)fenil]propano e TEGDMA (trietileno glicol dimetacrilato) com
relação de massa de 75/25, respectivamente. Os resultados demonstraram que pelo
uso das duas fontes de luz com diferentes intensidades (200-1800mW/cm
2
), o efeito
da intensidade de luz na conversão e resistência flexural da mistura estudada, de
modo geral, polímeros irradiados usando alta intensidade de luz (PAC) exibiram
conversão maior, entretanto, aumentando a intensidade de luz também aumenta a
temperatura máxima durante a polimerização. No entanto, a maior conversão de
duplas ligações pode ser causada por uma combinação de ambos efeitos foto e
térmico. Apesar da condição de exposição, uma simples relação linear foi mostrada
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59
entre conversão e resistência flexural sobre a taxa de conversão analisada. Entretanto,
desvios de linearidade foram notados nas amostras testadas imediatamente após a
polimerização. Amostras irradiadas com baixa intensidade com fonte halógena
mostraram boa relação com os valores de resistência flexural final, assim como, as
conversões foram similares. Entretanto, amostras irradiadas com alta intensidade de
luz (PAC) por menos que 3s mostrou baixa resistência flexural quando comparadas
com amostras irradiadas com intensidade mais baixa das fontes halógenas.
RAMP et al.
77
, 2003, pesquisaram se a resistência ao desgaste e profundidade
de polimerização (DOC) é similar quando uma resina composta recebe uma dose de
irradiação de fontes LED e halógenas (QTH). O espectro de emissão da lâmpada
halógena (VIP – Bisco) e LED (Freelight – 3M/ESPE) foi determinado usando um
Espectrográfico (Spectra Pro 750, Acton Research Corp) estando entre 450-490nm.
A equivalência da densidade de energia entre os aparelhos foi alcançada ajustando os
tempos de exposição (LED-40s e QTH-30s). A profundidade de polimerização
(DOC) foi determinada pela mensuração da dureza da superficie do topo e da base de
um espécime com 2 mm de espessura de Esthet-X (Dentsply/Cauk) e Z100
(3M/ESPE) polimerizadas com as respectivas fontes (n=3). Os espécimes foram
polidos e armazenados em ambiente escuro por 24 horas. Após esse período a
microdureza Vickers foi mensurada, aplicando uma carga de 0,5kg/15s. Os testes de
desgaste (n=10) foram realizados utilizando 100.000 ciclos no dispositivo de
desgaste UAB com 75N e freqüência de 1,2Hz. A perfilometria foi usada para
quantificar o desgaste da resina. Pelos resultados, o Z100 exibiu uma dureza da
superfície significativamente maior com desgaste menor comparada com a resina
Esthet X. Segundo os autores baseados nos parâmetros deste estudo, o aparelho LED
é uma alternativa aceitável de polimerização comparado às fontes halógenas quando
densidades de energia equivalentes são usadas.
SERGUIZ et al.
88
, 2003, avaliaram a capacidade de fotoativação de uma
unidade à base de LED (Ultraled, Dabi Atlante) comparando-a com uma unidade
halógena (XL3000, 3M). Utilizando uma matriz metálica com orifício de 4 mm de
diâmetro e 5 mm de altura, cinco amostras foram confeccionadas para cada aparelho,
preenchendo a cavidade em um único incremento de resina (Charisma A3) e
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60
irradiação de 40s. Um recipiente à prova de luz foi utilizado para armazenar as
amostras durante 24 horas, até que fossem submetidas ao teste de microdureza
Vickers. Foi utilizado o aparelho Shimadzu, com 300g/15s. Os corpos-de-prova
foram divididos a cada milímetro até a profundidade padronizada de 3 mm. Diante
dos resultados obtidos e da metodologia empregada, os autores concluíram que: com
relação à aparelhos, o XL3000 apresentou melhor desempenho que o Ultraled
quando utilizados com tempo de exposição de 40s; com relação à profundidade de
polimerização, o XL3000 não apresentou diferença significativa nas profundidades
de 1, 2 e 3 mm quando utilizado com tempo de irradiação de 40s, enquanto o
Ultraled apresentou diferença significativa nestas profundidades com o mesmo
tempo de irradiação; em ambos os aparelhos verificou-se que a profundidade de
1mm sempre apresentou maior valor de dureza, a de 2 mm ficando em uma posição
intermediária e a de 3 mm sempre apresentando menor valor de dureza.
SOUZA; ARAÚJO
92
, 2003, avaliaram a influência de diferentes técnicas de
fotoativação na dureza superficial de duas resinas compostas (Z 100 e Definite)
utilizando o método Vickers. As amostras foram preparadas com 5 mm de diâmetro e
espessuras que variavam entre 2 e 4 mm (n=5). As leituras foram realizadas nas
superfícies de topo e base, nos tempos de 1 hora e 1 mês. As amostras foram
armazenadas em água deionizada a 37º C. Analisandos os resultados, os autores
concluíram que: a ativação com altas intensidades de luz mostrou maiores valores de
dureza, o que naturalmente deve provocar maior contração do material; quanto maior
a espessura de material, menores foram os valores de dureza nas porções mais
distantes do ponto de incidência da luz; quando comparadas às superfícies de topo e
base, a primeira sempre apresentou valores de dureza maiores, independentemente da
técnica de fotoativação e espessuras utilizadas; que os valores de dureza continuam
aumentando em função do tempo decorrido após a fotoativação; que em todas as
condições examinadas a resina Z 100 apresentou uma média de valores de dureza
maior.
TRUJILLO; STANSBURY
95
, 2003, desenvolveram um estudo e aplicaram
uma técnica de espectroscopia de infravermelho para definir o efeito de um modesto
aquecimento externo na fotopolimerização. Três materiais restauradores resinosos
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61
(Filtek, Herculite e SureFil) foram fotoativados usando três fontes ativadoras:
quartzo halogênio (QHL75), luz emitida por diodo (Elipar Freelight) e arco de
plasma (ADT 1000). A conversão imediata e final após a polimerização foi analisada
para cada material, assim como combinação de luz e temperatura. Em adição, o
tempo para alcançar 98% da conversão máxima durante a polimerização em
temperatura ambiente foi comparado com o tempo requerido para alcançar este
mesmo valor de conversão em temperatura elevada. Foram encontrados valores de
conversão significativamente mais altos para o Herculite comparado com o SureFil
ou Filtek (p<0,05). Os resultados de conversão imediata em temperatura de 54,5º C
ficaram com valores entre 11 e 21% acima dos valores em temperatura ambiente
correspondentes. Valores de conversão pós-cura finais para polimerização em
temperatura aquecida estavam entre 6 e 18% acima quando comparados à
polimerização em temperatura ambiente. Geralmente, foram observados ganhos
significativos de conversão pós-cura para polimerizações em temperatura ambiente,
enquanto, valores não significativos em temperaturas elevadas. As altas taxas de
polimerização obtidas em temperatura elevada são evidentes no tempo diferencial
para a conversão equivalente em temperatura ambiente e elevada, que variaram de
51% de redução para o Filtek associado à luz de arco de plasma para 92% para a
combinação SureFil/LED. Segundo os autores, a dinâmica NIR é um método versátil
para analisar o processo de fotopolimerização em compósitos dentais. Compósitos
fotoativados em temperatura elevada podem resultar em aumento significativo dos
valores de conversão e dramaticamente em aumento nas taxas de polimerização.
YAMADA et al.
106
, 2003, afirmaram que vários tipos de unidades
fotoativadores à base de LED foram lançados no mercado, mas não foi determinado
se essa tecnologia estava desenvolvida o suficiente para substituir outros tipos de
unidades existentes. Nesse estudo os pesquisadores avaliaram o desempenho de uma
unidade à base de LED de alta intensidade, portátil, recentemente desenvolvida (VL-
61, Morita MFG) comparando-o com o de uma unidade halógena (Candelux, Morita
MFG). Um espectrômetro (LI-800, Li-Cor) foi utilizado para analisar as distribuições
dos espectros e um radiômetro (Model 100, Demetron), para medir a intensidade de
luz. Foram medidas as durezas Knoop, a profundidade de polimerização e o grau de
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62
conversão das resinas fotoativáveis Clearfil AP-X (Kuraray) e Lite-Fil II A (Shofu).
Os resultados mostraram que a distribuição espectral da unidade à base de LED teve
pico que coincide com o pico máximo de absorção da canforoquinona. A intensidade
de luz do LED foi acima de 800mW/cm
2
, maior que da unidade halógena
(600mW/cm
2
). Quanto às resinas compostas, todos os parâmetros medidos foram
compatíveis quando da utilização da unidade halógena ou LED. Por meio desses
dados, os autores concluíram que LEDs de alta intensidade de luz produziram
desempenho aceitável e confiável em se comparando com a unidade halógena.
YU; FENG; IBSEN
109
, 2003, avaliaram a eficiência de duas unidades
fotoativadoras à base de LED (Allegro, Den-Mat e L.E.Demetron 1, Kerr). Com o
auxílio de uma matriz de borracha, espécimes de resina medindo 2x5 mm, em forma
de disco, foram confeccionados em número de 9 para cada grupo de teste,
fotoativados por 10s sob duas condições distintas. Na primeira delas, a irradiação foi
feita diretamente sobre a superfície de resina, e na segunda, houve a interposição de
uma lamina de porcelana com 0,5 mm de espessura. Após a fotoativação, dos
espécimes, estes foram removidos da matriz para determinar a dureza Barcol. A
análise estatística mostrou diferenças significativas entre as unidades fotoativadoras
sob as duas condições. Allegro proporcionou uma dureza significativamente maior
do que L.E.Demetron 1 em ambas as condições: 67% maior na primeira condição e
76% maior na segunda. Para ambas as unidades houve uma redução na dureza
causada pela interposição da lâmina de porcelana, na ordem de 20% para Allegro e
24% para L.E.Demetron 1. Os autores concluíram que o LED de alta intensidade
(Allegro) produziu valores de dureza maiores que os do LED de menor intensidade
(L.E.Demetron 1).
ASENJO-MARTINEZ
6
, 2004, avaliou o desgaste e a rugosidade superficial
da resina composta Filtek Z250 (3M/ESPE), após escovação simulada, em função de
diferentes fontes de luz (halógena – VIP/BISCO e LED – Ultrablue IS/DMC). Uma
matriz metálica foi empregada na obtenção de 40 espécimes (15x5x4 mm) divididos
em 4 grupos: G1 (VIP 300mW/cm
2
/20s); G2 (600mW/cm
2
/20s); G3 (LED
300mW/cm
2
/20s); G4 (600mW/cm
2
/20s). A metade de cada espécime foi protegida e
a outra metade submetida a 200.000 ciclos de escovação, utilizando escovas dentais
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63
(Kolynos) e creme dental (Colgate) diluído em água deionizada na proporção de 1:2.
O desgaste foi avaliado após a realização de 5 leituras para cada espécime. Um
rugosímetro foi utilizado para verificar as diferenças entre o perfil real entre as duas
superfícies. A alteração da rugosidade superficial (Ra) foi determinada pela diferença
entre a média de cinco leituras iniciais (antes da escovação) de cinco finais (após a
escovação). Após a análise dos resultados, o autor concluiu que: a fonte de luz
halógena proporcionou melhor comportamento físico-mecânico da resina composta
avaliada em comparação à fonte de luz LED com mesma energia de ativação; para as
duas fontes avaliadas, a maior densidade de potência empregada mostrou melhor
comportamento em termos de desgaste e rugosidade superficial para a resina testada;
o G1, quando comparado ao G4, apresentou comportamento físico-mecânico
semelhante diante do teste de escovação simulada; o emprego de LED com
densidade de potencia de 300mW/cm
2
na fotoativação da resina testada não deve ser
empregado clinicamente.
BOUSCHLICHER; RUEGGEBERG; WILSON
14
, 2004, correlacionaram a
microdureza da superfície de topo e base (1, 2 e 3 mm de espessura) com a conversão
de monômeros para uma variedade de resinas compostas (micropartículas, hibridas
anteriores e posteriores). A espectrometria de infravermelho transformada de Fourier
usando reflexão total (ATR) foi utilizada e as amostras expostas por 40s por uma
fonte halógena com irradiância de aproximadamente de 560mW/cm
2
. Estas foram
armazenadas por 24 horas em ambiente escuro a 37º C e 100% de umidade antes dos
testes. A microdureza Knoop e o grau de conversão foram obtidos no mesmo
espécime nas respectivas espessuras. Os valores de microdureza Knoop, grau de
conversão e a correspondência topo/base diminuíram com a profundidade. A análise
de regressão revelou uma relação linear entre grau de conversão e dureza Knoop de
cada compósito. Em resumo, enquanto a microdureza Knoop não pode ser usada para
comparar diretamente a conversão dos diferentes compósitos testados, o uso da
comparação base/topo para ambas as dureza e grau de conversão resultou em uma
relação linear independente do tamanho das partículas ou carga inorgânica.
CAMPOS et al.
16
, 2004, avaliaram a influência de 2 sistemas de fotoativação
à base de lâmpada halógena (LH) e de diodos emissores de luz (LED), sobre a
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64
microdureza de um compósito restaurador (Concept, cor B2), analisada em diferentes
profundidades. Foram confeccionadas 20 amostras medindo 4 mm de largura por
2mm de altura, nas quais a profundidade de 0 (superfície) e 2 mm (base) foram
avaliadas, e 20 amostras medindo 4 mm de largura e 4mm de altura, nas quais
somente a profundidade de 4 mm (base) foi avaliada. Das vinte amostras que
possuíam a mesma altura, metade recebeu ativação por LH e a outra metade por
LED. Todas as amostras foram confeccionadas em incremento único e fotoativadas
por 40s por um dos sistemas testados: LH (Optilux 501, Demetron) ou LED (Elipar
Free Light, 3M/ESPE). Os autores concluíram que os grupos ativados por LH, nas
profundidades de 2 e 4 mm, apresentaram valores de microdureza superiores aos
ativados por LED, nas mesmas profundidades.
FLOYD et al.
40
, 2004, afirmaram que medidas de profundidade de
polimerização são geralmente obtidas usando-se a razão de dureza topo/base ou um
teste de raspagem (ISO4049). Nesse estudo os autores avaliaram a profundidade de
polimerização e o grau de conversão de uma resina composta fotoativada por sete
unidades à base de LED e por uma unidade de lâmpada halógena (Optilux 400 –
controle). Um espectroscópio de infravermelho (NIR) foi utilizado para medir o grau
de conversão (GC) da resina Heliomolar, de cor A1, imediatamente após a
fotoativação por 40s. O GC foi medido a 0,5, 2,0 e 3,5 mm do topo das amostras. A
dureza Barcol foi medida no topo e na base de discos de 2 mm de espessura. Os
resultados mostraram que o GC no topo das amostras foi o mesmo, tanto quando
fotoativadas com os LEDs quanto com a unidade de lâmpada halógena. No entanto, a
2,0 mm de profundidade, o GC para vários LEDs foi significativamente menor do
que aquele proporcionado pela unidade de lâmpada halógena. O grau de conversão a
2,0 mm está fortemente correlacionado à densidade das luzes. A razão base/topo para
os valores de dureza Barcol para seis dos LEDs foi maior que 0,80. Por outro lado, a
razão do GC a 2,0mm caiu para uma fração menor que 0,55 para a metade das
unidades, enquanto a 3,5 mm as razões variaram de 0,19 a 0,61. Os autores
concluíram que, comparadas à unidade à base de lâmpada halógena, as unidades à
base de LED obtiveram GC semelhante na superfície de topo das amostras de
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compósito, no entanto podem não oferecer uma polimerização tão adequada nas
regiões mais profundas.
FRANCCI et al.
42
, 2004, avaliaram a dureza Knoop em amostras de resinas,
com diferentes cores e diferentes profundidades, usando para fotoativá-las unidades à
base de LED e a base de lâmpada halógena. Espécimes medindo 2 x 3 x 6 mm
(extensão x largura x espessura) de 5 compósitos em diferentes cores (Esthet-X,
Dentisply, nas cores A2, A2O, WE e XL; Filtek Supreme, 3M/ESPE, nas cores A2E,
A2B, A2D e VT; Point 4, Kerr, nas cores A2, A2 Opaco, XL1 e T1; Vitalescense,
Ultradent, nas cores A2, PF e TM; e Z100, 3M/ESPE, na cor A2) foram fotoativados
com duas unidades à base de LED (L.E.Demetron-1, Kerr; e Elipar FreeLight I,
3M/ESPE) e com duas unidades halógenas (Optilux-501, Demetron/Kerr; e VIP,
Bisco). As medidas de dureza Knoop foram feitas do topo em direção à base do
espécime (n=5/grupo) nas profundidades de 0,2 (topo), 1, 2, 4 e 5 mm (base). As
cores opacas apresentaram os menores valores de dureza na superfície de base,
enquanto as cores translúcidas apresentaram a menor perda de dureza nesta
superfície. Os autores concluíram que as unidades à base de LED demonstraram
eficácia na polimerização de resinas compostas avaliadas na superfície de topo, mas
na superfície de base nenhuma delas teve bom desempenho. Independente da
unidade fotoativadora utilizada, as resinas compostas apresentaram diferentes valores
de microdureza superficial e, na superfície de base, as cores opacas tiveram um
desempenho inferior.
ISHIZAK; FUKUSHIMA
52
, 2004, avaliaram o efeito de uma unidade
fotoativadora à base de LED de alta potência, Elipar Freelight 2 (FL2, 830mW/cm2,
3M/ESPE), na profundidade de cura, contração de polimerização e formação de
fendas marginais em esmalte. Utilizaram para comparação, uma unidade halógena
XL3000 (XL, 700mW/cm2, 3M/ESPE). Foram analisadas as características de
polimerização das resinas Filtek Z250 (3M/ESPE) e Clearfil AP-X (Kuraray). As
profundidades de polimerização das amostras foram medidas por meio do teste de
dureza Knoop. A contração linear de polimerização foi determinada pelo método do
banho de mercúrio após a fotoativação com FL 2. Para medir as fendas marginais em
esmalte, foram confeccionadas cavidades cilíndricas nas superfícies vestibular e
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66
lingual de pré-molares extraídos, condicionadas com Photo (Kuraray), preenchidas
com AP-X e fotoativadas com FL 2 por 30s, polidas imediatamente ou depois de 7
dias e avaliadas em um estereoscópio. Os resultados mostraram que as profundidades
de polimerização produzidas pela unidade FL 2, com tempos de 20 e 40s de
irradiação, foram comparáveis àquelas produzidas pela XL. Os valores de contração
linear de polimerização da resina AP-X foram significativamente menores que
aqueles da Z250. Em cada grupo de resinas, não houve diferença significativa na
contração de polimerização entre os tempos de fotoativação. O polimento realizado
após 7 dias demonstrou uma porcentagem significativamente menor de fendas do que
no polimento imediato. Os autores concluíram que a unidade à base de LED de alta
potência demonstrou características de fotoativação comparáveis às da unidade
halógena.
MACHADO et al.
59
, 2004, avaliaram a profundidade de polimerização de
uma resina composta em função do tipo de fonte de luz, LED e halógena, e do tempo
de exposição. As amostras foram preparadas com a resina Charisma (Kulzer)
utilizando-se matrizes metálicas com orifício de 4 mm de diâmetro e 5 mm de
profundidade. Foram usadas duas unidades à base de LED (A) Elipar Free Light,
3M/ESPE e (B) Ultraled, Dabi Atlante, e uma de lâmpada halógena (C) XL
3000/3M. Para cada unidade fotoativadora, cinco amostras foram confeccionadas
com tempo de irradiação de 40s. Para as unidades fotoativadoras A e C, amostras
adicionais foram preparadas com tempo de irradiação de 20s. Todas as amostras
foram armazenadas em recipiente escuro, por 24 horas a 37º C. O teste de dureza
Vickers, mensurado nas profundidades de 1, 2 e 3 mm através de 3 endentações para
cada profundidade, foi realizado usando carga de 300g /5s com durômetro HMV-2
Series Shimadzu Corporation. Para todas as profundidades não houve diferença
estatística entre as unidades fotoativadoras quando foi utilizado o tempo de
exposição de luz de 20s. O tempo de exposição de 40s produziu maiores valores de
dureza do que 20s. Independente da unidade de luz e tempo de exposição, a dureza
diminuiu em função da profundidade. A unidade de lâmpada halógena proporcionou
os maiores valores de dureza se comparada as duas à base de LED. Os autores
concluíram que a polimerização do compósito não foi adequada às profundidades
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67
superiores a 2 mm, e que a unidade de lâmpada halógena produziu maior valor de
dureza que as unidades à base de LED.
Sabendo que a longevidade clínica das resinas compostas é grandemente
influenciada pela qualidade do aparelho fotopolimerizador utilizado, MICALI;
BASTING
63
, 2004, compararam a eficácia de aparelhos à base de LED e lâmpada
halógena através do grau de penetração de um corante em uma resina composta
microhíbrida (Z-250-3M/ESPE). Espécimes de 4 mm de diâmetro com 2 mm de
profundidade, foram polimerizados por 40 segundos. A intensidade média dos
aparelhos foi de 110mW/cm
2
para o LED e 570mW/cm
2
para o aparelho de lâmpada
halógena. Imediatamente após a polimerização, cada espécime foi individualmente
imerso em 1ml de 2% de solução de azul de metileno a 37º C por 24 horas e em
seguida lavadas e novamente armazenadas na mesma temperatura em umidade
relativa por mais 24 horas. As resinas foram removidas das matrizes,
individualmente trituradas e imersas em 1ml de álcool absoluto por 24 horas. As
soluções foram filtradas e o sobrenadante foi utilizado para determinar a absorbância
em um espectrofotômetro a 590 nm. Os resultados mostraram não haver diferenças
estatísticas onde os autores concluem que o aparelho de diodo emissor de luz
apresentou a mesma efetividade em polimerizar uma resina composta microhíbrida
quanto o de lâmpada halógena.
PEUTZFELDT; ASMUSSEN
74
, 2004, investigaram a influência da contração
de polimerização, módulo de elasticidade, escoamento (viscosidade) e resistência
adesiva na formação de fendas marginais em restaurações de resina composta in
vitro. Neste trabalho, discutiu-se também o mecanismo de formação de fenda e a
relação com a resultante das forças de contração de polimerização. Selecionaram-se
onze resinas compostas comerciais. A formação de fendas em dentina foi mensurada
com o auxílio de um microscópio óptico ao longo da margem de preparos cavitários
cilíndricos (3 mm de diâmetro x 1,5 mm de profundidade), os quais receberam a
aplicação de um sistema adesivo e das diferentes resinas compostas. Os valores
foram expressos em porcentagem de extensão em relação ao diâmetro da cavidade.
Compararam-se os resultados dos testes mecânicos com a presença de fendas na
interface dente/restauração. Foi observada uma correlação linear entre a capacidade
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68
de escoamento e a formação de fendas. A análise de regressão tridimensional
demonstrou uma correlação significante entre contração de polimerização,
viscosidade e formação de fendas. O desenvolvimento da contração de polimerização
ocorre com o tempo, ou seja, 10 segundos a 20 minutos após o inicio da fotoativação
que compreende a última parte da contração que ocorre depois de atingir o ponto gel.
Afirmou-se ainda que uma resina composta com maior módulo de elasticidade deve
causar uma maior resultante de forças e, assim, uma maior extensão de fendas
comparada a uma resina com menor módulo de elasticidade. Os autores concluíram
que os maiores determinantes para a formação de fendas em restaurações adesivas
foram: a contração de polimerização e a viscosidade das resinas compostas avaliadas.
PORCHE et al.
75
, 2004, afirmaram que, recentemente, uma segunda geração
de unidades fotoativadoras de resinas compostas à base de LED foram colocadas no
mercado com um número menor de LEDs que as versões anteriores. No entanto, o
desempenho desses aparelhos na fotoativação de resinas, comparado a outros tipos
de luz, permanece desconhecido. Nesse estudo, os autores mediram e compararam a
profundidade de cura de 8 resinas compostas de cor A2, usando 6 unidades
fotoativadora à base de LED. Espécimes com 5 mm de diâmetro e 4,5 mm de
espessura foram confeccionados, utilizando-se uma matriz flexível, com cada resina
composta testada (Charisma, Durafil, A110D, A110E, Z100, Z250, Heliomolar HB e
Tetric Ceram). Cada resina foi colocada na matriz, fotoativada durante 10s por uma
das unidades, removida, e 24 horas depois teve a dureza de topo e base medidas
utilizando-se o teste de dureza Barcol. A profundidade de polimerização foi definida
como satisfatória quando os valores de dureza obtidos foram de, no mínimo, 80%
dos valores de dureza de topo. A intensidade de luz de cada unidade foi medida
através de um radiômetro Power Max e os valores obtidos foram: The Cure (620
mW/cm
2
/20s), Freelight 2 (808 mW/cm
2
/20s), LEDemetron (576 mW/cm
2
/20s),
Ultra Lume 5 (743 mW/cm
2
/20s), Flashlite 1001 (966 mW/cm
2
/20s) e Allegro (1320
mW/cm
2
/20s). Todas as unidades fotoativadoras polimerizaram todas as resinas
compostas até, no mínimo, 2 mm. Os autores concluíram que a profundidade de cura
depende da unidade fotoativadora e da resina, e que unidades à base de LED, de
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69
segunda geração, produzem intensidade de luz e profundidade de cura
significativamente maiores que as unidades à base de LED anteriores.
TSAI; MEYERS; WALSH
96
, 2004, avaliaram a profundidade de
polimerização e a microdureza superficial da resina composta Filtek Z250
(3M/ESPE) polimerizada por três aparelhos do tipo LED comercialmente disponíveis
(E-Light – GC; Elipar Freelight – 3M/ESPE; 475H – RF), um aparelho de alta
densidade de potência do tipo halógena (Optilux 501 - Kerr) e um aparelho de
lâmpada halógena convencional (Sirona – S1). A profundidade de cura após 40s de
exposição às fontes de luz foi determinada em espécimes de 10 mm de espessura
pela microdureza Vickers a cada 1 mm da extensão da resina composta. As unidades
de luz halógena apresentaram os melhores resultados de dureza. Já os aparelhos de
LED mostraram valores de dureza similares entre si, embora inferiores aos
halógenos, mas estes resultados foram considerados superiores aos valores mínimos
de profundidade de polimerização preconizados pela ISO, com exceção do E-Light
para a cor B1. Observou-se que a dureza superficial não foi estatisticamente diferente
entre LED e halógena, entretanto, conforme a dureza era medida num ponto mais
distante do topo do espécime, esta propriedade diminuiu mais rapidamente para as
unidades de LED quando comparadas com as fontes de luz halógena, especialmente
em profundidades além de 3 mm. Com isto, os autores concluíram que os aparelhos
de LED estudados permitem grau de polimerização adequado para as espessuras de
resina composta recomendadas para uso da técnica incremental (2 mm ou menos) e
que para espessuras além desta, seu desempenho não mais equivale ao dos aparelhos
de luz halógena convencional e de alta potência.
VANDERWALLE et al.
100
, 2004, afirmam que estudos sugerem que
unidades fotoativadoras à base de LED produzem menor calor na ponta do guia de
luz que as unidades halógenas. No entanto, gerações mais recentes de LED têm
maior intensidade de luz e, como conseqüência, potencialmente geram mais calor.
Nesse estudo os autores tiveram por objetivo determinar o aumento máximo de
temperatura do guia de luz das unidades à base de LED e de lâmpada halógena com
intensidade de luz, potência e densidade de energia semelhante, usando guias de luz
idênticos. A emissão de calor da unidade à base de LED (LEDemetron 1, SDS/Kerr,
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70
602 mW/cm
2
) e da halógena (VIP, BISCO, 608 mW/cm
2
) foi medida durante 90
segundos (irradiação com potência máxima durante 40s). Para efeito de comparação,
a unidade halógena também foi testada a 312 mW/cm
2
. A potência foi medida pelo
aparelho PowerMax (Molectron). O aumento da temperatura do guia foi medido a 0
e a 5 mm de distância do corpo-de-prova, em ambiente com temperatura de 23º C,
usando um termômetro (Fluke Corp). O aumento da temperatura pulpar também foi
medido usando um termômetro digital (Omega Co) e um termopar tipo-K colocado
no centro do teto da câmara pulpar de um molar humano com um preparo oclusal. O
dente foi mantido imerso em água a 35º C numa câmara de umidade (Sabri). A
temperatura era verificada e anotada em intervalos de 5s (n=5). Os resultados
mostraram que nenhuma diferença significativa foi encontrada no aumento máximo
de temperatura entre o LED e a unidade halógena com irradiações semelhantes.
Foram encontradas diferenças significativas apenas com a unidade halógena a
312mW/cm
2
. Os autores concluíram que não houve diferença significativa na
temperatura máxima produzida pelas unidades à base de LED e halógena, quando
ambas se apresentaram com potência máxima, irradiação e densidade de energia
semelhante.
Uma importante propriedade dos compósitos é sua habilidade em se
acomodar às paredes cavitárias durante sua inserção. WAGNER et al.
102
, 2004,
determinaram o efeito do ciclo de pré-aquecimento com o dispositivo Calset
(AdDent Inc) na dureza de dois compósitos (Filtek Supreme – nanopartícula e Filtek
Z250 – microhíbrido). Cinco amostras foram preparadas de cada material, com e sem
o ciclo de pré-aquecimento. A dureza Knoop foi mensurada em diferentes
profundidades (0, 2, 4 e 6 mm) com uma carga de 500g em 3 locais por superfície.
Os resultados demonstraram diferenças estatísticas nos valores de dureza entre as
profundidades de polimerização. As médias dos valores de dureza diminuíram com o
aumento da profundidade de polimerização de 62 kg/mm – 0 mm a 17 kg/mm – 6
mm para a resina microhíbrida e 64 kg/mm – 0 mm a 11 – 6 mm para a resina de
nanopartícula. Embora o processo de pré-aquecimento cause um aumento nos valores
de dureza estas mudanças são estatisticamente insignificantes.
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71
A preocupação em relação ao desenvolvimento de calor por parte de algumas
fontes fotoativadoras levou ASMUSSEN; PEUTZFELDT
10
, 2005, a pesquisar o
risco de possíveis danos à polpa pela indução de temperatura. O estudo teve dois
objetivos: primeiro, mensurar a temperatura induzida por dez fontes LED (Aqua
Blue – Toesco, CoolBlu – Dental Systems, DioPower – CMS, Eleipar FreeLight –
3M/ESPE, Elipar FreeLight 2 – 3M/ESPE, L.E.Demetron 1 - Kerr, Lux-O-Max –
Akeda, Lux-O-Max P1– Akeda, SmartLite – Dentsply, UltraLume LED 2 –
Ultradent) e três fontes halógenas (XL 3000 – 3M/ESPE, Optilux 501 – Kerr e Elipar
Highlight – 3M/ESPE) e, segundo relatar a temperatura mensurada para cada
densidade de potência. Para as unidades LED, a taxa de temperatura aumentou com o
aumento da densidade de potência de uma maneira estatisticamente significante. Já
para as fontes halógenas, as fontes com densidade de potência de 650mW/cm
2
geraram maiores taxas de temperatura em relação à fonte halógena convencional (XL
3000). A diferença de comportamento entre as fontes halógenas pode ser o resultado
de diferenças na efetividade de filtros de calor. De acordo com os resultados, dizer
que as unidades halógenas desenvolvem mais calor que as unidades LED não é
totalmente verdadeiro.
D’ALPINO
24
, 2005, avaliou a influência de diferentes fontes de luz (XL 3000
– 540mW/cm
2
; Elipar FreeLight 2 - 750mW/cm
2
; e Arc Light IIM - 2130 mW/cm
2
)
na micromorfologia e resistência de união adesiva de restaurações de resina
composta (Filtek Z250). Nove grupos experimentais foram avaliados de acordo com
as combinações de fonte de luz para fotoativar sistema adesivo (Adper Single Bond)
e resina composta. Para a análise da micromorfologia foi utilizada microscopia de
fluorescência, sendo que um corante fluorescente vermelho (Rodamina B) foi
adicionado ao sistema adesivo e uma solução com corante fluorescente verde
(Dextran Fluorceína) aplicado na câmara pulpar para que se difundisse em direção à
interface. Os parâmetros analisados foram: espessura da camada de adesivo,
espessura e qualidade da camada híbrida, micropermeabilidade, qualidade e
habilidade de selamento de tags de resina e, ainda localização e extensão de fendas.
Para o teste de resistência adesiva, os dentes foram restaurados de acordo com as
combinações de fonte de luz e armazenados por 24 horas a 37º C. Em seguida os
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72
dentes foram seccionados e submetidos ao teste de microtração. Realizou-se ainda a
análise dos parâmetros de cinética de conversão de monômeros (conversão total, taxa
máxima de conversão, conversão na máxima taxa, tempo em que ocorreu a máxima
taxa e relação conversão na máxima taxa/conversão total) em um espectrofotômetro
de raios infravermelho. Da análise dos resultados, observou-se que as fontes
utilizadas influenciaram nos parâmetros de cinética de conversão de monômeros. De
forma geral, ocorreu uma relação inversa entre a conversão total e a densidade de
potência quando se polimerizou o sistema adesivo. Na resina composta base, houve
uma relação direta. Para ambos os materiais houve uma maior taxa máxima de
conversão, em um menor tempo, proporcional à densidade de potência dos aparelhos.
Em relação à presença de fendas, quando o Arco de Plasma polimerizou o sistema
adesivo, menores porcentagens de piores escores e menores extensões de fendas
foram observadas. A espessura da camada de adesivo, localização de fendas e
resistência adesiva foi influenciada pela fonte de luz que polimerizou o adesivo,
sendo que, quando o Arco de Plasma foi utilizado, melhores resultados foram
observados. As diferentes fontes de luz fotoativadoras influenciaram na resistência
de união adesiva e em alguns parâmetros da micromorfologia da interface de
restaurações de resina composta.
O potencial de conversão máxima de resinas compostas fotoativadas em
temperatura ambiente é limitado. O relacionamento entre a conversão e a
temperatura tem sido estudo em uma grande variedade de sistemas de resina e uns
poucos produtos comerciais. Contudo, pouco é conhecido sobre o efeito do pré-
aquecimento sobre a conversão em diferentes profundidades e durações de exposição
de um composto comercial. DARONCH; RUEGGEBERG; GOES
25
, 2005,
investigaram os efeitos da temperatura de pré-polimerização dos compostos e a
duração da exposição à luz sobre a conversão de monômeros de um composto de
resina comercial. Foi hipotetizado que (1) a elevação da temperatura aumenta a
conversão de monômeros na superfície e a profundidade de 2 mm, e (2) compostos
pré-aquecidos requerem uma exposição à luz menor para alcançar uma conversão
semelhante àquela vista com uma exposição convencional com um composto a
temperatura ambiente. A temperatura do composto, a duração da exposição à luz, e a
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73
superfície tiveram um grande efeito sobre os valores de conversão. As comparações
estatísticas indicaram que todas as condições pré-aquecidas exibiram valores de
conversão iguais ou maiores do que o controle. O uso de somente 5 s de exposição
(¼ da duração recomendada) sobre o composto pré-aquecido a 54 e 60º C resultaram
em uma conversão maior (52-64%) do que quando uma exposição de 40 s (duas
vezes a duração recomendada) foi usada com o composto à temperatura ambiente
(48%). A extrapolação direta de relacionamentos observada neste estudo para todos
os outros compostos pode não ser válida, por causa das diferenças em composição
das partículas e as químicas. Contudo, estas tendências gerais também foram
encontradas em outra investigação. O leitor também precisa considerar as
preocupações potenciais relacionadas à mudança de temperatura intrapulpar quando
da colocação de um composto pré-aquecido, e estudos estão sendo feitos para
investigar este assunto. Em conclusão, a conversão de monômeros aumenta
significativamente com a temperatura quando um composto de resina fotoativada e
comercialmente disponível é pré-aquecida antes da polimerização. Os compostos
pré-aquecidos permitem uma duração de exposição mais reduzida, resultando em
uma conversão semelhante, ou melhor, do que aquela quando o composto é irradiado
em exposições mais longas a 22º C.
Segundo DEWAELE et al.
27
, 2005, a contração de polimerização e o grau de
conversão das resinas compostas são manifestações muito próximas no mesmo
processo. Um compósito ideal deveria mostrar um ótimo grau de polimerização e
mínima contração de polimerização, no entanto, parecem ser objetivos antagônicos,
pois, um aumento na conversão de monômeros invariavelmente leva um aumento
nos valores de contração de polimerização. Neste estudo, os autores tentam
determinar mais precisamente a contração de volume de uma série de resinas
compostas fotoativadas e correlacioná-la ao número real de duplas ligações
convertidas usando técnicas de caracterização recentes e a precisão que elas
oferecem. Três amostras de cada resina foram preparadas, polimerizadas e analisadas
para determinar o grau de conversão e o número e duplas ligações convertidas. Os
resultados mostraram uma correlação linear entre a contração de volume e o número
real de duplas ligações convertidas em ligações simples. Segundo os autores,
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74
somente uma compreensão apropriada do que ocorre durante a reação química levará
ao encontro das soluções. A redução na contração de polimerização devido à reação
química deve ser obviamente esperada da adição de moléculas que permitiriam um
decréscimo no número de duplas ligações convertidas por unidade de volume de
resina, enquanto mantendo um grau de conversão (de BisGMA e TEGDMA) e assim
as propriedades mecânicas. Tais moléculas devem exibir um volume tão alto quanto
possível para um dado número de ligações, o que permitiria que as moléculas fossem
ancoradas na rede.
RODRIGUES; DE RIJK
78
, 2005, mensuraram o espectro de emissão de 6
aparelhos LED (BluePhase, (BP)/Ivoclar-Vivadent; FlashLite 1001, (FL)/Discus
Dental ; LEDemetron II, (DE) /Kerr -Demetron SDS; Radii, (RI)/SDI; SmartLite IQ,
(SL)/Caulk-Dentsply; Ultralume 5, (UL)/Ultradent e 4 fontes halógenas (Coltolux II,
(CT)/Coltene-Whaledent; JetLite 4000 plus, (JL)/J. Morita USA; VIP, (VP)/Bisco
Inc; VIP Jr, (VJ)/Bisco Inc.). A intensidade da luz foi medida sobre uma extensão de
350 para 530 nm, dentro de intervalos de 10 nm. As medições de intensidade foram
determinações relativas, porque a geometria das fontes causaram distâncias
diferentes para a entrada do spectrofotômetro. O espectro foi normalizado, e o
comprimento de onda (I) do pico da emissão e a toda extensão (FWHM) foi
determinado. A potência (P) das luzes foi medida com um radiometer ( Demetron
Model 100). As fontes fotoativadoras à base de LED tiveram picos de comprimentos
de onda distintamente diferentes, mas muito similar ao pico da extensão como
esperado para os LEDs. O aumento em intensidade, pela ampliação do pico parece
aumentar o domínio do compósito que pode ser polimerizado pelo LED. A potência
de todas as novas luzes, parece estar em torno de 1W / cm
2
.
Dados limitados e contraditórios sobre o efeito da densidade de energia sobre
as propriedades físicas e mecânicas das resinas compostas levaram PEUTZFELDT;
ASMUSSEN
73
, 2005, a pesquisar o grau de conversão, resistência flexural e módulo
flexural. Uma resina composta (Tetric Ceram) foi polimerizada com diferentes
combinações de densidade de potência (50, 100, 200, 400, 800 e 1000mW/cm
2
) e
diferentes tempos de exposição para completar 3 diferentes densidades de energia (4,
8 e 16J/cm
2
), resultando um total de 18 grupos experimentais. O grau de conversão
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75
foi determinado por meio de espectroscopia de infravermelho FTIR. Para cada
densidade de energia, o grau de conversão diminuiu à medida que a densidade de
potência aumentava. Para uma densidade de energia de 4 J/cm
2
, as densidades de
potência mais baixa e mais alta resultaram em uma força flexural significativamente
mais baixa do que com densidades intermediárias. Para densidades de energia de 8 e
12 J/cm
2
, respectivamente, não houve diferenças significativas. Segundo os autores,
pode ser argumentado que a densidade de energia é mais importante do que a
combinação da densidade de potência e da duração de exposição. Dentro do aspecto
de relevância clínica da densidade de potência, os autores concluem que não somente
a densidade de energia, mas a densidade de potência por si só têm uma influência
significativa nas propriedades das resinas compostas.
Em 2005, WITZEL et al.
105
delinearam um estudo para verificar a hipótese
que diferentes métodos de fotoativação com densidades de energias equivalentes não
afetariam o grau de conversão ou propriedades mecânicas de uma resina composta
(Filtek Z-250) e um adesivo (Scotchbond). O efeito da armazenagem em etanol
também foi verificado de modo indireto das propriedades mecânicas, para avaliar
possíveis diferenças na estrutura do polímero causada pela rotina de polimerização.
Finalmente, o desenvolvimento de estresse de contração de polimerização dos
diferentes métodos de fotoativação também foi avaliado. Três métodos de
fotoativação foram testados: 600mW/cm
2
/40s (alta intensidade), 200mW/cm
2
/ 120s
(baixa intensidade) e 600mW/cm
2
/120s, seguido por 3 minutos de espera e uma
irradiação final de 600mW/cm
2
/39s (pulso tardio). Em todos os casos, a densidade de
energia foi de 24J/cm
2
. O grau de conversão foi mensurado usando espectroscopia
FT-Raman. O número de dureza Knoop foi mensurado antes dos espécimes serem
submetidos aos testes de resistência flexural. O grau de conversão não foi
influenciado pelo método de fotoativação. O grau de conversão foi estatisticamente
mais alto quando os espécimes foram ativados pelo método de alta intensidade,
comparado aos outros métodos. O método de fotoativação não afetou
significativamente o módulo flexural e a dureza, tanto depois do armazenamento em
água ou em etanol. De acordo com os autores mais investigações são necessárias
para verificar se a densidade de energia final empregada no método do pulso tardio é
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76
de fato, o fator que determina a susceptibilidade do polímero à degradação em etanol.
Outras formulações de compostos devem ser avaliadas também. Finalmente, foi
possível concluir que a polimerização com pulso tardio foi efetiva na redução de
stresse de contração de polimerização do composto, em comparação com outros
métodos de fotoativação avaliados.
ARAVAMUDHAN; RAKOWSKI; FAN
5
, em 2006, determinaram a
correlação entre a intensidade de luz emitida por quatro fontes LED (Flashlite 1001,
Freelight 2, Smartlite IQ e Ultralume 5) e uma fonte halógena (Optilux 501, com 8 e
11mm) e a profundidade de polimerização de uma resina composta com diferentes
distâncias (0, 2, 4, 6, 8, 10 mm). A profundidade de cura (DOC) do compósito TPH
Spectrum na cor A2 foi mensurada de acordo com a ISO 4049. Cinco amostras com
6 mm de altura e 4 mm de diâmetro para cada uma das fontes nas distâncias
predeterminadas foram polimerizadas por 20s. Os resultados demonstraram que para
todas as fontes a intensidade diminuiu com o aumento da distância. Os autores
documentaram uma correlação logarítmica entre intensidade e distância para todas as
fontes com exceção a Smartlite IQ, Ultralume 5 e Optilux 501 com 11 mm de
diâmetro, que mostrou uma relação linear entre intensidade e distância. Todas as
fontes demonstraram uma correlação logarítmica entre intensidade e profundidade de
cura, e uma correlação linear entre profundidade de cura e distância. Segundo os
autores, enquanto ambas a intensidade e profundidade de cura diminuíram com o
aumento da distância, a relação entre esses fatores e distância pode não ser similar
para todas as fontes e dependem de características individuais dos aparelhos.
CALHEIROS et al.
15
, 2006, verificaram a influência de exposição radiante
(H) em relação à tensão de contração (CS), grau de conversão (DC) e propriedades
mecânicas de dois materiais restauradores (Filtek Z250-3M ESPE e Heliomolar-
Ivoclar). Quatro níveis de exposição radiante (densidade de energia) foram estudados
(6, 12, 24 ou 36 J/cm2) variando o tempo de exposição de luz (10, 20, 40 e 60
segundos, respectivamente) com uma potência continua de 600mW/cm
2
com uma
fonte halógena (VIP- Bisco). O teste de stress de contração foi determinado em uma
máquina Instron por 10 minutos do início da polimerização. O valor de tensão
máxima foi convertido para stress nominal (MPa) dividido pela velocidade de secção
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77
da área do bastão de vidro. Cinco espécimes foram avaliados por grupo. O grau de
conversão (DC), resistência flexural (FS), módulo flexural (FM) e microdureza
Knoop (KHN) foram medidos depois de 24h de armazenamento a 37 ºC. O grau de
conversão foi mensurado pelo método de espectroscopia fotoacústica de
infravermelho (PAS-IR) na superfície irradiada em três espécimes de cada grupo. A
microdureza Knoop foi mensurada na superfície irradiada dos espécimes, idêntica
àquela determinada para o grau de conversão. Os resultados demonstraram que para
a resina Filtek Z250, nenhum aumento significante foi observado em CS acima de 12
J/cm
2
. DC e FM foram semelhantes em todos os valores de energia (H), enquanto FS
aumentou significativamente entre 6 e 24 J/cm
2
. A microdureza Knoop foi
significativamente diferente entre todos os níveis de energia (H), exceto entre 12 e 24
J/cm
2
. Para Heliomolar, CS e KHN aumentaram significativamente com a energia
(H), exceto entre 24 e 36 J/cm
2
. DC, FM e FS não variaram, apesar da exposição
radiante. Os autores revelam que as variáveis testadas comportaram-se
diferentemente. CS e KHN foram mais sensíveis a aumentos de energia (exposições
radiantes) que as outras propriedades avaliadas. FS só variou para Filtek Z250,
enquanto, para ambas os materiais, DC e FM não foram afetados por diferentes
valores de energia.
CHEN; FERRACANE; PRAHL
19
, 2006, desenvolveram uma pesquisa para
estudar a relação entre a conversão da CQ e a quantia de luz absorvida por este
fotoiniciador. Assim, quantificaram a conversão da canforoquinona (CQ) de uma
resina composta, usando uma fonte LED (Freelight-3M/ESPE) e uma fonte halógena
(VIP/Bisco) com cinco irradiâncias diferentes (30mW/cm
2
, 90mW/cm
2
, 95mW/cm
2
,
160mW/cm
2
e 345mW/cm
2
). Nem todos os fótons emitidos para a resina composta
são absorvidos. Somente os fótons que são absorvidos pelos fotoiniciadores podem
possivelmente causar a fotopolimerização. Dessa forma, a efetividade de absorção da
densidade de potência (irradiância x coeficiente de absorção), não somente a
irradiância da lâmpada, influenciam na polimerização. A reciprocidade da
irradiância e o tempo de exposição prendem para mudanças do coeficiente de
absorção da CQ, que é irradiância versus tempo de exposição (=exposição radiante)
= constante. O tempo constante depende da irradiância espectral da lâmpada e
Revisão de Literatura_________________________________________________
Margareth Calvo Pessutti Nunes_____________________________________________
78
quantidade de CQ. Assim, uma alta irradiância levará a absorção da CQ a um rápido
declínio e assim o processo terá um tempo constante curto. Conforme o tempo de
iluminação aumenta, o número de fótons absorvidos por segundo diminui. Os
resultados demonstraram que o pico de absorção da CQ na faixa espectral de 469 nm,
diminui com a exposição da luz até chegar a zero. Além dos primeiros 8 segundos de
iluminação, a absorção da canforoquinona diminui exponencialmente com o tempo
de polimerização.
OBICI et al.
69
, em 2006, usou espectroscopia de infravermelho para comparar
o grau de conversão (DC) em diferentes profundidades de uma resina composta
(Z250), usando uma variedade de fontes de luz: um arco de plasma (Apollo 95 E),
um LED (Freelight) e quatro fontes de lâmpada halógena (Elipar tri-light no modo
contínuo, Elipar tri-light no modo rampa, XL 2500 e um experimental. Espécimes
em forma de cilindros (7 mm de diâmetro x 5 mm de espessura) foram polimerizados
e em seguida fixados em uma base de acrílico e seccionados com um disco de
diamante. Secções medindo 300 µm de espessura representando a superfície de topo
e espessuras de 1 a 5 mm em escala de 1 mm. Fatias obtidas entre estas espessuras
foram excluídas. Os resultados demonstraram que os valores de grau de conversão
para a superfície e profundidades de 1 e 2 mm, não diferiram significativamente
entre as fontes de luz ou métodos de exposição, mas foi menor em maiores
profundidades. Em profundidades de 3 e 4 mm, a fonte LED mostrou valores
significativamente mais altos de DC em relação ao arco de plasma. Todos os
métodos com fontes halógena não foram significativamente diferentes em relação ao
LED ou arco de plasma. Em profundidades de 5 mm, não houve diferença
significante no DC entre métodos, com exceção de arco de plasma que não foi capaz
de polimerizar o compósito nesta profundidade. Os autores concluem que o LED e as
fontes com lâmpada halógena usando modo de ativação “soft start”, providenciaram
valores de grau de conversão mais altos na superfície e em profundidades de 1, 2 e 3
mm. A fonte halógena no modo contínuo, demonstrou valor similar de grau de
conversão na superfície e profundidades de 1 e 2 mm, enquanto, o arco de plasma
gerou valores mais altos na superfície e 1 mm. De acordo com os autores,
compósitos fotoativados em espessuras maiores que 2 mm não deveriam ser
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_____________________________________________Margareth Calvo Pessutti Nunes
79
utilizados em situações clínicas se uma conversão homogênea é desejada do íntimo
da superfície de topo.
Revisão de Literatura_________________________________________________
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80
Proposição_____________________________________________________________
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_________________________________________________________Proposição
_____________________________________________Margareth Calvo Pessutti Nunes
83
3
3
.
.
P
P
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o
p
p
o
o
s
s
i
i
ç
ç
ã
ã
o
o
Tendo em vista a problematização enfocada na introdução e as diferentes
concepções presentes na literatura, o objetivo da presente pesquisa foi avaliar
comparativamente:
- a microdureza superficial de uma resina composta, a FiltekTM Z-250
(3M/ESPE) sob influência de diferentes fontes de luz; com variação de
densidades de potência e energia;
- o desgaste da referida resina composta, a por meio de ensaios de escovação
simulada nas mesmas condições anteriores;
- Correlacionar as propriedades de microdureza e desgaste superficiais;
Proposição_____________________________________________________________
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Material e Métodos___________________________________________________
Margareth Calvo Pessutti Nunes_____________________________________________
86
___________________________________________________Material e Métodos
_____________________________________________Margareth Calvo Pessutti Nunes
87
4
4
.
.
M
M
a
a
t
t
e
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r
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l
e
e
M
M
é
é
t
t
o
o
d
d
o
o
s
s
4.1 Material empregado
Para a confecção dos corpos de prova, foi selecionada uma resina composta
fotopolimerizável microhíbrida, Filtek
TM
Z-250, (3M/ESPE, Saint Paul - MN, USA),
da cor A3, acondicionada em bisnagas contendo 4,0g. Um total de 15 bisnagas foi
utilizado, lote 4KG, com prazo de validade para junho de 2007.
FIGURA 1 – Resina Composta Filtek™Z250 (3M/ESPE)
A Tabela 1 ilustra a composição básica da resina composta utilizada neste
estudo em relação matriz orgânica, carga inorgânica, porcentagem em peso de carga
e o tamanho médio das partículas.
TABELA 1 - Composição básica do material Filtek™Z-250
Matriz
Orgânica
Carga
Inorgânica
Peso
(%)
Tamanho Médio da
Partícula (µm)
Bis-GMA
Bis-EMA
TEGDMA
UDMA
Zircônio / Sílica
(Sinterizados)
78
0,01 a 3,5
(média 0,6)
Foram selecionados três aparelhos fotoativadores. O VIP (BISCO
Schaumburg, IL, USA), emissor de luz proveniente de lâmpada halógena, (Figura 2a)
e dois aparelhos de diodo emissor de luz (LED) de densidades de potência diferentes.
Material e Métodos___________________________________________________
Margareth Calvo Pessutti Nunes_____________________________________________
88
O Ultrablue IS – (DMC Equipamentos, Ltda., SP, Brasil - Figura 2b) e o Ultra-
lume® LED5 (ULTRADENT Inc., USA – Figura 3b), aparelhos de LED de 2ª e 3ª
geração respectivamente.
A energia de fotoativação empregada para cada condição experimental foi
constante (6, 12 e 24 J/cm
2
) no caso dos aparelhos de lâmpada halógena e LED de 2 ª
geração, pois os equipamentos permitem a escolha de duas densidades de potência e
tempos variáveis. No caso do aparelho de LED de 3ª geração a energia foi
aproximada às outras condições (≅8, 16 e 32 J/cm
2
), haja vista, que o aparelho não
permite ajuste, apresentando uma densidade de potência fixa, segundo o fabricante
>800 mW/cm
2
. Pela análise da tabela 2, pode-se observar a distribuição dos quinze
grupos avaliados com seus respectivos tempos, densidades de potência, energias de
ativação, abreviaturas e as especificações desses aparelhos.
FIGURA 2a – VIP (Bisco, inc. USA) FIGURA 2b – Ultrablue IS (DMC)
FIGURA 2c – Aparelho Ultralume 5 (Ultradent. USA)
___________________________________________________Material e Métodos
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89
TABELA 2 – Unidades Fotoativadoras
VIP ULTRABLUE IS ULTRALUME
Fabricante
3M/ESPE DMC Ultradent
Abreviatura
VIP UB UL
Fonte de luz
Halógena LED LED
Diâmetro da ponta guia
8mm 8mm 10x13mm
Freqüência
50/60Hz 60Hz 50/60Hz
Potência
75W 5W
Comprimento de onda
400-500nm 460-480nm 370-500nm
Densidade de potência
300/600 mW/cm
2
300/600 mW/cm
2
>800 mW/cm
2
4.2 Confecção dos espécimes
Nesta fase, os procedimentos foram executados em sala especial, de acordo
com a especificação 27 da ADA e ISO 4049 para restaurações diretas com resina
composta, mantendo temperatura de 23±2°C, regulada por condicionador de ar
Admiral Royal (Springer Refrigerador AS., Brasil) e com umidade relativa de ar
50±10%, ajustada pelo desumidificador OAS-S, Modelo OD-300 série 1.
A amostra experimental foi composta de quinze grupos. Cada grupo foi
constituído por seis corpos de prova para a condição experimental e seis corpos de
prova para o grupo controle, totalizando cento e oitenta corpos de prova como consta
na tabela 3.
Material e Métodos___________________________________________________
Margareth Calvo Pessutti Nunes_____________________________________________
90
TABELA 3 - Classificação dos espécimes em grupos com suas respectivas
energias, tempos e fontes de luz
Grupo Fonte de luz Abreviatura
Densidade de
potência mW/cm2
Tempo(s)
Energia total
J/cm2
G 1a 20 6
G 1b 40 12
G 1c
VIP (Bisco)
Halógena
VIP
300
80 24
G 1A 10 6
G 1B 20 12
G 1C
VIP (Bisco)
Halógena
VIP
600
40 24
G 2a 20 6
G 2b 40 12
G 2c
Ultrablue (DMC)
LED – 2ª Geração
UB
300
80 24
G 2A 10 6
G 2B 20 12
G 2C
Ultrablue (DMC)
LED – 2ª Geração
UB
600
40 24
G 3a 10
>8
G 3b 20
>14
G 3c
Ultralume (Ultradent)
LED – 3ª Geração
UL
>800
40
>32
(n = 6)
Os corpos-de-prova de resina composta do grupo experimental foram obtidos a
partir de uma matriz com dimensões internas de 15 mm de comprimento, 5 mm de
altura e 4 mm de profundidade (Figura 4a e 4b) que foi preenchida por 4 incrementos
(dois superiores e dois inferiores – Figura 3). Já os corpos de prova do grupo
controle, foram obtidos a partir da mesma matriz, porém com metade das dimensões
internas do comprimento (7,5 x 5 x 4 mm) e foi preenchida por 2 incrementos (um
superior e um inferior). As densidades de potência foram verificadas antes de cada
ensaio com o auxílio de um radiômetro (Curing Radiometer / Model 100 P/N –
10503/Demetron Research Corp - Demetron) para as fontes VIP e Ultrablue com a
finalidade de verificar a irradiação de saída de luz para buscar uma padronização da
pesquisa. Para a fonte Ultralume LED 5 foi adotada a densidade de potência
___________________________________________________Material e Métodos
_____________________________________________Margareth Calvo Pessutti Nunes
91
apresentada pelo fabricante, haja vista, que esta medição torna-se inapropriada pela
diferença entre ponta ativa do aparelho e área receptora do radiômetro.
2
3
4
2
2
3
1
8 mm
7,5 mm
1 1
1
2
3
4
2
2
3
1
8 mm
7,5 mm
1 1
1
FIGURA 3 - Esquema ilustrativo da aplicação dos incrementos para obtenção final dos
corpos-de-prova
Foi submetida aos testes mecânicos, a superfície de topo e a superfície lateral
do último incremento polimerizado do corpo-de-prova do grupo experimental
(incremento 4). Após a polimerização do espécime foi realizada uma marca com o
auxílio de uma broca na superfície contrária a exposição de luz (base) para facilitar a
identificação do último incremento polimerizado no momento de leitura dos testes de
microdureza e posicionamento na máquina de escovação. Após a confecção dos
espécimes, estes, foram fixados com cera pegajosa Kota (Kota Ind. e Com. Ltda.,
São Paulo, SP), em um disco de acrílico, e levados a uma politriz (APL 4, Arotec,
Cotia, SP) com a face interessada virada para baixo para planificação e polimento
com lixas de silicone de granulometria seqüencial 320, 600, 1200 e 2000 (Extec
Corp.), com refrigeração de água, por cinco minutos cada em velocidade baixa
(Figura 5). Com o propósito de finalizar o polimento, foi utilizado um disco de feltro
(Extec Corp.) associado a uma suspensão diamantada de 1 µm (Buehler), por cinco
minutos em velocidade alta. Entre cada etapa do polimento e ao final, os corpos-de-
Material e Métodos___________________________________________________
Margareth Calvo Pessutti Nunes_____________________________________________
92
prova foram levados em um aparelho de ultra-som para limpeza de qualquer resíduo
(Figura 6). Após a etapa do polimento, os corpos-de-prova foram armazenados
individualmente por grupo em água deionizada em uma estufa regulada a uma
temperatura de 37 ± 2ºC por sete dias, condição necessária segundo as especificações
da ISO 4049 e ISO 14569-1 para a realização dos testes de microdureza e desgaste
por escovação.
FIGURA 4a – Espécime na matriz FIGURA 4b – Dimensão do espécime
FIGURA 5 – Politriz FIGURA 6 – Ultra-som
FIGURA 7 – Suspensão diamantada
15
4
5
___________________________________________________Material e Métodos
_____________________________________________Margareth Calvo Pessutti Nunes
93
4.3 TESTES REALIZADOS
4.3.1 Microdureza superficial inicial
As leituras foram realizadas nas superfícies de topo e lateral de todos os
espécimes. Dessa forma, as mensurações foram realizadas antes dos ensaios de
escovação na superfície de topo do corpo-de-prova do grupo experimental e antes e
após os ensaios de escovação, tanto na superficie lateral do espécime do grupo
experimental como na superfície de topo e na lateral dos corpos-de-prova do grupo
controle. A dureza na superfície dos corpos-de-prova do grupo experimental foi
realizada com a finalidade de possibilitar a correlação com o teste de desgaste. Foi
utilizado um microdurômetro da marca Shimadzu de modelo HMV – 2000, acoplado
a um microcomputador e um software específico para a análise das imagens (Cams-
Win-New Age Industries/ USA) (figura 7a). Utlizou-se um penetrador diamantado
piramidal tipo Knoop, com carga estática de 100g aplicada por 5 segundos. Em cada
corpo-de-prova foram realizadas três endentações aleatoriamente em pontos
eqüidistantes (uma superior, uma central e uma inferior), englobando diferentes áreas
da superfície de topo. Para as leituras na superfície lateral, as marcações se
localizaram a 50 µm da extremidade superior do corpo de prova (Figura 7c). Para
medir as endentações realizadas, duas marcas pontilhadas que se sobrepunham aos
vértices agudos do losango, determinavam o comprimento da diagonal maior
(Figuras 7b e 7c) e, consequentemente, os resultados de dureza Knoop através do
cálculo automático feito pelo software da seguinte equação:
KHN = C.c
d
2
Sendo: KHN = valor de dureza Knoop
C (constante) = 14,230
c = 100 gramas
d = comprimento da maior diagonal da endentação
Material e Métodos___________________________________________________
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94
FIGURA 8a - Microdurômetro
FIGURA 8b-Microdureza superficial (topo) FIGURA 8c–Microdureza superficial (lateral)
Para efeito de uma futura análise estatística, calculou-se a média aritmética dos
valores obtidos, de tal forma que, em cada espécime foram obtidos dois valores de
dureza, um referente à superfície de topo e outro referente à superfície lateral. Para as
aferições na superfície de topo, estas foram realizadas antes e após a escovação no
grupo controle e somente antes da escovação no grupo experimental, haja vista que
após os ensaios de escovação a superfície ficava impedida de leitura pela perda de
lisura e paralelismo, totalizando 36 aferições por grupo. Para a superfície lateral as
aferições foram realizadas antes e após a escovação, o que totalizou 72 medições por
grupo, considerando grupo experimental e grupo controle.
___________________________________________________Material e Métodos
_____________________________________________Margareth Calvo Pessutti Nunes
95
4.3.2 Procedimento de escovação simulada
Após as aferições da microdureza inicial nas superfícies de topo e lateral, os
corpos-de-prova do grupo experimental foram levados para os ensaios de escovação.
O procedimento de escovação simulada foi realizado com a escova dental Oral B 30
Indicator (Gillette do Brasil, Ltda, Manaus-AM, Brasil) e dentifrício Colgate MFP
(Colgate Palmolive, Co., Osasco-SP - Figura 8), sendo este selecionado em função
do consumo em larga escala no comércio nacional. A composição completa do creme
dental escolhido está apresentada na tabela 4.
TABELA 4 – Composição do dentifrício Colgate MFP
Composição do dentifrício Colgate MFP
Monofluorfosfato de sódio (1500ppm)
Carbonato de Cálcio
Lauril Sulfato de sódio
Umectante/Espessante/Aromas/Água
FIGURA 9 – Apresentação comercial do dentifrício e escova dental empregados
Para a realização dos testes do desgaste foi utilizada uma máquina para
simulação de escovação (Figura 9a), seguindo o protocolo descrito por TURSSI
97
em
2001.
O equipamento produz movimentos de vai-e-vem em dez braços, nos quais são
fixadas as cabeças das escovas dentais. Conforme o método proposto, somente uma
metade corpo-de-prova foi escovado, permitindo uma clara identificação entre a área
escovada e área não escovada, condição essencial para as futuras mensurações de
Material e Métodos___________________________________________________
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96
desgaste. Com intuito de proteger a área não escovada, os corpos-de-prova foram
cobertos com uma fita isolante (3M). A Figura 9b mostra a disposição e proteção dos
espécimes na barra de aço inoxidável do equipamento e a relação com o
posicionamento das escovas. A velocidade foi ajustada em 4,5 ciclos por segundo,
com carga de 300g. Durante a escovação, a máquina foi programada para injetar
freqüentemente, em cada corpo-de-prova, 0,4ml da solução a cada dois minutos. A
suspensão consiste de dentifrício dental (Colgate MFP) e água destilada na proporção
de 1:2, em peso e foi pesada e diluída no interior de um Becker com água destilada,
de acordo com a especificação ISO 14569-1. O preparo da solução foi realizado
imediatamente antes dos ensaios de escovação de cada grupo. O pH da solução
também foi avaliado através de um pHâmetro (B 371, MicroNal S.A, no
departamento de Bioquímica) e registrado em um valor de 8,95.
O equipamento consta ainda de um sensor de temperatura controlada em 37±
2ºC. A amplitude de excursão dos movimentos também foi controlada em 20 mm,
compatível com a dimensão de altura dos espécimes.
As escovas de dente foram trocadas ao término de 50.000 ciclos, em um total
de 100.000 ciclos de escovação para cada grupo de espécime. O tempo de ensaio
para cada grupo foi de aproximadamente 8 horas.
Após o término de escovação, os espécimes foram lavados em água corrente e
em seguida colocados em um aparelho de vibração ultra-sônica (Tempo Ultrassonic
Ind. Com. Ltda, Taboão da Serra – SP, modelo T – 14) por dez minutos para
limpeza. Em seguida foram secos com papel absorvente.
FIGURA 10a – Maquina de Escovação FIGURA 10b Em funcionamento
___________________________________________________Material e Métodos
_____________________________________________Margareth Calvo Pessutti Nunes
97
4.3.2 Determinação do perfil de desgaste
O desgaste da superfície do corpo-de-prova foi avaliado a partir de um aparelho
Rugosímetro Hommel Tester T1000 (Hommelwerke GmbH ref.# 240851 –
Schwenningem – Germany), na função de perfilômetro, com ponta apalpadora
esférica de diamante (Figuras 10a e 10b), a qual percorre a superfície, acoplado a
uma unidade , que tem como função processar e interagir as informações
quantitativamente, fornecendo os resultados. Para esta pesquisa, o rugosímetro foi
conectado a um microcomputador onde a função de perfilometria foi selecionada,
sendo todas as informações pertinentes aos ensaios processadas e armazenadas. Com
o auxílio de um software específico do aparelho (TurboDatawin-NT Version 1.34,
Copyright© 2001, foram obtidos os perfis das superfícies testadas, sendo estes
importantes para a ilustração e quantificação do desgaste (Figuras 11a e b).
FIGURA 11a – Rugosímetro FIGURA 11b – Rugosímetro
FIGURA 11c – Perfil real de desgaste
Material e Métodos___________________________________________________
Margareth Calvo Pessutti Nunes_____________________________________________
98
O perfil traçado pelo rugosímetro percorre a superfície dos espécimes
passando por áreas de resina íntegra (protegida) e escovada. Como a área protegida
se assemelha a uma linha reta, tornou-se fácil a identificação da região submetida aos
ensaios de escovação. Foram adotados alguns parâmetros na programação do
aparelho para aferição do desgaste através do perfil real da superfície de cada corpo
de prova. O limite de tracejamento (Lt) foi determinado para padronização efetiva da
distância que precisa ser percorrida pela ponta apalpadora do aparelho, passando pela
metade não escovada e pela metade escovada. Assim, a perda de resina composta foi
quantificada pelo perfil real medindo-se à distância em micrometros (µm) da linha
média do gráfico.
T mínima = 8µm Lt = 10 mm Lm= 9mm
T máxima = 40µm Lc= 0.00mm (cut–off)
Sendo:
T= tolerância (valores extremos a serem considerados nas leituras)
Lt= limite de tracejamento (extensão real percorrida pela ponta ativa)
Lm= limite de medição (extensão considerada na leitura)
Lc= cut-off (filtragem, minimizando a ondulação da superfície)
Assim sendo, após a determinação do perfil, a medida do desgaste foi obtida
pela distância em micrometros entre a linha média do gráfico correspondente a área
protegida do espécime e a linha de desgaste (Figuras 12). Para cada espécime foram
feitas três medições em diferentes áreas da interface entre lado escovado e não
escovado.
FIGURA 12 – Perfil real (quantificação representativa)
___________________________________________________Material e Métodos
_____________________________________________Margareth Calvo Pessutti Nunes
99
4.3.3 Microdureza superficial final
Ao final do experimento, a microdureza superficial dos espécimes foi
novamente realizada utilizando o mesmo microdurômetro com as mesmas
especificações e o mesmo número de aferições por superfície avaliada (Figura 13).
Para o grupo controle, a aferição da microdureza na superfície de topo, foi
realizada tanto antes como após o “momento” da escovação. Este procedimento teve
como finalidade somente a intenção de comparação dos valores, haja vista que estas
superfícies não foram submetidas aos ensaios para o teste de desgaste. Estes dados
encontram-se no capítulo de apêndice.
Já na superfície lateral as aferições foram realizadas tanto no grupo
experimental como controle antes e após os ensaios de escovação, totalizando 72
medições por grupo avaliado.
FIGURA 13 – Microdureza superficial lateral final
(grupo experimental)
Material e Métodos___________________________________________________
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100
Resultados_________________________________________________________
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_________________________________________________________Resultados
_____________________________________________________ Margareth Calvo Pessutti Nunes
103
5
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R
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e
e
s
s
u
u
l
l
t
t
a
a
d
d
o
o
s
s
Para facilitar a análise dos resultados, estes foram divididos por tipo de
experimento efetuado (microdureza Knoop e desgaste superficial) e, ao final das
análises individuais, procedeu-se um exame global dos dados, agrupando-se os
resultados dos dois tipos de teste, com o objetivo de correlacionar o comportamento
do material frente às condições avaliadas.
5.1 Resultados quanto aos valores de Microdureza Knoop
A microdureza Knoop da superfície de topo de todos os espécimes (controle e
experimental) foi realizada com a finalidade de buscar ao final dos ensaios de
escovação (grupo experimental) a correlação desses valores iniciais com os valores
correspondentes ao desgaste. No grupo experimental, constam apenas os valores
antes dos ensaios, haja vista, que após a execução dos mesmos não era possível fazer
a leitura da área, em função da perda da lisura e paralelismo necessários para as
devidas averiguações. As médias e os desvios padrão na superfície de topo dos
espécimes encontram-se listados na Tabela 5.
A Tabela 6 mostra os valores das médias e desvios padrão de dureza Knoop na
superfície lateral, obtidos para cada grupo experimental e controle, seguindo as
diferentes combinações de fontes e densidades de energia.
A partir da observância de diferenças numéricas entre os grupos, foi realizada a
análise estatística para se verificar a possibilidade de significância entre os valores
encontrados. Optou-se por um teste estatístico paramétrico, uma análise de variância
(ANOVA) a dois e três critérios, já que havia a presença de três fatores de variação
em um determinado momento da análise (fonte, densidade de energia (ou grupo) e a
comparação antes e após os ensaios de escovação). Após esta avaliação (ANOVA),
observou-se a diferença estatisticamente significante (p<0,05) entre as variáveis
Resultados_________________________________________________________
Margareth Calvo Pessutti Nunes _____________________________________________________
104
pesquisadas. Para evidenciar os responsáveis por esta significância, os dados foram
submetidos ao teste de Tukey-Kramer, para a comparação entre os diferentes grupos.
TABELA 5 - Comparação das médias de Dureza Knoop (KHN) e desvios
padrão, na superfície de TOPO dos grupos CONTROLE - antes e após e
EXPERIMENTAL - antes dos ensaios de escovação, com a resina composta
Filtek-Z 250 – 3M/ESPE
DUREZA KNOOP (KHN)
Controle
Experimental
(Escovado)
Grupo
Dens de
potência
(mW/cm
2
)
Dens de
energia
(J/cm
2
)
Tempo
(s)
Antes Após Antes
G1a - VIP 300 6 20
84,99±1,58a 88,46±1,57 bc
85,47±2,00 a
G1b - VIP 300 12 40
85,26±2,39 ab 85,67±3,14 b
84,33±1,76 a
G1c - VIP 300 24 80
87,71±0,81 bc 81,83±1,12 a
90,72±1,22 bcd
G1A -VIP 600 6 10
93,16±1,24 hi 92,28±1,12 de
92,52±1,31 fg
G1B -VIP 600 12 20
91,11±0,76 fhi 92,34±0,48 de
91,62±1,25 ef
G1C -VIP 600 24 40
91,98±0,96ghi 91,84±0,57 de
93,34±1,03 fg
G2a - UB 300 6 20
90,01±0,8cdef 90,64±0,97 cd
88,93±1,29 bcd
G2b - UB 300 12 40
89,07±1,13cde 90,32±0,45 cd
89,07±1,30 bc
G2c - UB 300 24 80
91,11±0,88efgh 92,91±1,39def
90,61±0,70 de
G2A - UB 600 6 10
90,46±1,6 efg 90,63±0,72 cd
90,21±0,65 cde
G2B - UB 600 12 20
90,02±1,17 def 90,27±0,78 cd
89,88±0,74 cde
G2C - UB 600 24 40
90,28±1,12defg 91,62±0,73 de
89,19±1,09 cde
G3a - UL 700 7 10
88,01±1,43 cd 87,09±1,32 b
87,77±1,23 b
G3b - UL 700 14 20
93,76±1,04 i 94,12±2,14 ef
93,04±1,77 g
G3c - UL 700 28 40
92,86±0,83 hi 95,28±1,67 f
94,57±1,52 g
* Letras iguais no sentido vertical indicam valores estatisticamente semelhantes
_________________________________________________________Resultados
_____________________________________________________ Margareth Calvo Pessutti Nunes
105
No que diz respeito à comparação dos valores na superfície de topo do grupo
experimental pelo teste paramétrico, os maiores índices de dureza encontrados foram
para os grupos UL 3c (Ultralume 40s) e UL 3b (Ultralume 20s), valores de 94,6 e 93
respectivamente, e não apresentaram diferenças estatísticas entre si (Tabela 5, Figura
14 e Anexo 3. Os piores valores ficaram para o grupo VIP 1b (300mW/cm
2
/40s) e
VIP 1a (300mW/cm
2
/20s), 84,3 e 85,5 respectivamente e não apresentaram
diferenças estatísticas entre si. As diferenças podem ser visualizadas na Tabela 5,
Figura 14 e Anexo 1.
50.0
55.0
60.0
65.0
70.0
75.0
80.0
85.0
90.0
95.0
100.0
VIP3 20 VIP3 40 VIP3 80 VIP6 10 VIP6 20 VIP6 40 UB3 20 UB3 40 UB3 80 UB6 10 UB6 20 UB6 40 UL710 UL720 UL740
FIGURA 14 - Comparação das médias de Dureza Knoop (KHN) na superfície de topo
do grupo experimental antes dos ensaios de escovação com a resina composta Filtek-Z
250 – 3M/ESPE
Resultados_________________________________________________________
Margareth Calvo Pessutti Nunes _____________________________________________________
106
TABELA 6 - Comparação das médias de Dureza Knoop (KHN) e desvios
padrão na superfície LATERAL dos grupos CONTROLE - antes e após e
EXPERIMENTAL - antes e após os ensaios de escovação com a resina composta
Filtek-Z 250 – 3M/ESPE
DUREZA KNOOP (KHN)
Controle Experimental (Escovado)
Grupo
Dens de
potência
(mW/cm
2
)
Dens de
energia
(J/cm
2
)
Tempo
(s)
Antes Após Antes Após
G1a - VIP 300 6 20 72,6±1,53 a 75,8±2,67 bc 72,8± 1,08a 76,5±1,50ab
G1b -VIP 300 12 40 74,3±2,56 a 74,5±2,08ab 72,3±1,20a 74,2±1,98a
G1c - VIP 300 24 80 74,9±1,82ab 71,8±1,06 a 71,2±9,24a 75,4±3,92a
G1A - IP 600 6 10 82,7±1,59cd 82,0±1,30def 82,7±1,13b 83,6±1,07cd
G1B -VIP 600 12 20 82,8±1.03 d 82,3±1,38def 81,2±1,46b 82,5±1,25cd
G1C -VIP 600 24 40 82,9±1,39 d 82,1±1,16def 83,6±1,98b 82,1±1,16cd
G2a - UB 300 6 20 78,6±5,62bc 79,3±2,70 cd 85,1±4,07b 81,3±4,23c
G2b - UB 300 12 40 83,6±2,28 d 82,4±2,16def 82,6±0,93b 81,5±2,27c
G2c - UB 300 24 80 83,2±0,72 d 83,2±1,23 ef 82,8±1,51b 80,7±2,34bc
G2A -UB 600 6 10 81,6±2,32cd 81,1±3,49 de 82,2±1,85b 82,0±2,40cd
G2B -UB 600 12 20 80,1±0,82cd 80,0±1,08 de 81,3±1,71b 81,0±3,26bc
G2C -UB 600 24 40 81,9±1,00cd 81,6±1,59 de 81,8±2,84b 81,5±2,21c
G3a - UL 700 7 10 88,1±0,78 e 85,8±1,83 f 86,8±0,73b 86,6±0,99d
G3b - UL 700 14 20 93,9±0,52 f 94,1±1,37 g 93,1±0,87c 93,8±1,30e
G3c - UL 700 28 40 93,9±1,18 f 93,0±0,85 g 94,0±0,79c 93,6±0,60e
* Letras iguais no sentido vertical indicam valores estatisticamente semelhantes
Um comportamento semelhante foi encontrado na comparação dos valores da
superfície lateral do grupo experimental. Antes da submissão aos ensaios de
escovação, os grupos 3c (Ultralume 40s) e UL 3b (Ultralume 20s) apresentaram os
maiores valores, 94 e 93,1 respectivamente e não apresentaram diferenças estatísticas
entre si (Tabela 6, Figura 15 e Anexos 5). Os piores valores foram representados
pelos grupos VIP 1c (300mW/cm
2
/80s), VIP 1b (300mW/cm
2
/40s) e VIP 1a
_________________________________________________________Resultados
_____________________________________________________ Margareth Calvo Pessutti Nunes
107
(300mW/cm
2
/20s), 71,2; 72,3 e 72,8 respectivamente e não apresentaram diferenças
estatísticas entre si. Estas diferenças estatísticas podem ser observadas na Tabela 6 e
estão ilustradas na Figura 15 e Anexo 5.
Após os ensaios de escovação, o mesmo comportamento pode ser observado na
superfície lateral dos espécimes do grupo experimental comparado antes da
escovação. Os grupos 3c (Ultralume/40s) e 3b (Ultralume/20s) com os maiores
valores de dureza (93,6 e 93,8 respectivamente) sem diferenças estatísticas (Tabela
6). Já os grupos 1a (VIP-300/20s), 1c (VIP-300/80s) e 1b (VIP-300/40s)
representaram os menores valores (76,5; 75,4 e 74,2 respectivamente), sendo que os
mesmos não apresentaram diferenças estatísticas entre si (Tabela 6). As diferenças
encontram-se ilustradas na Figura 15 e Anexo 6.
Ao se comparar individualmente os valores da superfície lateral cada grupo
experimental antes e após os ensaios de escovação, os únicos grupos que
apresentaram diferenças estatísticas foram VIP 1a (300/6) e VIP 1A (600/6) (Figura
15 e Anexo 4).
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
G1a - VIP
G1b - VIP
G1c – VIP
G1A – VIP
G1B – VIP
G1C – VIP
G2a - UB
G2b - UB
G2c - UB
G2A - UB
G2B - UB
G2C - UB
G3a - UL
G3b - UL
G3c - UL
Antes Após
FIGURA 15 - Comparação das médias de Dureza Knoop na superfície lateral do grupo
experimental antes e após os ensaios de escovação para os diferentes aparelhos
Resultados_________________________________________________________
Margareth Calvo Pessutti Nunes _____________________________________________________
108
5.2 Resultados quanto aos valores de Desgaste
Com intuito de possibilitar a realização dos ensaios de desgaste e subseqüente
medição, foi necessário o polimento das áreas a serem mensuradas, em uma politriz
metalográfica (Figura 5, conforme descrito no capítulo material e métodos). O
objetivo foi obter uma superfície extremamente lisa com o perfil o mais próximo
possível de uma linha reta (zero).
Para a mensuração do desgaste foram utilizados os perfis reais das superfícies
de cada corpo-de-prova obtidos por meio do rugosímetro (Figuras 11a e 11b).
Passando pela metade protegida (lado controle) e pela metade não protegida (lado
escovado), a ponta apalpadora do rugosímetro foi programada para realizar um
percurso de 10 mm (Lt= limite de tracejamento), com escala de 100µm. Não foi
utilizada a filtragem ou minimização das ondas da superfície (cut off / Lc=0.00mm)
já que o objetivo dessa etapa do estudo era avaliar o perfil real.
Como o perfil do lado controle sempre se assemelhará a uma linha reta, pelo
fato de ter sido protegido e não ter sido escovado, toda alteração visualizada será
resultado do processo de escovação a qual os espécimes foram submetidos (lado
escovado). Dessa forma, pôde-se visualizar e mensurar o desgaste dos corpos-de-
prova dos 15 grupos testados (Anexos 10 a 24).
A análise de variância a um critério (diferentes grupos) sobre a variação do
desgaste mostrou haver diferença estatisticamente significante entre os grupos
testados (F= 28,1741; p<0,05).
Na Tabela 7 são apresentados os valores das médias de desgaste, desvios
padrão e diferenças estatísticas após os ensaios de escovação simulada obtidos em
cada grupo experimental.
_________________________________________________________Resultados
_____________________________________________________ Margareth Calvo Pessutti Nunes
109
TABELA 7 – Comparação das médias e desvios padrão do Desgaste dos
diferentes grupos experimentais
Grupo
Dens de potência
(mW/cm
2
)
Dens de
energia (J/cm
2
)
Tempo
(s)
Desgaste
G1a - VIP
300 6 20 16,62±1,34
c
G1b - VIP
300 12 40 10,72±2,25
ab
G1c - VIP
300 24 80 12,00±0,61
b
G1A - VIP
600 6 10 9,13±0,94
a
G1B - VIP
600 12 20 9,17±0,65
a
G1C - VIP
600 24 40 10,75±1,33
ab
G2a - UB
300 6 20 18,30±1,30
c
G2b - UB
300 12 40 12,23±1,25
b
G2c - UB
300 24 80 10,42±1,53
ab
G2A - UB
600 6 10 10,52±1,60
ab
G2B - UB
600 12 20 12,40±0,64
b
G2C - UB
600 24 40 10,22±0,98
ab
G3a - UL
700 7 10 12,40±0,44
b
G3b - UL
700 14 20 11,79±0,89
b
G3c - UL
700 28 40 10,10±0,29
ab
* Letras iguais indicam valores estatisticamente semelhantes
Dos quinze grupos avaliados, todos os corpos-de-prova fotoativados
demonstraram bom comportamento frente aos ensaios de escovação simulada. É
importante ressaltar que os grupos 1A e 1B (VIP 600/10 e 20s, respectivamente)
apresentaram menores padrões de desgaste 9,13µm e 9,17 µm, respectivamente. No
entanto, não apresentaram diferenças estatisticamente significantes em relação aos
grupos 1b, 1C, 2c, 2A, 2C e 3c. Semelhança estatística também pode ser observada
entre os grupos 1b, 1c, 1C, 2b, 2c, 2A, 2B, 2C, 3a, 3b e 3c.
Os grupos 1a e 2a apresentaram os maiores valores de desgaste (16,62 µm e
18,30µm respectivamente). Não apresentaram diferenças estatisticamente
significantes entre si, porém foram diferentes em relação aos demais grupos
avaliados. Estas diferenças podem ser perfeitamente observadas na Tabela 7 e Figura
37.
Resultados_________________________________________________________
Margareth Calvo Pessutti Nunes _____________________________________________________
110
DESGASTE
0.000
2.000
4.000
6.000
8.000
10.000
12.000
14.000
16.000
18.000
20.000
VIP3 20 VIP3 40 VIP3 80 VIP6 10 VIP6 20 VIP6 40 UB3 20 UB3 40 UB3 80 UB6 10 UB6 20 UB6 40 UL710 UL720 UL740
FIGURA 16 - Comparação dos valores médios de desgaste (µm) dos diferentes grupos
avaliados
Além das comparações individuais da microdureza superficial e do desgaste, os
grupos foram submetidos à análise de regressão, sendo o teste de Correlação de
Pearson selecionado e aplicado simultaneamente. Pode-se observar a existência de
uma correlação negativa entre dureza e desgaste (p<0,0001) onde r = -,0,38 (figura
38). Dessa forma, por meio do valor de r podemos dizer que neste estudo, quando
aumentaram os valores de dureza os valores de desgaste diminuíram.
_________________________________________________________Resultados
_____________________________________________________ Margareth Calvo Pessutti Nunes
111
CORRELAÇÃO DUREZA SUPERFICIAL X DESGASTE
5,0
7,0
9,0
11,0
13,0
15,0
17,0
19,0
21,0
80,0 82,0 84,0 86,0 88,0 90,0 92,0 94,0 96,0 98,0
DUREZA SUPERFICIAL ANTES ESCOVAÇÃO
DESGASTE
FIGURA 17 - Gráfico ilustrativo da Correlação de Pearson - valores médios de dureza
superficial (KHN) e desgaste (µm) dos diferentes grupos avaliados
Com a finalidade de facilitar a comparação e o comportamento entre os
diversos grupos estudados, os valores médios de dureza superficial de topo e
desgaste na condição experimental foram transportados para a figura 39.
85,47 16,617
84,33 10,715
90,72 12,001
92,53 9,133
91,63 9,166
93,34 10,749
88,93 18,229
89,07 12,229
90,61 10,421
90,21 10,518
89,88 12,397
89,19 10,219
87,77 12,397
93,04 11,969
94,57 10,099
G1a - VIP
G1b - VIP
G1c - VIP
G1A - VIP
G1B - VIP
G1C - VIP
G2a - UB
G2b - UB
G2c - UB
G2A - UB
G2B - UB
G2C - UB
G3a - UL
G3b - UL
G3c - UL
KHN µm
FIGURA - 18 Comparação dos valores de dureza do grupo experimental na superfície
de topo antes dos ensaios de escovação (KHN) com os valores quantitativos de desgaste
(µm)
Resultados_________________________________________________________
Margareth Calvo Pessutti Nunes _____________________________________________________
112
__________________________________________________________Discussão
_____________________________________________Margareth Calvo Pessutti Nunes
115
6
6
.
.
D
D
i
i
s
s
c
c
u
u
s
s
s
s
ã
ã
o
o
Com o objetivo de consubstanciar a leitura e a compreensão do assunto
pesquisado, serão apresentados, neste capítulo, os diferentes aspectos que concorrem
ou interferem no processo de fotoativação das resinas compostas e que têm sido
evidenciados na literatura. A análise das propriedades mecânicas é um importante
fator para a indicação desses materiais tanto em dentes anteriores como em dentes
posteriores. A necessidade crescente de restaurações que atinjam padrões de
excelência estética tem feito com que os fabricantes e profissionais da odontologia
pesquisem materiais e técnicas para tornar a resina composta o material restaurador
ideal.
Estudos têm sugerido que a profundidade de polimerização é influenciada por
fatores relacionados à resina composta e à fonte de luz ativadora. Direcionados ao
material estão incluídos a composição, tipo e concentração do fotoiniciador e
quantidade de pigmentos opacificadores
33
. Dentre os fatores relacionados às fontes
fotoativadoras estão a intensidade de luz, o espectro de irradiância e o tempo de
irradiação
11,56,57,66,80
. Ainda, outros fatores podem afetar a cinética, como quantidade
ou concentração de monômero, distância da ponta do guia de luz até a resina, a
mudança na viscosidade do sistema, espessura do material, as diferenças nos índices
de refração das partículas e da matriz resinosa, o tipo de partícula, seu tamanho e
distribuição na massa resinosa
63
. Desta forma, se estes parâmetros não estiverem
adequados a polimerização do material será inadequada, afetando suas propriedades
físicas e que podem levar à falhas prematuras.
Portanto, muitos são os fatores que influenciam o grau de conversão dos
compósitos de uso odontológico, a composição do material certamente está
correlacionada à quantidade de duplas ligações de carbono remanescentes após a
polimerização. A estrutura da matriz polimérica em muito contribui para um maior
ou menor grau de conversão
7
.
Discussão__________________________________________________________
Margareth Calvo Pessutti Nunes ____________________________________________
116
A seleção da resina composta Filtek Z-250 para o presente estudo se deu em
função de alguns requisitos como a grande aceitação no mercado odontológico,
excelente facilidade de manipulação e propriedades mecânicas elevadas, bem como
um grande número de estudos científicos nacionais e estrangeiros publicados na
literatura
6,23,24,31,46,49,52,63,75,76,96,97,102
.
A resina Filtek Z-250 contém uma mistura de UDMA, Bis-GMA, Bis-EMA e
TEGDMA. Estes monômeros certamente apresentam diferenças no grau de
conversão devido às diferenças em suas respectivas composições químicas e pesos
moleculares. As características e a composição da resina composta Filtek Z-250,
encontram-se descritas na tabela 1. Parece bastante oportuno discorrer sobre os
diferentes componentes do material selecionado e a influência dos mesmos no
processo de polimerização.
O monômero Bis-GMA ou resina de Bowen é o monômero mais usado em
odontologia e caracteriza-se por uma molécula longa e rígida com duplas ligações de
carbono reativas em ambas as extremidades
72
. Constitui-se em um líquido altamente
viscoso à temperatura ambiente e com alto peso molecular, o que implica em pouca
mobilidade durante o processo de formação de cadeias, restando muitas moléculas
não reagidas presas na estrutura polimérica
2036
. Portanto, adição de monômeros com
menor peso molecular, como por exemplo, o TEGDMA
(trietilenoglicoldimetacrilato), tem sido acrescentado como diluente, por se tratar de
uma molécula linear relativamente flexível e facilitar o encontro dos monômeros
restantes. O TEGDMA tem, portanto, não somente a função de diluente, mas
também atua como um agente de ligação cruzada, melhorando grandemente a
polimerização do monômero e as propriedades físicas da resina
72
. A proporção de
cada um dos monômeros em uma formulação resinosa é crítica às propriedades do
compósito. Se a concentração do Bis-GMA aumentar, a quantidade de monômeros
residuais após a polimerização também aumentará
36,72
. Em contrapartida, caso seja
incorporado diluente em excesso para facilitar a reação química, a contração de
polimerização será maior
72
. O Bis-EMA (bisfenol A dimetacrilato etoxilado),
também chamado de Bis-GMA etoxilado, é outro monômero multifuncional usado
em formulações de resina composta, como a utilizada neste estudo. Este monômero é
__________________________________________________________Discussão
_____________________________________________Margareth Calvo Pessutti Nunes
117
estruturalmente análogo ao Bis-GMA, possuindo os anéis benzênicos no centro da
molécula, o que conferem rigidez à cadeia. O Bis-EMA é obtido por uma
modificação na molécula de Bis-GMA através da substituição dos grupamentos
pendentes de hidroxila por um átomo de hidrogênio
90
. Os grupamentos de hidroxila
são responsáveis pela sorção de água e, principalmente, pela viscosidade
extremamente alta do Bis-GMA, pois formam ligações moleculares por pontes de
hidrogênio. Estas ligações aumentam a interação intermolecular do Bis-GMA,
dificultando a mobilidade ou o deslizamento entre as cadeias
90
. Um último
monômero multifuncional usado na formulação da resina Filtek Z-250 utilizada neste
estudo é o UDMA (1,6-bis-(metacriloxi-2-etoxiaminocarbonila)-2,4,4-trimetil
hexano). Entre suas maiores vantagens, estão a baixa viscosidade, que facilita a
incorporação de carga sem a necessidade de mistura com monômeros diluentes e,
alto peso molecular
90
, que produz baixa contração de polimerização e, ao mesmo
tempo, confere maior flexibilidade à cadeia. Baseado nestas informações, sobre os
monômeros, percebe-se que pode ser difícil estabelecer comparações entre resinas de
diferentes conteúdos orgânicos. Sabendo desse pormenor, um único tipo de resina
composta foi empregado neste estudo com o cuidado de não mascarar os resultados
das diferentes variáveis avaliadas (fontes e energias), entretanto, o conhecimento das
propriedades físicas e químicas destes monômeros, bem como das misturas orgânicas
obtidas com os mesmos, pode ser essencial na caracterização de um polímero.
Um outro fator que exerce grande influência no grau de conversão é o
tamanho molecular dos monômeros e diluentes, sendo que enquanto o Bis-GMA e o
Bis-EMA apresentam tamanhos grandes e similares, o TEGDMA tem menor e,
portanto, com maior concentração de duplas ligações para a ocupação de um mesmo
espaço. Em decorrência desse aspecto o TEGDMA demonstra, para um mesmo grau
de conversão, uma maior densidade de ligações cruzadas e rede polimérica mais
intrincada ou ramificada
90
, uma vez que o TEGDMA tem peso molecular, no seu
estado não polimerizado, mais baixo do que o Bis-GMA, implicando em criação de
muito mais elos covalentes durante a polimerização
27
.
Incluídas na matriz polimérica, as partículas inorgânicas ou de carga
demonstram importantes funções na determinação do desempenho mecânico da
Discussão__________________________________________________________
Margareth Calvo Pessutti Nunes ____________________________________________
118
resina, na sua viscosidade e também no seu grau de conversão
84
. Sobre a quantidade
de carga incorporada à matriz, quanto maior ela for menor será a contração do
material, já que isso resultará em uma diminuição do conteúdo orgânico do
compósito, esse sim responsável por essa alteração dimensional. Por se comportarem
como obstáculos, inibem radicais livres proporcionalmente à sua área. Além disso,
absorvem calor e aceleram a reação de polimerização, reduzindo o comprimento da
cadeia polimérica. Especialmente sobre os compósitos fotoativados, sua influência
sobre o grau de conversão pode ser fortemente dúbia: na superfície a luz sofre maior
difusão, favorecendo a fotoativação; em profundidade, há diminuição da
polimerização justamente pelo efeito da dispersão da luz. O espalhamento de luz nos
compostos dentais é diretamente proporcional ao índice refrativo e inversamente
proporcional ao diâmetro da partícula
29
.
O processo de fotoativação das resinas compostas odontológicas ocorre sob
condições muito especiais, que diferem de qualquer outro tipo de polimerização
industrial. Trata-se de uma reação foto-química, que ocorre via radicais livres
(polimerização radicalar) e promove a formação de uma rede polimérica resistente
por meio de ligações cruzadas
66
. A extensão da transformação de duplas para simples
ligações (monômeros em polímeros) é chamada de grau de conversão. A
polimerização envolve uma alteração de volume que tem três origens: uma contração
química (a mais importante), uma contração térmica e uma contração pós-gel. A
contração química é atribuída à mudança do espaçamento inter-atômico entre as
moléculas. Antes da polimerização, as moléculas de monômeros estão a uma
distância de aproximadamente 4 Angströms umas das outras e ligadas por forças de
coesão secundárias, chamadas de van der Waals. Durante a polimerização, as últimas
são substituídas por ligações covalentes simples de aproximadamente 1,5
Angströms
72
. A contração térmica ocorre durante o resfriamento, enquanto a reação
de polimerização é exotérmica e superaquece a resina, que contrai quando retorna à
temperatura ambiente. Esta contração é menos importante, mas cria tensões internas.
Microrrachaduras internas conseqüentes do descolamento na interface entre matriz e
partícula podem acelerar as reações danosas, tais como o desgaste
27
. A conseqüência
clínica da contração de polimerização relaciona-se, principalmente, com a adaptação
__________________________________________________________Discussão
_____________________________________________Margareth Calvo Pessutti Nunes
119
ou selamento marginal e o aparecimento de lesões cariosas secundárias, constituindo
em uma das principais razões para a substituição prematura de restaurações de
resina
27
. Sabe-se que a situação ideal procurada pelo profissional é a obtenção de
uma restauração com alto desempenho frente a solicitações mecânicas, e ao mesmo
tempo, com o máximo de selamento marginal. Entretanto, a conciliação de tais
características por muito tempo parece contraditória, por se relacionarem de forma
oposta ao grau de conversão. Um ótimo grau de conversão e mínima contração de
polimerização são geralmente objetivos antagônicos
94
. Enquanto uma alta conversão
se manifesta por meio de boas propriedades mecânicas
81
, um baixo grau de
conversão leva a uma menor contração de polimerização, já que a quantidade de
monômeros unidos em uma rede polimérica é também menor
98
Em sistemas quimicamente ativados os radicais são formados pela adição de
um acelerador amina (N,N-dihidroxietil-p-toluidina) a um iniciador, o peróxido de
benzoíla, que quando reagem resultam em dois radicais livres. Em resinas compostas
ativadas por luz visível não há iniciadores químicos. Está presente um sistema
iniciador que é composto por um fotoiniciador (freqüentemente a canforoquinona –
CQ, normalmente adicionadas às formulações em concentrações entre 0,15% e 0,3%)
e uma amina ativadora (freqüentemente a dimetilaminoetilmetacrilato – DMAEMA).
Estes dois componentes (fotoiniciador/amina) não reagem entre si, a não ser na
presença de luz visível com comprimentos de onda específicos aos fotoiniciadores
que, por sua vez, sensibilizados (estado tripleto) agem sobre a amina terciária. A
amina funciona como agente redutor e se combina ao fotoiniciador por colisão
aleatória para a formação do estado excipleto, resultando em dois radicais livres: o
radical cetila e o radical amino. Somente o radical amino dá início à reação,
efetuando o ataque aos grupos C=C alifáticos presentes nas moléculas de monômero
das resinas compostas prosseguindo assim com a reação de polimerização por
adição
21
. Concentração excessiva de iniciador tem um efeito prejudicial no
armazenamento da resina composta e pode ser responsável por danos biológicos
66
A
incompleta conversão de monômeros durante a reação de polimerização, resulta em
monômeros residuais não reagidos. Estes monômeros, assim como fotoiniciadores
não reagidos podem ser facilmente extraídos da massa de resina para a saliva num
Discussão__________________________________________________________
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120
processo de lixiliviação, podendo em conseqüência, produzir reações alérgicas ou
estimular o crescimento bacteriano ao redor da restauração
66
.
A composição básica de uma resina composta não é, teoricamente, o único
determinante das propriedades do material polimerizado, uma vez que existe grande
dependência do modo como este material foi ativado para sofrer a conversão de
monômero para polímero. Entretanto, para qualquer formulação de material, as
características de polimerização são governadas principalmente pela efetividade da
fonte de irradiação, considerando a densidade de potência ou intensidade de luz
emitida, a distribuição da mesma no espectro de luz visível, a distância da fonte
ativadora e o tempo de ativação
55
.
Para entender o processo de fotopolimerização de materiais resinosos deve-se
primeiro compreender o espectro eletromagnético
89
. A luz visível faz parte de um
espectro eletromagnético e pode ser diferenciada dos demais segmentos segundo os
parâmetros de energia, freqüência e comprimento de onda. Uma característica desta
energia é que mudanças na amplitude com o tempo estão associadas com sua
freqüência. Um comprimento de onda é a distância física percorrida por esta energia
durante um simples ciclo. Como toda energia eletromagnética caminha na mesma
velocidade da luz, qualquer variação na freqüência resultará em mudança no
comprimento de onda. O alcance da associação das freqüências e os comprimentos
de onda correspondentes com energia eletromagnética é extremamente amplo: de
zero ao infinito. Da faixa que vai do violeta ao vermelho, a freqüência da energia
eletromagnética diminui e o comprimento de onda aumenta
80
.
O conhecimento da faixa de distribuição dos comprimentos de onda gerados
pela luz visível e também a faixa efetiva para a polimerização dos materiais
fotossensíveis, faz-se necessário para melhorar a compreensão do desempenho dos
aparelhos em discussão. A faixa de luz visível, perceptível ao olho humano, possui
uma extensão que alcança os comprimentos de onda de 400 a 700nm. Dentro dessa
faixa de luz visível, a extensão de comprimentos de onda efetivos para a
polimerização dos materiais restauradores fotoativados vai de 400 a 500nm
67
. Os
comprimentos de onda na região ultravioleta, abaixo de 400nm, pouco contribuem e
devem, preferencialmente, ser eliminados. Aqueles acima de 500nm também
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121
contribuem muito pouco para a polimerização, além de produzirem calor
potencialmente deletério para a polpa e tecidos moles
66
.
Empregados desde o final da década de 70, devido à efetividade comprovada
e custo relativamente baixo, o aparelho de lâmpada halógena é um dos mais
utilizados nos consultórios odontológicos.
Este aparelho possui uma lâmpada com gás halogênio dentro de uma cápsula
de quartzo, que ao ser acionada por uma corrente elétrica, ativa um filamento de
tungstênio extremamente fino, funcionando como um resistor e, quando fortemente
aquecido, emite radiação eletromagnética em forma de luz visível
41
. A energia
luminosa emitida varia numa extensão de 300 a 1000nm e inclui energia na faixa do
ultravioleta e infravermelho, portanto a extensão de comprimentos de onda emitidos
é tão ampla quanto à da luz branca, sendo muitos destes desnecessários ao processo
de fotopolimerização
89
. Com o auxílio de filtros, o espectro de luz é emitido no
comprimento de onda na faixa azul, ou seja, dentro da faixa de absorção dos
fotoiniciadores. O filtro também possui a finalidade de minimizar o calor, devido à
transmissão da luz pela incandescência do filamento de tungstênio, que emite energia
em excesso, não utilizada para a fotopolimerização. Devido às altas temperaturas
geradas, variações da condição física da lâmpada (bulbo) diminuem a densidade de
potência ou intensidade de luz emitida e o potencial de polimerização do aparelho. A
intensidade de luz ideal requerida para os aparelhos de lâmpada halógena é de
400mW/cm
2
, visto que muita energia emitida é convertida em calor e em espectros
de luz com comprimentos de onda supérfluos, portanto apenas uma porcentagem da
energia luminosa emitida será realmente aproveitada para fotopolimerização
70
. A
conversão da energia elétrica para energia de fotoativação para as lâmpadas
halógenas (QTH) é muito baixa. Cerca de 70% da energia de entrada é convertida em
calor, e somente 10% em luz visível. Desta luz visível (10%), mais de 90% é perdida
devido ao uso de filtros. Por fim, a produção de luz azul é somente 1% da energia
total de entrada
96
.
Com o objetivo de superar esses problemas, foram lançados no mercado
odontológico, com preço bastante atraente, aparelhos fotoativadores que emitem luz
azul através de diodos (LEDs). O mecanismo pelo qual a luz é gerada nos aparelhos
Discussão__________________________________________________________
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122
LED é a combinação de semicondutores, que emitem luz azul por mecanismo de
eletroluminescência. Constitui-se de uma junção de tipo p-n, isto é, apresenta de um
lado um semicondutor negativo, doador de elétrons e de outro, um semicondutor
positivo, rico em espaços receptores de elétrons. Quando uma tensão é aplicada,
capaz de romper a barreira de energia interna denominada GAP, ocorre a passagem
de elétrons da camada de valência para a camada de condução, gerando um fluxo de
elétrons e espaços. Na junção n-p ocorre o decaimento de elétrons, pela
recombinação do par elétron-espaço, ocorrendo a emissão de fótons. Além de
emitirem luz numa estreita faixa de comprimento de onda, entre 450 e 490
nanômetros, bastante próxima ao pico de absorção máxima da canforoquinona
(468nm), são compactos e mais resistentes ao impacto e vibração
43,64
.
São aparelhos que não necessitam de filtros, uma vez que os comprimentos
de onda inespecíficos, não importantes para a fotoativação, não são gerados. Nesse
sentido, a energia geradora de calor, na faixa de 500nm, não é emitida, levando a um
mínimo aquecimento, o que pode ser observado, em trabalho desenvolvido por
FRANCO; NAVARRO
44
, onde durante o processo de fotopolimerização a
ocorrência de calor foi substancialmente inferior para o sistema LED (3º C) em
relação aos aparelhos de lâmpada halógena (10 a 16º C), fato este, que pode ser
explicado pela eficiência de conversão da energia elétrica para energia de
fotoativação, maior para os LEDs azuis do que para lâmpadas QTH convencionais
(14% versus 1%, respectivamente)
96
. Apresentam, ainda, como segunda grande
vantagem sobre os aparelhos de fonte halógena, a vida útil extremamente longa de
10.000 horas
53,62,64,67
comparado às fontes halógenas que apresentam uma média de
38,6 horas
46
.
Questionamentos têm sido feitos quanto à efetividade das unidades
fotoativadores à base de LED, principalmente, devido à baixa intensidade de luz
emitida pela primeira geração desses aparelhos lançados no comércio. Um menor
grau de conversão e uma menor profundidade de polimerização estariam associados
à baixa intensidade de luz emitida por essas fontes quando comparados às fontes
halógenas
39,46,53,54,76,88,94,83
. FERRAREZI; CEFALY; NAVARRO
38
, por meio de
testes de dureza, nas superfícies de topo e base de espécimes de resina, também
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123
compararam a eficiência desses dois tipos de fontes de luz e concluíram que o LED
testado não foi capaz de produzir a mesma dureza que a lâmpada halógena.
Resultados semelhantes foram encontrados também por CAMPOS et al.
16
,
FRANCCI et al.
42
, FLOYD et al.
40
e MACHADO et al.
59
.
Visto que a densidade de potência emitida pelos aparelhos à base de LED de
primeira geração, era muito baixa, afetando o grau de conversão das resinas,
principalmente em porções mais profundas, houve um grande estímulo para melhoria
desta tecnologia. Na seqüência, surgiu no mercado odontológico, uma segunda
geração desses aparelhos fotoativadores, contendo LEDs mais potentes (5W),
inicialmente montados em conjunto e depois com LED único, aumentando a
densidade de potência quando da emissão de luz. Esta nova geração de aparelhos
fotoativadores possui emissão que pode variar entre 400 até, aproximadamente,
1000mW/cm
2
, já que essa intensidade luminosa depende da tensão de corrente
fornecida.
Os resultados apresentados em recentes pesquisas indicam que o
comportamento dos novos aparelhos LED, em relação ao grau de conversão e às
propriedades mecânicas, têm sido superiores em relação aos LEDs de baixa
intensidade
75,109
e semelhante àqueles demonstrados pelas fontes halógenas
32,52,106
.
RAMP et al.
77
,
2003, constataram que para uma mesma densidade de energia, a
fotoativação com um novo fotopolimerizador LED (Elipar Freelight 2 - 3M/ESPE)
produziu resultados similares à fonte halógena (VIP - BISCO) em relação à
profundidade de polimerização e ao desgaste das resinas compostas Z100
(3M/ESPE) e Esthet X (Dentsply), corroborando, em parte, com os resultados
obtidos nesta pesquisa. No presente estudo, ao se comparar os valores de dureza da
superfície (topo), polimerizada da fonte halógena (VIP) com os aparelhos de LED
respeitando-se as mesmas densidades de energia, os grupos 1c (VIP-300/24) e 2c
(UB-300/24); 1c (VIP-300/24) e 2C (UB-600/24) se equivaleram não mostrando
diferenças estatísticas (Tabela 5, Figura 14). Para que isso ocorresse, na condição
baixa densidade de potência, foi necessária a aplicação de alta densidade de energia
(24J/cm
2
). Por outro lado, quando o recurso alta densidade de potência foi aplicada
pela fonte halógena, uma densidade de energia de 12J/cm
2
para os grupos 1B e 2B
Discussão__________________________________________________________
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124
(VIP x Ultrablue IS – 600/12, respectivamente) e 24J/cm
2
para os grupos 1C e 3c
(VIP x Ultralume 5 – 600->800/24 e 32, respectivamente) (Tabela 5 e Figura 14) foi
observada. A performance da nova geração de aparelhos LED demonstra potencial
para substituir as tradicionais fontes halógenas
75
, entretanto, a grande diversidade de
aparelhos com suas peculiaridades refletem diferenças no padrão de comportamento.
No presente estudo foi selecionado uma unidade à base de lâmpada halógena
VIP – BISCO (Figura 2a), representando uma fonte de luz convencional (grupo
controle). Este aparelho apresenta um espectro de irradiância relativamente amplo,
com comandos de tempo variado, intensidades de potência independentes variando
de 100 a 600mW/cm
2
em escala de 100, com funções totalmente independentes e
programáveis. Representando as unidades do tipo LED foram selecionados os
aparelhos ULTRABLUE IS (DMC) e ULTRALUME 5 (ULTRADENT). O
Ultrablue IS (Figura 2b) pertence ao grupo dos novos aparelhos LED (2ª geração),
constituídos de um único LED de 5W de potência, capaz de emitir luz azul com duas
densidades de potência ou intensidades, ou seja, 300 e 600mW/cm
2
. Além desta
vantagem na quantidade de fótons emitidos, é possível que a alteração de evolução
mais interessante deste aparelho em relação ao seu antecessor, tenha sido o
deslocamento do pico de emissão próximo de 470nm, característico dos aparelhos
com cluster de LED convencional, para 457nm. Isto possibilitou que uma quantidade
considerável de fótons fosse emitida em comprimentos de onda mais baixos,
próximos à região do ultravioleta, bastante favorável aos materiais que utilizam
componentes fotossensíveis nesta faixa de emissão. Na presente pesquisa, o aparelho
Ultrablue IS, apresentou-se sem o efeito rampa característica de fábrica, para que não
houvesse mais um fator de variação que pudesse interferir nos resultados, já que o
foco do presente estudo foi a avaliação do comportamento de propriedades
mecânicas frente às variações de densidades de energia e não diferentes protocolos
de fotoativação.
Representando os últimos aparelhos de LED lançados no mercado
odontológico (3ª geração), o Ultralume 5 (Figura 2c) apresenta um sistema que
utiliza 5 diodos emissores de luz, que produz uma zona de feixe oval de alta
intensidade de 860mW/cm
2
de acordo com RODRIGUES; RIJK
78
, 2005, emitida por
__________________________________________________________Discussão
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125
uma ponteira com dimensão de 10 x 13 mm, disponibilizando, segundo fabricante,
comprimentos de onda que variam de 370 a 500nm, permitindo um espectro de
emissão bimodal capaz de sensibilizar e polimerizar todos os fotoiniciadores. Ao se
abordar o aspecto tipo de irradiação emitida pelos aparelhos empregados neste
estudo, fica claro o grande trunfo da nova tecnologia LED. Diferentemente dos
aparelhos de lâmpada halógena, a relativa simplicidade que envolve a emissão de luz
pela tecnologia LED (diodo emissor de luz), direcionou estes dispositivos para o uso
odontológico com grande tendência em substituir as fontes halógenas. No presente
estudo, este tipo de fonte apresentou comportamento superior ao se analisar a dureza
na superfície lateral dos grupos 3b (UL-800/12) e 3c (UL-800/24), (Tabela 6 e figura
15). Entretanto, na comparação dos valores de dureza da superfície de topo dos
grupos 1A (VIP-600/6) e 1C (VIP-600/24), Figura14 e desgaste dos grupos 1c (VIP-
300/24), 1C (VIP-600/24), 2b (UB-300/12), 2c (UB-300/24), 2A (UB-600/6) e 2C
(UB-600/24), Tabela 7 e Figura 16, não apresentaram diferenças estatisticamente
significantes.
Sem dúvida, a irradiância das fontes de luz constitui em importante fator a ser
considerado no processo de fotoativação, pois representa o número de fótons ou
energia luminosa emitidos por unidade de tempo (W), recebidos por um centímetro
quadrado do material alvo, ou seja, a superfície da resina composta
63
. Comumente
denominada como intensidade de luz a densidade de potência pode ser afetada por:
densidade real de saída da ponteira-guia do aparelho, desenho e diâmetro da ponteira,
distância da mesma em relação à superfície da resina composta
47,67
. Dependendo da
densidade de potência, maior número de fótons será capaz de penetrar mais
profundamente, aumentando a probabilidade de haver maior número de moléculas
“fóton-absorvedoras” em estado excitado propício para reação
80
. A região do
espectro azul mais eficiente na polimerização de resinas compostas contendo a
canforoquinona como fotoiniciador, está situada entre 450nm e 490nm
67
. Quanto
mais fótons forem emitidos dentro desta faixa, mais eficiente será a fonte luminosa
no processo de fotoiniciação e, conseqüentemente, na geração de radicais livres
22
.
Nesse sentido, D’ALPINO
24
, 2005, observou uma evidente influência da
densidade de potência sobre a conversão de monômeros em dois materiais avaliados.
Discussão__________________________________________________________
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126
No sistema adesivo investigado uma relação inversa desse fator evidencia que quanto
maior a densidade de potência, menor a conversão de monômeros, provando a
influência das diferentes composições e diferentes fontes de ativação na efetividade
de polimerização. A explicação para tal comportamento está na característica
individual de composição e viscosidade deste tipo de material que sob a influência de
fontes com alta intensidade desenvolve rápida polimerização e as duplas ligações de
carbono não reagidas, são rapidamente aprisionadas dentro das cadeias poliméricas
que são formadas, devido a um rápido aumento na viscosidade do material
24
. Já em
relação à resina composta no topo do material, houve uma relação similar, em termos
de porcentagem de conversão, enquanto que na base houve uma relação direta. Isto
reflete que quanto maior a densidade de potência, maior a conversão de monômeros.
No mesmo estudo, comparando-se a influência da densidade de potência na taxa
máxima de conversão (%/s), uma correlação direta pode ser observada, ou seja,
quanto maior a densidade de potência dos aparelhos, maior a velocidade com que os
monômeros se transformaram em polímeros. Desta forma, à medida que há formação
do polímero, a taxa de conversão torna-se limitada, desacelerando-se após a taxa
máxima, geralmente na presença de uma conversão mais reduzida, resultando, então,
em monômeros não reagidos e alguns radicais livres
24
. Além disto, o aumento na
taxa de polimerização em decorrência do aumento da densidade de potência pode
promover a redução do tamanho médio da cadeia polimérica formada
26
e levar à
diminuição da extensão de ligações cruzadas, provocando, em conseqüência,
diminuição na resistência ao desgaste e dureza
8
. Deve-se destacar que nem todos os
fótons aplicados no material fotossensível serão absorvidos. Somente aqueles que são
absorvidos pelos fotoiniciadores podem possivelmente induzir a polimerização.
Portanto, é a efetiva densidade de potência absorvida (irradiância e coeficiente de
absorção de fótons) e não somente a intensidade de luz que influencia a
polimerização
19
.
Assim, a dureza da superfície de compósitos fotoativados é influenciada pela
intensidade de luz das fontes fotoativadoras. Entretanto, quando a intensidade de luz
diminui abaixo de certo limite de profundidade, a dureza é significantemente
comprometida
60
.
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_____________________________________________Margareth Calvo Pessutti Nunes
127
Na avaliação aqui realizada, ao se analisar as propriedades de dureza e
desgaste, observou-se influência das fontes fotoativadoras utilizadas nos diferentes
parâmetros avaliados, não somente quanto às diferenças no espectro de irradiância e
densidades de potência, mas também na densidade de energia, principalmente
quando do emprego de baixa intensidade de luz.
Nas comparações entre as médias de dureza Knoop na superfície lateral do
grupo experimental, pode-se constatar que todas as amostras deixaram evidente que
os valores sofreram ligeiro decréscimo quando comparados às médias da superfície
de topo ou controle. Fato este que corrobora com recente estudo de
ARAVAMUDHAN; RAKOWSKI; FAN
5
, 2006, onde observaram que a
profundidade de polimerização diminui com o aumento da distância da superfície
irradiada. Segundo os mesmos autores, enquanto a profundidade de polimerização
usualmente diminui com a diminuição da intensidade, a taxa de declínio varia entre
as diferentes marcas comerciais, sendo linear para algumas e logarítmica para outras.
No presente estudo, os grupos 1a, 1b e 1c (VIP-300/6, 12 e 24, respectivamente),
fotoativados com fonte halógena em baixa densidade de potência, sofreram as
maiores quedas dos valores. Fato esse que provavelmente esteja relacionado com o
espectro de emissão, haja vista que os grupos 2a, 2b e 2c (UB-300/6, 12 e 24,
respectivamente) polimerizados pelo LED Ultrablue IS na mesma densidade de
potência apresentaram valores superiores em profundidade. Estes dados estão de
acordo com o estudo de YAP; SENEVIRATNE
107
, 2001, que observaram a
influência de diferentes densidades de potência na polimerização da resina Z 100
com o aparelho VIP e puderam constatar que a efetividade de polimerização não foi
alcançada com baixas densidades de potência (200 e 300mW/cm
2
), mas poderiam ser
alcançadas com altas densidades.
Segundo RUEGGEBERG
80
, 1999, SANTOS;
SOUZA E SILVA JUNIOR; MONDELLI
86
, 2002, e ARAVAMUDHAN;
RAKOWSKI; FAN
5
, 2006, essa redução nos valores de dureza em função do
aumento de profundidade, pode ser minimizada aumentando-se o tempo o tempo de
fotoativação, desde que seja respeitada a espessura máxima de 2 mm para cada
incremento do material, como preconizado pela American Dental Association
(ADA)
2
.
Discussão__________________________________________________________
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128
Em relação à influência do aumento do tempo de exposição, na expectativa
de aumentar os valores de dureza da superfície do material, ou mesmo compensar a
baixa densidade de potência, pode-se observar semelhança somente para os grupos
1c (VIP- 300/24 - Figura 14; Anexo 1) e 2c (UB – 300/24 - figura 14; Anexo 2)
polimerizados com baixa densidade de potência na superfície de topo. Estes dois
grupos mostraram aumento significativo de dureza, equiparando-se aos grupos
fotoativados com alta densidade de potência. Entretanto, para isso foi necessário um
tempo de 80 segundos, que pode ser considerado demasiadamente longo nos
procedimentos restauradores, quando se considera os vários incrementos do material
restaurador que serão fotoativados. Estes dados corroboram com o estudo de YAP;
SENEVIRATNE
107
, 2001, que para alcançar uma polimerização ótima da superfície
de topo e base com 300mW/cm
2
, foram necessários 80 e 120 segundos,
respectivamente. Da mesma forma estes dados encontram respaldo com o trabalho de
ATMADJA; BRYANT
11
, 1990, ou seja, de que um maior tempo de exposição,
geralmente, resultava em maior dureza, porém seria melhor utilizar incrementos mais
finos ou próximos a 1 milímetro de resina, do que aumentar o tempo de exposição
para otimizar a polimerização em maiores profundidades.
Ao se avaliar a influência das diferentes densidades de potência na superfície
lateral, somente a fonte halógena apresentou comportamento distinto com aumento
significativo e diferença estatística dos valores de dureza quando comparados baixa e
alta densidade de potência (Tabela 6, Figura 15). Já para a fonte LED de 2ª geração
um comportamento uniforme e homogêneo pôde ser observado entre todos os grupos
avaliados. Diferenças peculiares entre as fontes, em relação ao espectro de
irradiância e diferenças na densidade da irradiância emitida por cada fonte
influenciaram os resultados.
A eficiência do processo de ativação, em função da profundidade de
polimerização ou do bom desempenho mecânico demonstrado pela resina composta,
também está relacionada à forma como a dose de energia é fornecida. A forma de
fornecer energia para a fotoativação dos compósitos é a variável mais utilizada pelos
clínicos e, também, um dos fatores que produz maiores efeitos sobre o resultado final
da restauração
47,67
. O total de energia tem reflexo direto no grau de conversão de
__________________________________________________________Discussão
_____________________________________________Margareth Calvo Pessutti Nunes
129
duplas ligações
30
. Por outro lado se o número ou densidade de ligações cruzadas for
pequeno o produto será menos rígido e flexível (deformável); enquanto que o
aumento de densidade de reticulação ou ramificação aumenta o módulo de
elasticidade do polímero, haja vista a maior indução de ligações cruzadas entre as
cadeias poliméricas
85
.
De acordo com estudo de HALVORSON; ERICKSON; DAVIDSON
47
há
uma relação logarítmica entre profundidade de cura e a energia de exposição
requerida pelos compósitos. Investigando a relação da energia de conversão com a
profundidade de polimerização das resinas compostas Herculite e Z100, expostas a
uma energia de 18J/cm
2
(600mW/cm
2
x 30s) durante o processo de polimerização,
observaram que há uma reciprocidade entre os níveis de densidade de potência e o
tempo de ativação. Com a variação desses fatores, de forma que a energia total fosse
mantida sempre a mesma, os resultados obtidos para o grau de conversão do material
foram semelhantes para as mesmas espessuras, sendo que com o aumento da
espessura de material a conversão decrescia exponencialmente. Entretanto, esses
valores de densidade de energia mencionados não podem ser adotados para todos os
materiais resinosos, uma vez que as diferentes composições dos materiais implicam
em maior ou menor energia total necessária para atingir um grau de polimerização
satisfatório.
Investigando a influência da densidade de energia na microdureza da resina
composta polimerizada, YAP; SENEVIRATNE
107
observaram diferentes influências
em relação à superfície de topo e superfície de base do material fotopolimerizado. Na
superfície de topo, somente o tempo de irradiação é um fator significante e que
contribui para a conversão. Uma ótima polimerização na superfície de topo foi
alcançada somente após 180 segundos de irradiação com 200 mW/cm
2
(36J/cm
2
) e
80 segundos a 300 mW/cm
2
(24J cm
2
). Já com alta intensidade (500 e 600 mW/cm
2
)
uma polimerização ótima foi obtida com 30 segundos de irradiação (15-18J/cm
2
).
Entretanto, em relação à superfície de base do incremento, além do tempo, uma forte
relação entre a densidade de potência e a cura do material pôde ser observada. Uma
ótima polimerização da base não foi alcançada com intensidade de 200 mW/cm
2
e,
pôde ser obtida somente após 120 segundos de irradiação a 300 mW/cm
2
(36J/cm
2
).
Discussão__________________________________________________________
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130
Considerando maiores densidades de potência, uma ótima polimerização na base do
material pode ser obtida com 15J/ cm
2
(500mW/cm
2
x 30s) ou 12J/cm
2
(600mW/cm
2
x
20s)
,
um terço da energia inicial proposta com baixa densidade. Esses dados
corroboram, em parte, com os resultados observados na presente pesquisa, sendo que
além da densidade de potência, o tipo de fonte de luz e o espectro de emissão foram
fatores que influenciaram os resultados. Pode-se observar pela Tabela 5 e figura 14,
que os grupos fotoativados com o aparelho VIP com densidade de potência de 300
mW/cm
2
, na superfície de topo, apresentaram dureza superficial abaixo da observada
para o mesmo aparelho com 600mW/cm
2
, utilizando-se energia de 24J/cm
2
,
enquanto para a fonte à base de LED Ultrablue IS, foi necessária densidade de 6
J/cm
2
, para que se atingisse uma dureza Knoop equivalente, independente da
condição de menor ou maior densidade de potência. Este comportamento pode ser
explicado pela faixa de emissão espectral mais estreita da fonte LED em relação à
halógena.
Interpretando os dados do estudo realizado por YAP; SENEVIRATNE
107
,
conclui-se que a energia mínima para se obter um grau de polimerização satisfatório
quando altos valores de densidade de potência são utilizados, seria de 12J/cm
2
e
quando se utiliza baixa densidade de potência, o ideal estaria entre 24J/cm
2
e 36J/cm
2
para se garantir uma ampla conversão dos monômeros em polímeros. Esses achados
vêm corroborar com as observações de CALHEIROS et al.
15
, 2006, em que uma
densidade de energia mínima de 27J/cm
2
foi suficiente para atingir um grau de
conversão dos monômeros, uma vez que não se verificou uma correspondência entre
densidades mais elevadas a esta, nos casos das resinas estudadas por esses autores, e
um maior grau de conversão. Segundo MARTINS et al.
61
, 2002, para um adequado
grau de dureza Knoop de uma resina composta, uma irradiância contínua acima de
450 mW/cm
2
, associada a um tempo de exposição de 40 segundos (18J/cm
2
), seria
suficiente. Já EMAMI; SÖDERHOLM
31
, 2003, consideraram adequada a densidade
de energia, entre 21 e 24 J/cm
2
, para a polimerização de resinas compostas.
Destacaram, ainda, que a fotoativação de forma contínua de baixa intensidade parece
não afetar a resistência flexural, resistência à fratura ou o módulo elástico de
__________________________________________________________Discussão
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131
materiais a base de Bis-GMA comparado a fotoativação de alta intensidade, dado que
a energia emitida era semelhante.
Pela Tabela 5 e Figuras 14 do presente estudo, pode-se observar, com
exceção dos grupos 1c (VIP-300/24) e 3a (UL-800/6) na superfície de topo e grupo
3a (UL-800/6) na superfície lateral (Tabela 6 e Figura 15) que a aplicação de
diferentes energias (6, 12 e 24J/cm
2
) não teve influência significativa sobre os
valores de dureza. Em energias obtidas com a aplicação de baixa densidade de
potência, a fonte halógena apresentou um comportamento inferior às demais tanto na
superfície de topo quanto na superfície lateral (Figuras 14 e 15, respectivamente).
Somente uma energia de 24J/cm
2
foi capaz de elevar os valores de dureza na
superfície topo, causando diferenças estatísticas em relação às energias de 6 e
12J/cm
2
(Figura 14). Observando as mesmas energias obtidas com alta densidade de
potência, um comportamento mais estável pode ser observado entre as fontes, tanto
na superfície de topo (figura 14, Anexos 1, 2 e 3) quanto na superfície lateral (figura
15, Anexos 7, 8 e 9). Não foram observadas diferenças entre as energias estudadas,
com exceção do LED de 3ª geração onde as energias de 12 e 24J/cm
2
foram
superiores a 6J/cm
2
, no entanto, não apresentaram diferenças estatísticas entre si
(Anexos 3 e 9).
Essa contextualização encontra respaldo com as observações de LOVELL;
NEWMAN; BOWMAN
58
, 1999, que afirmaram não existir um aumento linear para o
grau de polimerização a partir de uma determinada dose de energia. Existe um limite
de grau de conversão que não é possível ultrapassar na prática, mesmo aumentando a
energia luminosa fornecida
68
. Nas diferentes fontes avaliadas, no presente estudo,
envolvendo os aparelhos VIP, UltraBlue IS e Ultralume 5, pôde-se evidenciar
perfeitamente essa observação, quando foi aplicada em dose acima de 12J/cm
2
de
energia (Figuras 14 e 15). Uma explicação para este comportamento, é que duplas
ligações de carbono não reagidas, localizadas nos grupos funcionais, ficam
aprisionadas dentro das cadeias poliméricas como grupos pendentes. Sistemas
adesivos e resinas compostas apresentam diferenças no grau de conversão,
certamente porque a resina apresenta maior viscosidade, além de conter partículas
inorgânicas, que são impeditivos para que haja uma maior porcentagem de
Discussão__________________________________________________________
Margareth Calvo Pessutti Nunes ____________________________________________
132
conversão. O grau de conversão de uma resina composta comercial gira em torno de
45% a 75%
74
. Essa grande variação se deve às diferenças entre os monômeros
empregados, o que lhes conferem diferentes habilidades de formação de cadeias
poliméricas, certamente devido às respectivas composições químicas e pesos
moleculares
72,80
. Um valor de grau de conversão de aproximadamente de 30-40%
torna um composto fotoativado inadequado para ser usado em uma restauração
dental devido às suas inadequadas propriedades finais
35
.
Trabalhos recentes na literatura procuram correlacionar, portanto, o modo de
aplicação da luz e o comportamento do material, sejam em relação ao potencial de
microinfiltração ou às propriedades mecânicas adquiridas. Estudo de
VANDERWALLE et al.
100
, 2004, destaca haver ligação entre a dose de energia
irradiada e defeitos de margem. Acredita-se ser de extrema importância o estudo da
influência do modo de irradiação sobre o grau de conversão e microinfiltração dos
compósitos, bem como de possíveis alterações no padrão de polimerização causadas
por fatores clínicos. Em cavidades de classe II isso se torna presente de maneira
marcante, já que a aplicação de luz na parede gengival da cavidade fica dificultada.
A diminuição da dose de luz que chega ao material pode desequilibrar o binômio
tensão de contração/comportamento mecânico do compósito.
Na rotina dos consultórios odontológicos, a espessura de material considerada
ideal pode ser aumentada pelos profissionais, que na tentativa de ganhar tempo de
trabalho, acabam inserindo espessuras maiores na cavidade a ser restaurada. Em
conseqüência disso, as propriedades do material podem ser afetadas em decorrência
da transmissão da luz através do volume da restauração
14
. Buscando trabalhar com
um incremento plausível na realidade dos consultórios, e seguindo as recomendações
da ADA
1
, assim como a ISO 4049
50
, foi instituído para o presente estudo a espessura
de 2 mm, considerada clinicamente tolerável para uma polimerização segura
43,81
.
Espessuras acima desta bloqueiam a difusão da luz, impedindo que se atinjam as
porções mais profundas do material pelo fato de ser absorvida à medida que penetra
pela resina e, assim, o grau de polimerização alcançado nas camadas mais distantes
da fonte seja inferior ao desejável
71,96
. Da mesma forma, o posicionamento da fonte
de luz em contato com a superfície do compósito nem sempre é uma situação
__________________________________________________________Discussão
_____________________________________________Margareth Calvo Pessutti Nunes
133
possível e praticável na clínica. Principalmente no preenchimento de cavidades
classe II média e profunda, onde a ponta do fotoativação fica a certa distância da
resina composta, sendo, portanto, necessária a avaliação da interferência desse fator
na qualidade da restauração realizada.
Embora a literatura específica apresente a análise estatística como parâmetro
para referendar a significância pelas diferenças numéricas observadas nos valores de
dureza, configurando variações significativas no grau de conversão das resinas,
WATTS, AMER e COMBE
103
, consideraram o parâmetro relacionado à
porcentagem de dureza máxima, como elemento básico para estabelecimento da
significância, admitindo que uma redução porcentual de até 20% não comprometeria
as características do material. Assim sendo, neste estudo, somente os grupos
pertencentes ao aparelho VIP 1a, 1b e 1c (VIP300/6, 12 e 24, respectivamente)
apresentaram perdas de dureza superficial superior a 20%, limite máximo
determinado como aceitável, (23%, 23,5% e 24,7%, respectivamente), quando a
dureza da superfície lateral foi comparada com a dureza máxima da superfície de
topo (94,6 KHN=100%) antes dos ensaios de escovação (Tabelas 5 e 6);
coincidentemente, os mesmos grupos ativados com baixa densidade de potência.
Para esta comparação de porcentagem de perda de dureza, autores
determinam a profundidade de medição a 0,5 mm (500 µm) da superfície de topo
para que influências causadas pelo oxigênio não interfiram e comprometam os
resultados
99
. No presente estudo, as medições foram determinadas a 0,05mm (50 µm)
da superfície, haja vista, que este tipo de interferência não ocorreu uma vez que uma
fita de poliéster foi utilizada para a proteção do incremento na matriz durante o
processo de fotoativação.
A proporção de duplas ligações convertidas durante a polimerização não nos
informa de todas as características estruturais do polímero. Desta forma, o grau de
conversão, por si só, não é um parâmetro definitivo para informar a respeito da
estrutura tridimensional do polímero
30
, no entanto, parece haver uma boa correlação
entre grau de conversão de monômeros com o grau de dureza, resistência flexural e
ao desgaste
14,37
.
Discussão__________________________________________________________
Margareth Calvo Pessutti Nunes ____________________________________________
134
Verifica-se, pelos inúmeros trabalhos publicados, que a dureza superficial
tem sido amplamente indicadora de propriedades mecânicas de materiais
fotoativados
65,79,87,93
. Em primórdios da década de 1970, VON FRAUNHOFER
101
,
relacionou a dureza superficial de resinas compostas com a resistência à abrasão e
desgaste, assim como WILLENS et al.
104
,1992, que apesar de considerarem o teste
de dureza como de relativa importância, comprovaram sua relação com mecânicas
como rugosidade de superfície, modulo de Young e resistência à compressão.
Testes de dureza encontram-se incluídos em várias especificações da
American Dental Association (ADA)
3
para materiais odontológicos, e os mais
utilizados são conhecidos pelos nomes de Barcol, Brinell, Knoop, Rockwell, Shore e
Vickers, sendo as durezas Barcol, Rockwell e Knoop mais apropriadas para
avaliação de materiais resinosos. Ademais, o teste de microdureza superficial
também se constitui em um dos meios mais utilizados para analisar o grau de
polimerização, por ser o mais simples e menos oneroso dentre os tipos de testes
existentes. Como visto, anteriormente, a dureza mede a resistência de um material à
penetração de um dispositivo colocado sobre a superfície do mesmo por um
determinado período de tempo, deixando uma impressão
108
. Todavia, o valor de
microdureza observado somente na superfície do material, não indicará precisamente
a estrutura polimérica do conjunto polimerizado, uma vez que esse valor dificilmente
será o mesmo em toda extensão do espécime, face à dispersão da luz, o que
despertou o interesse para a investigação da dureza na superfície lateral, mesmo que
numa porção mais superficial dos corpos de prova. Configura-se, assim, que a
propriedade de dureza não pode ser usada isoladamente como indicativa das
características estruturais do grau dos diferentes materiais resinosos, já que variáveis
na composição da resina podem interferir nos resultados
29
.
Sabendo que o teste de dureza superficial de uma restauração polimerizada,
isoladamente, não é um guia adequado para avaliar o grau de polimerização do
material, tendo como base a literatura e, conseqüentemente, buscando um maior
embasamento para avaliar as propriedades físico-mecânicas do material, quando
submetido às condições experimentais da pesquisa, optou-se pela utilização de dois
métodos: a microdureza e a perfilometria, evitando que de alguma forma, limitações
__________________________________________________________Discussão
_____________________________________________Margareth Calvo Pessutti Nunes
135
metodológicas interferissem nos resultados do trabalho e em sua interpretação, ou
seja, um maior número de informações permite interações de elementos para
consubstanciar as características inerentes dos materiais e as evidências para
respaldar a aplicabilidade clínica dos mesmos e das técnicas envolvidas.
Portanto, a análise das propriedades mecânicas das resinas compostas, com
incorporação de testes adicionais, traduz-se como um importante fator para validação
de suas características intrínsecas, favorecendo a indicação desses materiais nos
diversos tipos de restaurações, principalmente quanto ao seu uso em dentes
posteriores. Dentre essas propriedades, a que mais influi clinicamente na
durabilidade superficial das restaurações é o desgaste ou resistência à abrasão, mas
também devem ser consideradas além da dureza, as resistências à fratura, flexional e
a compressão
17
.
Na análise de desgaste por abrasão, simulando a escovação mecânica, o
espécime sofre um tracejamento superficial por meio de um perfilômetro, sendo
necessária uma superfície plana e uma área de referência, ou seja, o espécime deve
estar planificado e apresentar uma área protegida durante a escovação, que servirá
como controle em relação à área escovada. Assim, o desnivelamento entre elas
corresponderá ao desgaste em micrometros produzidos pela abrasão. Nesse sentido, a
perfilometria tem sido considerada como método altamente padronizado e
reprodutível
12
.
Uma correlação negativa entre a taxa de desgaste e valores de dureza, tem
sido apresentada na literatura, implicando que quanto maior o desgaste sofrido por
um material menor será o valor da dureza do mesmo
65,79,87
. Provavelmente esse
enfoque sempre direcionou os estudos centralizando a análise da microdureza como
elemento principal para caracterizar o desempenho dos materiais resinosos. Embora
alguns resultados observados possam corroborar essa correlação, não se pôde validar
amplamente quando da interação entre os diferentes grupos, conforme comparação
entre esses dois fatores de variação e aplicação da Correlação de Pearson, um valor
de r= -0,38. Portanto, a concepção de que a dureza superficial apresenta relação
direta com o desgaste não pôde ser estabelecida na sua totalidade, ou seja, a interação
Discussão__________________________________________________________
Margareth Calvo Pessutti Nunes ____________________________________________
136
entre as Tabelas 5 e 7 indica que alguns grupos com maior dureza não,
necessariamente, demonstraram maior resistência ao desgaste.
No estudo desenvolvido por ASENJO-MARTÍNEZ (2004), comparando
fontes halógena e LED de 2ª geração, o autor concluiu pela inviabilização da
fotoativação com o uso do LED (Ultrablue IS) na potência de 300mW/cm
2
, haja vista
o acentuado desgaste observado, quando em comparação aos demais grupos.
Entretanto, deve-se salientar que o autor utilizou um mesmo tempo para fotoativação,
20 segundos, não permitindo uma efetiva comparação em função de diferentes
tempos de ativação e densidades de potência ou que configurassem densidades de
energia plausíveis para fotoativação da resina composta. Não obstante este fato, os
dados do citado estudo corroboram em parte com o presente estudo, somente na
mesma condição de energia estudada para o grupo ativado com o aparelho Ultrablue
IS, ou seja, (6 J/cm
2
- 300mW/cm
2
x 20s). Por outro lado, quando do emprego de
energias maiores (12 e 24 J/cm
2
), não utilizadas por ASENJO-MARTÍNEZ quando
da fotoativação com a mesma fonte de luz e na mesma condição de densidade de
potência, os resultados demonstraram equiparação, quanto ao desgaste, aos outros
grupos que tiveram ativação com o mesmo aparelho (Ultrablue IS) e com as outras
fontes de luz (VIP e Ultralume 5) com alta densidade de potência (grupos 2A, 2B,
2C, 1C, 3a, 3b e 3c, respectivamente).
As diferentes fontes de luz empregadas neste estudo apresentaram
comportamentos distintos, em relação à resistência ao desgaste, quando as
densidades de energia foram avaliadas. Uma grande variação dos resultados pôde ser
observada entre as diferentes densidades de energia empregadas quando a baixa
densidade de potência foi empregada (fonte halógena e LED 2ª geração –
300mW/cm
2
), Tabela 7 e Figura 16. Os grupos 1a e grupo 2a (VIP e UB-300/6J/cm
2
,
respectivamente) apresentaram as maiores taxas de desgaste (16,6 e 18,3 µm,
respectivamente), diferenciando-se dos demais grupos avaliados, não apresentando
apenas diferença estatística significante entre si. Muito provavelmente, estes grupos
apresentaram grau de conversão inferior aos demais, sendo que o valor de dureza
Knoop estabelecido para esses grupos não foi indicativo dessa suscetibilidade. De
forma geral, poder-se-ia relacionar o grau de dureza com o desgaste, ou seja, a maior
__________________________________________________________Discussão
_____________________________________________Margareth Calvo Pessutti Nunes
137
tendência ao desgaste dos espécimes com menor número de dureza Knoop.
Entretanto, não se pode generalizar essa inferência para todos os grupos, haja vista
que os grupos 1b e 3a (VIP300/12 e UL800/6) apresentaram valores de dureza
superficial inferiores em relação aos grupos 1A e 2A (VIP600/6 e UB600/6,
respectivamente) e comportamento de desgaste semelhante. Com exceção dos grupos
1a e 2a (VIP300/6 e UB300/6, respectivamente), as diferentes fontes apresentaram
um comportamento bastante semelhante, o que indica, segundo SILIKAS;
ELIADES; WATTS
91
, um grau de conversão acima de 55%.
Portanto, a maior tendência de abrasão dos grupos 1a e 2a, espécimes
polimerizados com 6 J/cm
2
de densidade de energia, proveniente da combinação de
baixa densidade de potência (300mW/cm
2
) com tempo de ativação de 20 segundos,
sinaliza para uma densidade de energia insuficiente para favorecer um melhor
desempenho clínico ou longevidade da restauração. Porém, para uma mesma
densidade de energia (6J/cm
2
), mas com combinação de densidade de potência maior
600mW/cm
2
(grupos 1A e 2A) e tempo de ativação de 10 segundos, os resultados
tanto de dureza quanto de resistência ao desgaste foram superiores. Desta forma, um
comportamento praticamente homogêneo, entre as fontes de luz, pôde ser observado
entre as energias quando densidades de potência de 600mW/cm
2
e 800mW/cm
2
foram empregadas.
No presente estudo os melhores valores de resistência ao desgaste foram
obtidos pelos grupos 1A e 1B (9,1 e 9,2 µm, respectivamente), entretanto, não
apresentaram diferenças com os grupos 1b, 1C, 2c, 2A, 2C e 3c. Um fator que tem
sido relacionado aos aparelhos com lâmpadas halógenas refere-se ao
desenvolvimento de calor ou efeito térmico durante o processo de fotopolimerização.
A temperatura tem uma participação importante no processo de polimerização de
materiais resinosos e, portanto, nas propriedades do polímero formado
56
. Devido a
grande preocupação quanto à influência desse fator de variação, sobre a formação do
polímero, alguns estudos foram estabelecidos para verificar o efeito da temperatura
durante o processo de polimerização
10
, destacando que o calor gerado leva a uma
aceleração adicional das moléculas, aumentando a velocidade de polimerização, que
se traduz em rápido aumento na viscosidade das resinas compostas
25
. Estudo
Discussão__________________________________________________________
Margareth Calvo Pessutti Nunes ____________________________________________
138
realizado por TRUJILO; STANSBURY
95
, 2003, sobre a conversão de monômeros
em diferentes temperaturas, mostrou que a fotopolimerização de compósitos, em
temperatura elevada, resulta em aumento significante do grau de conversão e das
taxas de polimerização. Por outro lado, apesar da maior conversão, a profundidade de
polimerização não aumenta em função da temperatura, como sugerido inicialmente
por FRIEDMAN
45,102
. Embora uma das vantagens dos aparelhos LED diga respeito
ao menor desenvolvimento de calor, em relação à lâmpada halógena, conforme
estudo de HOFMAN; HUGO; KLAIBER
49
, 2002, os dados mostram que, mesmo
com a irradiação proporcionada pelo LED, a polimerização está distante de ser
apenas fototérmica. Portanto, se uma resina composta é adequadamente ativada, o
calor exotérmico é criado independentemente do aparelho fotoativador.
O efeito do tempo de ativação sobre os parâmetros de cinética é um ponto
importante a ser discutido e tem impactos clínicos, especialmente com relação a
tempos de exposição reduzidos, principalmente se estes compósitos sofrerem ação da
temperatura
25
. É importante salientar que este trabalho não teve objetivo de fazer
assertivas quanto à relação entre temperatura e dureza e/ou desgaste, haja vista que
os aparelhos utilizados na presente pesquisa emitem calor em diferentes magnitudes,
durante a fotoativação. Não obstante o aparelho LED de 3ª geração - Ultralume 5
apresentar emissão de calor superior às outras fontes de luz utilizadas, pôde-se
observar que esse aspecto não foi indutor para uma maior resistência ao desgaste,
mesmo caracterizando uma ligeira superioridade numérica em termos de dureza
superficial, quando da utilização da maior densidade de energia.
A extensão da conversão infere nas propriedades físicas do material
35,82
. De
forma geral, quanto maior o grau de conversão monômero/polímero, melhores serão
as propriedades relacionadas à dureza superficial, resistência à flexão, módulo de
elasticidade, tenacidade à fratura, resistência à tração diametral e resistência ao
desgaste
56
. Entretanto, as propriedades mecânicas dependem muito do tipo de cadeia
polimérica e densidade de ligações cruzadas formadas durante o processo de
polimerização, que não é equivalente à conversão e nem medida por meio da
conversão de monômero
35
. A formação dessa rede ocorre durante a polimerização e
inclui uma mistura de cadeias carbônicas lineares, ligações cruzadas e segmentos de
__________________________________________________________Discussão
_____________________________________________Margareth Calvo Pessutti Nunes
139
cadeia interpenetrados, formando um grande emaranhado, que em conjunto,
determina as propriedades do material. A densidade de ligações cruzadas está
associada com as propriedades mecânicas e a estabilidade da resina. Entretanto, é
possível que um polímero tenha grau de conversão similar, mas densidade de
ligações cruzadas diferente
74
, o que justificaria diferentes comportamentos em
relação ao grau de dureza e taxa de desgaste.
Embora todos os grupos avaliados tenham demonstrado valores de dureza
relativamente altos (superfície de topo 84,3 a 93,3 KHN e superfície lateral 71,2 a 94
KHN) e valores de desgaste (9,1 a 16,6 µm) dentro dos padrões especificados pela
ADA (50 µm/ano) e diante de toda discussão apresentada, observa-se uma alta
complexidade quanto aos fenômenos relacionados à cinética de polimerização. A
importância da associação de métodos experimentais para avaliação de parâmetros
como dureza e desgaste, possibilita melhor interpretação dos resultados e
relacionamento com o provável desempenho do material. No entanto, é importante
ressaltar que os resultados obtidos em estudos laboratoriais ou in vitro, como na
presente pesquisa, sinalizam possíveis derivações do que realmente poderá ocorrer na
cavidade bucal, havendo necessidade de observações clínicas que consubstanciem
estes achados e respaldem o entendimento quanto à aplicabilidade de um material,
que apresenta grande diversidade estrutural, para que se possa validar sua indicação
em condições de similitude.
Em face do exposto e diante do grande número de resinas compostas,
existentes no mercado odontológico, seria de fundamental importância que
fabricantes de materiais poliméricos fotossensíveis informassem nos rótulos de seus
produtos o tempo de fotoativação e a densidade de potência que traduzam a energia
ótima para polimerização do material, assim como da indicação dos agentes
fotoiniciadores. Da mesma forma, fabricantes dos diferentes sistemas de fontes de
luz deveriam trazer informações quanto à densidade de potência e faixa espectral
emitida pelos aparelhos, possibilitando que o emprego destes elementos permita a
racionalização de condutas e técnicas restauradoras, dentro da diversidade de
materiais fotoativados disponíveis no mercado.
Discussão__________________________________________________________
Margareth Calvo Pessutti Nunes ____________________________________________
140
Margareth Calvo Pessutti Nunes_______________________________________________________
_________________________________________________________ Conclusões
Margareth Calvo Pessutti Nunes_____________________________________________
143
7
7
.
.
C
C
o
o
n
n
c
c
l
l
u
u
s
s
õ
õ
e
e
s
s
Após a análise estatística dos dados obtidos, pode-se concluir que:
1. A microdureza superficial da resina composta Filtek Z250™, foi
significativamente menor quando da fotoativação com lâmpada halógena (VIP) e
baixa densidade de potência (300 mW/cm
2
),
sendo que os maiores valores foram
observados com o aparelho Ultralume LED 5.
2. O desgaste superficial da resina composta Filtek Z250™ foi significativamente
influenciado quando da utilização de baixa densidade de potência (300 mW/cm
2
)
e energia de 6J/cm
2
, tanto com os aparelhos de lâmpada halógena (VIP) como
LED (Ultrablue), que demonstraram maior efetividade quando uma densidade de
energia acima de 12J/cm
2
foi utilizada.
3. De forma geral, observou-se correlação negativa quando da interação dos testes
de dureza e desgaste superficial, ou seja, quando os valores de dureza
aumentaram os de desgaste diminuíram inferindo, entretanto, que isoladamente o
valor de dureza não constitui em parâmetro para qualificar o desempenho da
resina composta quanto à resistência ao desgaste.
Margareth Calvo Pessutti Nunes ____________________________________________
Anexos______________________________________________________________________
Margareth Calvo Pessutti Nunes_____________________________________________
____________________________________________________________Anexos
_____________________________________________Margareth Calvo Pessutti Nunes
147
A
A
n
n
e
e
x
x
o
o
1
1
Dureza superficial Aparelho VIP
50,0
55,0
60,0
65,0
70,0
75,0
80,0
85,0
90,0
95,0
100,0
VIP3 20 VIP3 40 VIP3 80 VIP6 10 VIP6 20 VIP6 40
Comparação das médias de Dureza Knoop na SUPERFÍCIE - VIP
A
A
n
n
e
e
x
x
o
o
2
2
Dureza Superficial - Aparelho UB IS
50,0
55,0
60,0
65,0
70,0
75,0
80,0
85,0
90,0
95,0
UB3 20 UB3 40 UB3 80 UB6 10 UB6 20 UB6 40
Comparação das médias de Dureza Knoop na SUPERFÍCIE - ULTRABLUE
Anexos____________________________________________________________
Margareth Calco Pesutti Nunes______________________________________________
148
A
A
n
n
e
e
x
x
o
o
3
3
50,0
55,0
60,0
65,0
70,0
75,0
80,0
85,0
90,0
95,0
100,0
UL8 10 UL8 20 UL8 40
Comparação das médias de Dureza Knoop na SUPERFÍCIE - ULTRALUME
____________________________________________________________Anexos
_____________________________________________Margareth Calvo Pessutti Nunes
149
A
A
n
n
e
e
x
x
o
o
4
4
Comparação entre a dureza antes e após os ensaios de escovação da superfície
LATERAL do grupo CONTROLE e
EXPERIMENTAL para os diferentes grupos
Experimental Controle
Grupo
Antes Após
Antes Após
G1a - VIP 72,8± 1,08 76,5±1,50
AB
72,6±1,53 75,8±2,67
AB
G1b - VIP 72,3±1,20 74,2±1,98
AA
74,3±2,56 74,5±2,08
AA
G1c – VIP 71,2±9,24 75,4±3,92
AA
74,9±1,82 71,8±1,06
AB
G1A – VIP 82,7±1,13 83,6±1,07
AB
82,7±1,59 82,0±1,30
AA
G1B – VIP 81,2±1,46 82,5±1,25
AA
82,8±1.03 82,3±1,38
AA
G1C – VIP 83,6±1,98 82,1±1,16
AA
82,9±1,39 82,1±1,16
AA
G2a - UB 85,1±4,07 81,3±4,23
AA
78,6±5,62 79,3±2,70
AA
G2b - UB 82,6±0,93 81,5±2,27
AA
83,6±2,28 82,4±2,16
AA
G2c - UB 82,8±1,51 80,7±2,34
AA
83,2±0,72 83,2±1,23
AA
G2A - UB 82,2±1,85 82,0±2,40
AA
81,6±2,32 81,1±3,49
AA
G2B - UB 81,3±1,71 81,0±3,26
AA
80,1±0,82 80,0±1,08
AA
G2C - UB 81,8±2,84 81,5±2,21
AA
81,9±1,00 81,6±1,59
AA
G3a - UL 86,8±0,73 86,6±0,99
AA
88,1±0,78 85,8±1,83
AB
G3b - UL 93,1±0,87 93,8±1,30
AA
93,9±0,52 94,1±1,37
AA
G3c - UL 94,0±0,79 93,6±0,60
AA
93,9±1,18 93,0±0,85
AB
Anexos____________________________________________________________
Margareth Calco Pesutti Nunes______________________________________________
150
A
A
n
n
e
e
x
x
o
o
5
5
LATERAL EXPERIMENTAL
ANTES
0,0
10,0
20,0
30,0
40,0
50,0
60,0
70,0
80,0
90,0
100,0
VIP3 20
VIP6 10
UB3 20
UB6 10
UL8 10
VIP3 40
VIP6 20
UB3 40
UB6 20
UL8 20
VIP3 80
VIP6 40
UB3 80
UB6 40
UL8 40
Comparação das médias de Dureza Knoop na superfície lateral do grupo experimental
antes dos ensaios de escovação para os diferentes aparelhos.
A
A
n
n
e
e
x
x
o
o
6
6
EXPERIMENTAL LATERAL
APÓS
0,0
10,0
20,0
30,0
40,0
50,0
60,0
70,0
80,0
90,0
100,0
VIP3 20
VIP6 10
UB3 20
UB6 10
UL8 10
VIP3 40
VIP6 20
UB3 40
UB6 20
UL8 20
VIP3 80
VIP6 40
UB3 80
UB6 40
UL8 40
I Comparação das médias de Dureza Knoop na superfície lateral do grupo experimental
após
os ensaios de escovação para os diferentes aparelhos.
____________________________________________________________Anexos
_____________________________________________Margareth Calvo Pessutti Nunes
151
A
A
n
n
e
e
x
x
o
o
7
7
0.0
10.0
20.0
30.0
40.0
50.0
60.0
70.0
80.0
90.0
VIP3 20 VIP3 40 VIP3 80 VIP6 10 VIP6 20 VIP6 40
Dureza superfície Lateral - Aparelho VIP
Após Antes
Comparação das médias de Dureza Knoop na LATERAL - VIP
A
A
n
n
e
e
x
x
o
o
8
8
0.0
10.0
20.0
30.0
40.0
50.0
60.0
70.0
80.0
90.0
UB3 20 UB3 40 UB3 80 UB6 10 UB6 20 UB6 40
Dureza Superfície Lateral - Aparelho UB IS
Após Antes
Comparação das médias de Dureza Knoop na LATERAL - ULTRABLUE
Anexos____________________________________________________________
Margareth Calco Pesutti Nunes______________________________________________
152
A
A
n
n
e
e
x
x
o
o
9
9
0,0
10,0
20,0
30,0
40,0
50,0
60,0
70,0
80,0
90,0
100,0
UL8 10 UL8 20 UL8 40
GRUPO EXPERIMENTAL
Após Antes
Comparação das médias de Dureza Knoop na LATERAL - ULTRALUME
____________________________________________________________Anexos
_____________________________________________Margareth Calvo Pessutti Nunes
153
A
A
n
n
e
e
x
x
o
o
1
1
0
0
Perfil real do grupo 1a (VIP - 300mw/cm
2
x 40s)
A
A
n
n
e
e
x
x
o
o
1
1
1
1
Perfil real do grupo 1b (VIP – 300mw/cm
2
x 40s)
Anexos____________________________________________________________
Margareth Calco Pesutti Nunes______________________________________________
154
A
A
n
n
e
e
x
x
o
o
1
1
2
2
Perfil real do grupo 1c (VIP – 300mw/cm
2
x 80s)
A
A
n
n
e
e
x
x
o
o
1
1
3
3
Perfil real do grupo 1A (VIP – 600mw/cm
2
x 10s)
____________________________________________________________Anexos
_____________________________________________Margareth Calvo Pessutti Nunes
155
A
A
n
n
e
e
x
x
o
o
1
1
4
4
Perfil real do grupo 1B (VIP – 600mw/cm
2
x 20s)
A
A
n
n
e
e
x
x
o
o
1
1
5
5
Perfil real do grupo 1C (VIP – 600mw/cm
2
x 40s)
Anexos____________________________________________________________
Margareth Calco Pesutti Nunes______________________________________________
156
A
A
n
n
e
e
x
x
o
o
1
1
6
6
Perfil real do grupo 2a (UB – 300mw/cm
2
x 20s)
A
A
n
n
e
e
x
x
o
o
1
1
7
7
Perfil real do grupo 2b (UB – 300mw/cm
2
x 40s)
____________________________________________________________Anexos
_____________________________________________Margareth Calvo Pessutti Nunes
157
A
A
n
n
e
e
x
x
o
o
1
1
8
8
Perfil real do grupo 2c (UB – 300mw/cm
2
x 80s)
A
A
n
n
e
e
x
x
o
o
1
1
9
9
Perfil real do grupo 2A (UB – 600mw/cm
2
x 10s)
Anexos____________________________________________________________
Margareth Calco Pesutti Nunes______________________________________________
158
A
A
n
n
e
e
x
x
o
o
2
2
0
0
Perfil real do grupo 2B (UB – 600mw/cm
2
x 20s)
A
A
n
n
e
e
x
x
o
o
2
2
1
1
Perfil real do grupo 2C (UB – 600mw/cm
2
x 40s)
____________________________________________________________Anexos
_____________________________________________Margareth Calvo Pessutti Nunes
159
A
A
n
n
e
e
x
x
o
o
2
2
2
2
Perfil real do grupo 3a (UL – 700mw/cm
2
x 10s)
A
A
n
n
e
e
x
x
o
o
2
2
3
3
Perfil real do grupo 3b (UL – 700mw/cm
2
x 20s)
Anexos____________________________________________________________
Margareth Calco Pesutti Nunes______________________________________________
160
A
A
n
n
e
e
x
x
o
o
2
2
4
4
Perfil real do grupo 3c (UL – 700mw/cm
2
x 40s)
Referências Bibliográficas______________________________________________
Margareth Calvo Pessutti Nunes_____________________________________________
162
______________________________________________Referências Bibliográficas
_____________________________________________Margareth Calvo Pessutti Nunes
163
R
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e
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n
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a
a
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i
o
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g
g
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Marina de Lourdes Calvo Fracasso___________________________________________
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A
A
b
b
s
s
t
t
r
r
a
a
c
c
t
t
Influence of different light sources and energy densities on a resin composite microhardness
and wear resistance after simulated toothbrushing abrasion test
This in vitro study evaluated comparatively, the superficial microhardness and wear of a
resin composite, Filtek
TM
Z-250 (3M/ESPE) under the influence of different light sources
(LED Ultrablue IS/DMC, LED Ultralume 5/Ultradent and halogen VIP/BISCO); with power
(300, 600 and above 800mW/cm
2
) and energy density (6, >8, 12, >16, 24, >32J/cm
2
)
variations. Rectangular specimens (15 x 5 x 4 mm) were polymerized, as the variation
factors, totalizing 15 groups (n=6). After, they were ground flat with water-cooled
carborundum discs in decreasing abrasive order (300, 600, 1200 and 2000) and stored for
seven days, before the tests, in deionized water at 37º C. The Knoop microhardness
measurements were carried out using a microhardness tester (Shimadzu HMV-2), with a
100g static load applied for 5s on specimens’ top and lateral surfaces (50µm under surface).
In sequence the specimens were taken to a machine for brushing simulation, using soft nylon
bristles (Oral B 30 Indicator) and dental paste (Colgate) diluted in deionized water in the
ratio of 1:2 in weight. After 100,000 cycles, the hardness of the lateral surface was again
measured and the wear profile of the brushed area was determined by a profilometer
(Hommel Tester T 100 basic/Hommelwerke). The microhardness and superficial wear data
were submitted to the analysis of variance (ANOVA) and Tukey test (p<0.05). The results
showed that the superficial microhardness of the evaluated resin composite was significantly
lower when photoactivated with VIP-300 mW/cm
2
, being the biggest values observed for the
Ultralume 5 device. The superficial wear was significantly influenced by the low power
density (300 mWcm
2
) and energy density of 6 J/cm
2
. This was for both, VIP and Ultrablue
IS, which demonstrated greater effectiveness when a density of energy above 12J/cm
2
was
used. In general, a negative correlation was observed between the two tests (wear and
microhardness). In other words, there was an increase of hardness with the decrease in wear
values, which demonstrates that only microhardness values do not constitute a parameter to
qualify resin composite wear resistance behavior.
Key-words: Photopolymerization. Microhardness. Wear.
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