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UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ
PRÓ-REITORIA DE PESQUISA E PÓS-GRADUAÇÃO
FACULDADE DE FARMÁCIA, ODONTOLOGIA E ENFERMAGEM
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ODONTOLOGIA
JULIANA DE MELO FRANCO
AVALIAÇÃO DA EFICÁCIA DO LED NA FOTOATIVAÇÃO
DE DIFERENTES RESINAS COMPOSTAS
FORTALEZA
2007
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1
JULIANA DE MELO FRANCO
AVALIAÇÃO DA EFICÁCIA DO LED NA FOTOATIVAÇÃO
DE DIFERENTES RESINAS COMPOSTAS
Dissertação submetida à Coordenação do
Programa de Pós-Graduação em Odontologia,
da Universidade Federal do Ceará, como
requisito parcial para obtenção do título de
Mestre.
Área de concentração: Clínica Odontológica
Orientador: Prof. Dr. Sérgio Lima Santiago
Co-orientador: Prof.
a
Dr.
a
Kellen C. V. Lima
FORTALEZA
2007
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2
F894a Franco, Juliana de Melo
Avaliação da eficácia do LED na fotoativação de
diferentes resinas compostas / Juliana de Melo Franco;
Orientador: Sérgio Lima Santiago . -Fortaleza, 2007.
76 f. : il.
Dissertação – Universidade Federal do Ceará.
Faculdade de Farmácia, Odontologia e Enfermagem,
2007.
1. Resinas Compostas 2. Testes de Dureza 3.
Análise Espectral Raman 4. Materiais Dentários I.
Santiago, Sérgio Lima (orient.). II. Título.
CDD: 617.695
3
JULIANA DE MELO FRANCO
AVALIAÇÃO DA EFICÁCIA DO LED NA FOTOATIVAÇÃO
DE DIFERENTES RESINAS COMPOSTAS
Dissertação submetida à Coordenação do Programa de Pós-Graduação em
Odontologia, da Universidade Federal do Ceará, como requisito parcial para
obtenção do título de Mestre, área de concentração em Clínica Odontológica.
Aprovada em ____/____/______.
BANCA EXAMINADORA
________________________________________________
Prof. Dr. Sérgio Lima Santiago (Orientador)
Universidade Federal do Ceará
________________________________________________
Prof. Dr. Juliano Sartori Mendonça
Universidade de Fortaleza
________________________________________________
Prof. Dr. Josué Mendes Filho
Universidade Federal do Ceará
4
À minha querida mãe, Iracema, expressão do
amor de Deus na minha vida, pela permanente
dedicação e ilimitada paciência, cuidando de
todos os detalhes para que eu pudesse concluir
com êxito este trabalho. Regozijo-me perto de
ti, tu que és forte, perseverante, belo ser que
Deus criou!
5
AGRADECIMENTOS ESPECIAIS
Ao Prof. Dr. Sérgio Lima Santiago, coordenador do Curso de Mestrado em
Odontologia da Universidade Federal do Ceará, pela diligente e competente missão
de orientador e pela paciência e disponibilidade em todas as etapas deste trabalho.
Aos Profs. Drs. Josué Mendes Filho e Antônio Gomes de Souza Filho, líderes do
grupo de pesquisa de espalhamento de luz e medidas elétricas do Departamento de
Física da Universidade Federal do Ceará, pela abertura a uma parceria científica
com o Curso de Mestrado em Odontologia, pelas colaborações valiosas em viabilizar
os testes de espectroscopia Raman e de análises térmicas, não medindo esforços
para a concretização deste trabalho.
À Prof.ª Dr.ª Kellen Cristina Vilhena Lima, Professora Visitante do Departamento de
Física da Universidade Federal do Ceará, pela inteira disponibilidade e auxílio no
desenvolvimento dos experimentos de espectroscopia Raman e análises térmicas.
Muito obrigada por ter abraçado o vasto campo dos estudos com resinas compostas!
Ao Coronel Pires, chefe da Odontoclínica do Hospital Geral de Fortaleza – HGeF,
pela valorização dos recursos humanos, manifestada no seu apoio e incentivo
incondicionais aos nossos estudos e tarefas próprias da pós-graduação, sem o que
tudo seria mais difícil.
Ao Tenente-Coronel Marques, diretor do Hospital Geral de Fortaleza – HGeF, pela
sua visão empreendedora, com a qual administra esse hospital, e pela confiança e
apoio concedidos para a conclusão deste mestrado.
6
AGRADECIMENTOS
A Jesus Cristo, filho de Deus, meu único e suficiente salvador, Senhor da minha
vida. Saber que todas as coisas são permitidas por Ele é consolo e impulso para
continuar a caminhada a cada dia, entendendo que sua vontade é boa, perfeita e
agradável.
Ao meu amado pai, Thales Cavalcante Franco, pelo permanente cuidado e amor
que me dedica, sempre me incentivando e vibrando com minhas realizações.
Ao Prof. Dr. José Jeová Siebra Neto, primeiro coordenador do Curso de Mestrado
em Odontologia da Universidade Federal do Ceará, pela dedicação que demonstrou
à concretização deste curso e pela forma acolhedora com que sempre me recebeu.
A todos os professores do Curso de Mestrado, pela dedicação, competência
docente, zelo profissional e contribuição ao meu aprendizado.
Ao Prof. Dr. Elson Longo, do Instituto de Química de Araraquara, Departamento de
Bioquímica e Tecnologia Química, da Universidade Estadual Paulista, por ter cedido
o Laboratório de Espectrofotometria do Laboratório Interdisciplinar de Eletroquímica
e Cerâmica, da Universidade Federal de São Carlos, para a realização das medidas
FT-Raman e FTIR.
Ao Prof. Dr. Fenelon Martinho Lima Pontes, da Faculdade de Ciências, Campus
Bauru, da Universidade Estadual Paulista, pela inestimável colaboração e valioso
aprendizado durante a realização das medidas de espectroscopia FT-Raman e FTIR
no Laboratório Interdisciplinar de Eletroquímica e Cerâmica da Universidade Federal
de São Carlos.
Ao Prof. Dr. Hamilton Ferreira Gomes de Abreu, ao engenheiro doutor Luís Flávio
Gaspar Herculano, ao técnico Yarly Queiroz Lima, ao bolsista Leandro Teixeira
Pereira, do Laboratório de Caracterização de Materiais – LACAM, da Universidade
Federal do Ceará, pela receptividade com que acolheram este estudo, possibilitando
a realização dos testes de microdureza Vickers.
À Prof.ª Dr.ª Nágila Maria Pontes Silva Ricardo, do Departamento de Química
Orgânica e Inorgânica, da Universidade Federal do Ceará, pela importante ajuda e
incentivo à realização das medidas térmicas das resinas compostas.
Ao Prof. Dr. Juliano Sartori Mendonça, responsável pela análise estatística deste
trabalho, por sua total disponibilidade e contribuição ao meu aprendizado.
Aos meus colegas do Curso de Mestrado, pela boa convivência, harmonioso
relacionamento e muitas alegrias compartilhadas durante as diversas etapas desta
turma de Mestrado em Odontologia.
Ao colega Aminthas Alves Brasil Neto, amigo desde os tempos de graduação,
solícito e apoiador em todos os momentos.
7
Ao Sr. Esthon, da 3M do Brasil, pela inestimável e valiosa cooperação, ao ceder o
aparelho fotoativador Elipar Freelight 2 e pela doação das resinas compostas com as
quais pude realizar este trabalho.
Aos universitários Rafaella Oliveira do Nascimento e Johnny Peter Macedo Feitosa,
do Departamento de Química Orgânica e Inorgânica, da Universidade Federal do
Ceará, pela inteira disponibilidade na realização dos testes de calorimetria das
resinas compostas.
Aos Tenentes Coronéis Santos, José Carlos e Wagner, ao Capitão Edgart e ao
Tenente Mário Áureo, da Odontoclínica do HGeF, que com seu indispensável apoio
e serenidade, contribuíram para fortalecer-me no propósito de concluir este curso em
tempo hábil.
Aos colegas dentistas da Odontoclínica do HGeF, cuja convivência enriquecedora
tornou-se uma estimulante motivação para crescer profissionalmente.
À Clínica de A a Z pela compreensão das minhas muitas ausências.
Aos funcionários Lúcia e Germano, da Coordenação do Mestrado em Odontologia
da Universidade Federal do Ceará, que sempre me acolheram com muita atenção e
cordialidade.
Aos funcionários da Clínica Integrada, do Departamento de Clínica Odontológica, da
Faculdade de Farmácia, Odontologia e Enfermagem da Universidade Federal do
Ceará, sempre dispostos a ajudar durante os atendimentos de pacientes nas
disciplinas clínicas do Mestrado.
Ao Prof. Vianney Mesquita, da Universidade Federal do Ceará e Academia
Cearense de Língua Portuguesa, por sua disponibilidade na correção ortográfica,
gramatical e estilística deste trabalho.
À bibliotecária Eliene, da biblioteca do Centro de Ciências da Saúde da Universidade
Federal do Ceará, pela colaboração na revisão das referências bibliográficas e
formatação deste trabalho.
Ao meu irmão Rafael de Melo Franco, que colaborou na criação e formatação de
desenhos e figuras, por meio do programa Corel Draw.
Aos meus irmãos, Thales Jr. e Rafael, minha cunhada Leca e meus sobrinhos
Guilherme e Ana, pela compreensão às muitas horas em que me isolei para total
dedicação ao estudo e realização deste trabalho.
Às minhas estimadas irmãs em Cristo e sempre solícitas amigas Kelly Whithehurst,
e Roberta Jorge, das quais tenho recebido o reconfortante conselho e apoio cristão;
à Sônia e Camila Gueiros, irmãs em Cristo, de quem recebi impulsão, em momentos
difíceis, para concluir este Mestrado e às amigas enfermeiras Kátia e Grazi,
doutorandas, que incentivaram e contribuíram para o meu ingresso na pós-
graduação.
8
“Tudo tem o seu tempo determinado, e há tempo
para todo o propósito debaixo do céu."
Eclesiastes 3:1
9
RESUMO
O objetivo deste trabalho foi avaliar in vitro a eficácia do aparelho
fotoativador LED Elipar Freelight 2 (3M ESPE) na fotoativação das resinas
compostas Filtek
®
Z350, Z100
®
e Filtek
®
P60 (3M ESPE), empregando a luz
halógena (Ultralux – Dabi Atlante) como controle. O grau de conversão das resinas
utilizadas foi obtido por meio da espectroscopia FT-Raman e por testes de
microdureza Vickers. Uma matriz metálica com orifício central de 5mm de diâmetro e
10mm de profundidade foi utilizada para confecção dos espécimes, os quais foram
fotoativados uma única vez por 40s (LH) e 20s (LED) e submetidos ao método da
raspagem, conforme ISO 4049:2000. Três corpos-de-prova foram confeccionados
para cada grupo (n=3). Para realização da microdureza Vickers, os espécimes foram
embutidos em resina epóxica e submetidos a um polimento seqüencial com lixas de
granulações diferentes. O ensaio de microdureza foi realizado com 48 horas
(imediato) e 6 dias (mediato) após a fotoativação e os espécimes armazenados a
temperatura ambiente e ao abrigo da luz. Cinco indentações foram realizadas no
centro e na periferia do corpo de prova, da superfície de topo para a base, com uma
carga de 490,3mN por 15s. A análise direta do grau de conversão foi realizada com
um espectrofotômetro FT-Raman (Bruker, modelo RFS 100/S, excitado com um
laser Nd:YAG em 1064nm) por meio da comparação das intensidades relativas entre
C=C aromática (1610cm
-1
) e C=C alifática (1640cm
-1
) nas superfícies de topo e
base dos corpos-de-prova. A análise estatística (ANOVA, testes Student-Newman-
Keuls, t–Student e Bonferroni) foi realizada para determinar as possíveis diferenças
em função dos fatores resina, fonte de luz, momento da avaliação e superfície
analisada. Na comparação intragrupo (LED x LH) da microdureza Vickers em 48h,
somente o Grupo 2 (Z100) apresentou diferença estatística com maior valor de
dureza para a LH (85,51Kg/mm
2
). Na avaliação de 6 dias, todos os grupos
apresentaram diferença estatística na comparação intragrupo entre as duas fontes
de luz, cujo maior valor de dureza (94,39Kg/mm
2
) foi do Grupo 2 (Z100) quando a
LH foi empregada. Não houve diferença estatística nos valores de microdureza das
superfícies de topo e base, nos Grupos 2 (Z100) e 3 (P60), quando o LED foi
empregado. Os valores do grau de conversão da superfície de topo foram
10
estatisticamente diferentes dos da base. Porém, todos os grupos estudados não
apresentaram diferença estatística entre as superfícies base. Na comparação entre
as duas fontes de luz, não houve diferença estatística quanto ao grau de conversão
entre os grupos. Entretanto, o Grupo I (Z350) apresentou o menor grau de
conversão (53,30 Kg/mm
2
) na superfície de topo, quando a LH foi empregada em
relação aos Grupos II (Z100) e III (P60). Com base nesses resultados, conclui-se
que incrementos de resina composta de até 2,4 mm de espessura são ideais para se
obter valores de microdureza adequados em todas as resinas compostas estudadas;
e o LED Elipar Freelight 2 é uma fonte de luz alternativa à luz halógena capaz de
promover adequado grau de conversão de variadas resinas compostas.
Palavras-chave: Resinas Compostas.Testes de dureza. Análise Espectral Raman.
Materiais Dentários.
11
ABSTRACT
The aim of this study was to evaluate, in vitro, the efficiency of the light-
curing unit LED Elipar Freelight 2 (3M ESPE) on the light-curing composites resin
Filtek
®
Z350, Z100
®
e Filtek
®
P60 (3M ESPE), using the halogen lamp (Ultralux –
Dabi Atlante) as a control. The degree of conversion of the used resin was achieved
through FT-Raman spectroscopy and through microhardness test Vickers. A cilidrical
aluminum mold with diameter of 5mm and a depth of 10mm was used to build the
samples, which were photoactivated only once for 40s (LH) and 20s (LED) and
submitted to the scrap method, according to ISO 4049:2000. Three samples were
built for each group (n=3). The samples were introduced to the epoxy resine and
polished with a sequence of different grades of sandpaper to be able to the
microhardness test Vickers. The test was done in 48 hours (imediate) and 6 days
(mediate), after the photactivation the samples were kept in an ambient temperature
and lack of light. Five indentations were made in the centre and the edge of the
sample, from the top to the bottom loaded with 490,3mN for 15s. The direct analysis
of the degree of conversion was done with a FT-Raman spectroscopy (Bruker,
model RFS 100/S, pumped by a laser Nd:YAG in 1064nm) compared with relative
intensities between C=C aromatic (1610cm
-1
) and C=C methacrylate (1640cm
-1
) on
the surfaces of the top and bottom of the sample. The statistic analisys tests
(ANOVA, Student-Newman-Keuls, t–Student and Bonferroni) was done to
determinate the possible differences, considering the factors: resin, light source,
evaluation moment and surface. Comparing the intragroup (LED x LH) of
microhardness Vickers in 48h, only Group 2 (Z100) showed statistics difference with
a higher ammount of hardness of the LH (85,51Kg/mm
2
). In the 6 days evaluation, all
the groups showed statistics difference, comparing intragroup between two light
sources, which the highest ammount of microhardness (94,39Kg/mm
2
) was from
Group 2 (Z100) when LH was applied. There was not statistics differences of the
ammount of microhardness of the surfaces on the top and on the bottom, in groups 2
(Z100) e 3 (P60) when LED was applied. The ammounts of the degree of conversion
of the top surface were statistically different of the bottom surfaces. All of the studied
12
groups, although, didn´t show statistics diference between the bottom surfaces.
There was not statistics difference about the degree of conversion of the groups,
between the two light sources. Although, Group I (Z350) showed the lower degree of
conversion (53,30Kg/mm
2
) on the top surface, when LH was applied comparing to
the Group II (Z100) e III (P60). Based on these results, it is concluded that the
increments of the composite resin of until 2.4mm of thickness is ideal to obtain
ammounts of suitable microhardness in all the composites resin analysed; and the
LED Elipar Freelight 2 is an alternative light source wich substitutes the halogen
lamp, able to produce suitable degree of conversion in different composites resin.
Keywords: Composites Resin. Hardness Tests. Spectrum Analysis Raman. Dental
Materials.
13
LISTA DE FIGURAS
FIGURA 1 - Matriz metálica cilíndrica para obtenção dos espécimes. (a) Vista
superior do orifício central com 5mm de diâmetro e (b) vista lateral
da profundidade com 10mm ........................................................... 33
FIGURA 2 - Esquema representativo dos materiais e sua disposição para
confecção dos corpos-de-prova ...................................................... 34
FIGURA 3 - Representação esquemática do desenho experimental .................. 36
FIGURA 4 - Desenho representativo do corte longitudinal realizado nos
espécimes, produzindo dois lados A e B para realização do teste
de microdureza em 48 horas e 6 dias ............................................. 37
FIGURA 5 - Microdurômetro digital – HMV 2 Shimadzu...................................... 38
FIGURA 6 - Desenho esquemático das indentações realizadas pelo
microdurômetro em cada espécime, apresentando as dimensões
e distâncias utilizadas ...................................................................... 39
FIGURA 7 - Espectrofotômetro FT-Raman.......................................................... 41
FIGURA 8 - Arranjo Experimental da Espectroscopia FT-Raman ...................... 42
FIGURA 9 - Espectros do Grupo I obtidos a partir da resina não polimerizada
(preta), superfícies de topo (azul) e base (vermelha) nas duas
condições de fotoativação: (a) LED e (b) LH ................................... 49
FIGURA 10 - Espectros do Grupo II obtidos a partir da resina não polimerizada
(preta), superfícies de topo (azul) e base (vermelha) nas duas
condições de fotoativação: (a) LED e (b) LH ................................... 49
FIGURA 11 - Espectros do Grupo III obtidos a partir da resina não polimerizada
(preta), superfícies de topo (azul) e base (vermelha) nas duas
condições de fotoativação: (a) LED e (b) LH ................................... 50
14
LISTA DE QUADROS
QUADRO 1 - Resinas compostas utilizadas neste estudo ................................... 31
QUADRO 2 - Características das resinas compostas utilizadas neste estudo,
segundo informações do fabricante ................................................. 32
QUADRO 3 - Distribuição dos espécimes por grupos para a realização do teste
de microdureza Vickers ................................................................... 35
QUADRO 4 - Distribuição dos espécimes por grupos para a realização da
espectroscopia FT- Raman ............................................................. 35
Q
U
A
D
R
O
3
-
3
3
15
LISTA DE TABELAS
TABELA 1 - Valores médios de microdureza Vickers (Kg/mm
2
)
das resinas
compostas utilizadas em função das diferentes fontes de luz
(Média ± d.p., n=15), testados após 48 horas
(Imediato)..................................................................................... 46
TABELA 2 - Valores médios de microdureza Vickers (Kg/mm
2
) das resinas
compostas utilizadas em função das diferentes fontes de luz
(Média ± d.p., n=15), testados após 6 dias
(Mediato)....................................................................................... 46
TABELA 3 - Valores médios de microdureza Vickers (Kg/mm
2
)
das resinas
compostas utilizadas em função das diferentes fontes de luz
(Média ± d.p., n=15), testados após 48 horas (Imediato) e 6 dias
(Mediato) ....................................................................................... 47
TABELA 4 - Valores médios de microdureza Vickers (Kg/mm
2
)
das resinas
compostas utilizadas em função das diferentes fontes de luz
(Média ± d.p., n=3), testados após 48 horas (Imediato) nas
diferentes profundidades dos espécimes ........................................ 48
TABELA 5 - Grau de conversão (%) das resinas compostas em função do tipo
de fonte de luz utilizada e da profundidade do corpo-de-prova
(Média ± d.p., n=3)...........................................................................
51
16
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS
ANOVA – Análise de variância
ANOVA 2 - Análise de variância a dois critérios
ATR – Attenuated total reflection. Cristal de reflexão utilizado no FTIR
Bis-EMA – Bisfenol A–dimetacrilato etoxilado, monômero resinoso
Bis-GMA – Bisfenol-glicidil metacrilato, monômero resinoso
C=C – Ligação dupla covalente carbono-carbono
C-C – Ligação simples covalente carbono-carbono
cm
-1
– Centímetro a menos um, número de onda
d – Comprimento das diagonais de uma indentação (equação 1)
FT-Raman – Espectroscopia Raman com Transformada de Fourier
FTIR – Espectroscopia no infravermelho com Transformada de Fourier
GC – Grau de conversão
g – Gramas, unidade de medida de massa
HGef – Hospital Geral de Fortaleza (Hospital do Exército)
Hz – Hertz, unidade de medida de freqüência.
IR – Espectroscopia no infravermelho convencional
ISO – International Standardization Organization. Organização Internacional de
Padronização.
kgf – Quilograma–força, unidade de medida de força
kg/mm
2
- Quilograma por milímetro quadrado, unidade de dureza
KHN – Knoop hardness number, número de dureza Knoop
LACAM - Laboratório de Caracterização de Materiais
LASER – Ligth amplification by stimulated emission of radiation, luz amplificada por
emissão de radiação estimulada
LED – Light emission diode, diodo emissor de luz
17
LH – Luz halógena
µm – micrômetro, unidade de medida de comprimento
mm – Milímetro, unidade de medida de comprimento
mN
– Milinewton,
unidade de medida de força
mW/cm
2
– Miliwatts por centímetro quadrado, unidade de medida de densidade de
potência
Nd:YAG – Laser de neodímio e ítrio, alumínio e granada.
NIR – Near-infrared ou infravermelho próximo, comprimento de onda próximo à
região do infravermelho
nm – nanômetro, unidade de medida de comprimento de onda
P – Carga em gramas
PVC – Policloreto de vinila
R – Intensidade normalizada da banda Raman em 1640cm
-1
s – Segundo, unidade de medida de tempo
SI – Sistema internacional de unidades de medidas
TEGDMA – Trietileno-glicol dimetacrilato, monômero resinoso
VA – Volt-Ampere, unidade de medida de potência aparente em sistemas elétricos
de corrente alternada
VHN – Vickers hardness number, número de dureza Vickers
V – Volts, unidade (SI) de medida de tensão elétrica, a qual denomina o potencial da
transmissão de energia
UDMA – Uretano–dimetacrilato, monômero resinoso
UFC – Universidade Federal do Ceará
UFSCar – Universidade Federal de São Carlos
18
SUMÁRIO
1
INTRODUÇÃO ......................................................................................... 19
2
OBJETIVO ............................................................................................... 30
3
MATERIAL E MÉTODOS ........................................................................ 31
3.1
Material .................................................................................................... 31
3.1.1 Resinas compostas .................................................................................. 31
3.1.2 Matriz de aço e instrumentos manuais ..................................................... 31
3.1.3 Aparelhos fotoativadores .......................................................................... 32
3.2
Métodos ................................................................................................... 34
3.2.1 Obtenção dos espécimes ......................................................................... 34
3.2.2 Avaliação da profundidade de polimerização e grau de conversão ......... 35
3.2.2.1 Método visual e da raspagem.................................................................... 35
3.2.2.2 Teste de microdureza Vickers .................................................................. 37
3.2.2.3 Espectroscopia FT-RAMAN ...................................................................... 40
3.2.2.4 Cálculo do grau de conversão .................................................................. 42
3.3
Análise estatística .................................................................................. 43
3.3.1 Teste de microdureza Vickers .................................................................. 43
3.3.2 Espectroscopia Raman ............................................................................. 44
4
RESULTADOS ......................................................................................... 45
4.1
Teste de microdureza Vickers ............................................................... 45
4.2
Espectroscopia FT-RAMAN ................................................................... 48
5
DISCUSSÃO ............................................................................................ 52
5.1
Da metodologia ....................................................................................... 52
5.2
Dos resultados ........................................................................................ 58
6
CONCLUSÕES ........................................................................................ 68
REFERÊNCIAS ........................................................................................ 69
19
1 INTRODUÇÃO
O desenvolvimento da Odontologia adesiva, conciliada com a melhoria
das propriedades físicas e mecânicas, transformou as resinas compostas em um dos
principais materiais restauradores de uso direto para dentes anteriores e posteriores.
Dessa forma, as resinas compostas juntamente com os sistemas adesivos
representam atualmente a maior evolução na Odontologia restauradora (COELHO et
al., 2005).
Esse desenvolvimento aconteceu de forma gradativa e acrescentou à
Odontologia restauradora mudanças definitivas com significativo sucesso, pois o
êxito reabilitador e estético está definitivamente incorporado na adesão do material
restaurador, mediante a técnica do condicionamento ácido (BUONOCORE, 1955),
dos avanços nos sistemas adesivos e dos conhecimentos sobre os diferentes
substratos dentários (SEABRA, 2000)),protegendo a estrutura dentária
remanescente e reabilitando a forma, a estética e a função (COELHO et al., 2005;
FRANCO; LOPES, 2003; SOARES et al., 2005; STANSBURY et al., 2005).
As resinas compostas são largamente indicadas como material
restaurador, em razão também da maior conservação da estrutura dentária
remanescente (FRÓES, 2005), uma vez que a extensão do preparo cavitário se
restringe à remoção do tecido cariado e adequação das paredes circundantes,
possibilitando a obtenção de restaurações conservativas, menos sujeitas às
variabilidades volumétricas e às resultantes dos esforços mastigatórios e de oclusão
(FRANCO; LOPES, 2003).
As resinas compostas são constituídas de uma matriz orgânica com
moléculas de monômeros, geralmente de bisfenol-glicidil metacrilato (Bis-GMA), de
uma matriz inorgânica composta de partículas de carga, além de iniciadores,
inibidores, estabilizadores e pigmentos (ANDRZEJEWSKA, 2001; ANUSAVICE,
1998; PEUTZFELDT, 1997; ROTH, 1994). A matriz orgânica e, principalmente, as
partículas inorgânicas passaram por modificações em virtude de inúmeras pesquisas
desenvolvidas com esses materiais, como alteração do tipo, quantidade e tamanho
das partículas, aumentando a resistência ao desgaste e fazendo com que a resina
composta se comporte adequadamente diante de restaurações em dentes
posteriores (ROTH, 1994; SEABRA, 2000).
20
Outra importante evolução no campo das resinas compostas está
relacionada ao sistema de ativar a reação de polimerização desses materiais. As
primeiras resinas compostas tinham o seu processo de polimerização ativado por
uma reação química (ANUSAVICE, 1998; O’BRIEN, 1997; ROTH, 1994; SOARES;
MARTIN; PINHEIRO, 2003), por meio da mistura de duas pastas - base e
catalisadora. Esse sistema apresentava, porém, algumas desvantagens: limitado
tempo de trabalho e incorporação de bolhas no ato da manipulação das pastas,
diminuindo a resistência (ANUSAVICE, 1998; FRANCO; LOPES, 2003; O’BRIEN,
1997) e aumentando a vulnerabilidade ao manchamento superficial desses materiais
(O’BRIEN, 1997; ROTH, 1994; SEABRA, 2000). Visando a contornar esses
problemas, em 1970, foram desenvolvidos sistemas fotoativados (OBICI et al., 2004;
PEUTZFELDT; SAHAFI; ASMUSSEN, 2000), nos quais não é preciso a manipulação
de duas pastas para o início da ativação da reação, mas sim de apenas uma pasta,
com elemento fotossensível, que tem polimerização iniciada por radiação decorrente
de uma energia luminosa ou fonte de luz.As resinas ativadas pela luz visível
apresentam polimerização mais rápida, são polimerizadas através de estrutura
dentária, têm melhores propriedades físicas, além de eliminar iniciadores como
aminas aromáticas, as quais melhoram a estabilidade de cor. A canforoquinona é o
fotoiniciador presente na maioria das resinas compostas disponíveis no mercado,
capaz de absorver a energia dentro do comprimento de onda específico da luz e
iniciar o processo de polimerização (ANUSAVICE, 1998; FRANCO; LOPES, 2003;
O’BRIEN, 1997; ROTH, 1994). A polimerização das resinas compostas fotoativadas
por luz visível começa quando a canforoquinona é exposta a uma luz com um
comprimento de onda de 450 a 500nm e absorve esses fótons de forma a entrar em
um estado reativo, denominado tripleto. Há também a presença de um co-iniciador,
que é uma amina terciária, cuja função é auxiliar na formação de radicais livres.
Esses são moléculas altamente energéticas que buscam ligações com os
monômeros resinosos, quebrando as ligações duplas covalentes (C=C) presentes
nesses monômeros, formando um complexo radical-monômero, o qual procura fazer
mais ligações com outros monômeros, resultando em uma molécula maior, o
polímero (FRANCO; LOPES, 2003; O’BRIEN, 1997; ROTH, 1994; SILVA E SOUZA
JR; ARAÚJO; SILVA, 2005).
Na reação de polimerização de resinas compostas à base de
dimetacrilatos ativadas por luz visível, há uma conversão incompleta das duplas
21
ligações carbônicas, deixando uma quantidade significante de grupos metacrilatos
não convertidos (ANUSAVICE, 1998; COOK; BEECH; TYAS, 1984; FERRACANE,
1985; O’BRIEN, 1997). São aceitos, porém, como graus de conversão adequados,
valores ordinários entre 55 e 75%, em condições normais de irradiação
(ANUSAVICE, 1998; BARATIERI et al., 2001; ELIADES; VOUGIOUKLAKIS;
CAPUTO, 1987; FERRACANE; GREENER, 1984; O’BRIEN, 1997; RUYTER;
OYSAED, 1988). A presença de monômeros residuais decorre, provavelmente, da
perda da mobilidade dos grupos reativos, causada pela rápida formação de ligações
cruzadas na cadeia de polímeros (CHUNG, 1990; FERRACANE, 1985), aumentando
a viscosidade da matriz orgânica. A alta viscosidade observada nos estádios iniciais
da reação química impede que a polimerização ocorra completamente
(ANDRZEJEWSKA, 2001).
O grau de conversão de uma resina composta é a mensuração da
porcentagem de ligações monoméricas C=C transformadas em ligações poliméricas
C-C na reação de polimerização de resinas compostas (ANUSAVICE, 1998;
SOARES; MARTIN; PINHEIRO, 2003; SOARES et al., 2004; RUYTER; SVENDSEN,
1978; WATTS, 1992), e juntamente com a profundidade de polimerização, ou seja,
extensão de polimerização, representam as mais importantes características a
serem avaliadas, determinando a longevidade clínica das restaurações
(FERRACANE, 1985; SOARES; MARTIN; PINHEIRO, 2003; STANSBURY;
DICKENS, 2001; UCTASLI et al., 2005).
A extensão da conversão afeta as propriedades físicas das resinas
compostas, incluindo propriedades mecânicas, solubilidade, estabilidade
dimensional, mudanças de cor e biocompatibilidade. Tem se tornado uma prática
comum, medir as propriedades mecânicas como método indireto de avaliação do
grau de conversão de resinas compostas, pois parece existir uma boa correlação
entre essas propriedades e o grau de conversão (FERRACANE, 1985;
RUEGGEBERG; CRAIG, 1988). O aumento do grau de conversão da resina leva a
maior dureza superficial, resistência à flexão e módulo de elasticidade, melhora a
tenacidade à fratura, resistência à tração diametral e resistência ao desgaste
(LOVELL et al., 2001).
22
Numa taxa de conversão inferior a 55%, os monômeros residuais podem
ser lixiviados da restauração, ou seja, facilmente extraídos da massa de resina para
a saliva, podendo, em conseqüência, produzir reações alérgicas (CARMICHAEL;
GIBSON; WALLS, 1997; HANSEL; LEYHAUSEN; MAI; GEURTSEN, 1998) ou
estimular o crescimento bacteriano ao redor das restaurações (NIE et al., 1998;
REICHL et al., 2002). As propriedades físicas e mecânicas de uma restauração,
como a diminuição da resistência mecânica e aumento da sorção podem ser
comprometidas em virtude da presença de monômeros residuais na matriz
polimérica, agindo como plastificantes (LOVELL; NEWMAN; BOWMAN, 1999; NIE et
al., 1998). Outras condições clínicas como o aparecimento de fendas na interface
dente-restauração, permitindo que haja microinfiltração marginal, cáries recorrentes,
efeitos pulpares adversos, levando à falha da restauração podem estar associadas a
um baixo grau de conversão (BALA; ÜÇASLI; TÜZ, 2005; SOARES et al., 2004;
STANSBURY et al., 2005; STANSBURY; DICKENS, 2001, INOUE; HAYASHI,
1982). Dessa forma, os materiais resinosos devem apresentar um grau de
conversão adequado para se obter boas restaurações (NOMOTO et al., 2006).
O grau de conversão de uma resina composta depende de uma série de
fatores, entre os quais o tipo de fonte de luz; comprimento de onda da luz emitida;
densidade de potência (MIYAZAKI et al., 2003; LOHBAUER et al., 2005; O’BRIEN,
1997; UCTASLI et al., 2005); composição química do material, com relação ao tipo e
concentração de monômero; iniciador e inibidor presentes (MIYAZAKI et al., 2003;
OBICI et al., 2004; O’BRIEN, 1997; PEUTZFELDT; ASMUSSEN, 2004; VILJANEN et
al., 2005); partículas de carga - tipo, tamanho, quantidade e refração (CALHEIROS
et al., 2004; HALVORSON; ERICKSON; DAVIDSON, 2003; O’BRIEN, 1997;
PEUTZFELDT; ASMUSSEN, 2004; UCTASLI et al., 2005); tempo de exposição
(OBICI et al., 2004; LOHBAUER et al., 2005; TSAI; MEYERS; WALSH, 2004;
UCTASLI et al., 2005); diâmetro da ponteira; profundidade e cor da resina composta
(BALA; ÜÇASLI; TÜZ, 2005; TSAI; MEYERS; WALSH, 2004; O’BRIEN, 1997); e
modulação da fotoativação (LOHBAUER et al., 2005; PEUTZFELDT; ASMUSSEN,
2004; TSAI; MEYERS; WALSH, 2004).
A determinação do grau de conversão pode ser feita por meio de uma
variedade de métodos, sejam eles diretos ou indiretos (FRÓES, 2005). Os métodos
diretos por técnicas vibracionais analisam a quantidade de ligações duplas C=C
residuais, ou seja, que não foram transformadas em ligações covalentes C-C
23
durante a reação de polimerização. Entre essas técnicas encontram-se: o
infravermelho convencional (ASMUSSEN, 1982; ELIADES; VOUGIOUKLAKIS;
CAPUTO, 1987; RUYTER; OYSAED, 1982, 1987); a espectroscopia no
infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR) (DEWALD; FERRACANE, 1987;
FERRACANE, 1985; FERRACANE; GREENER, 1984; RUEGGEBERG; CRAIG,
1988; RUEGGEBERG; HASHINGER; FAIRHURST, 1990); a espectroscopia Raman
(SHIN et al., 1993); e a espectroscopia Raman com Transformada de Fourier (FT-
RAMAN) (HALVORSON; ERICKSON; DAVIDSON, 2003; SOARES et al., 2005;).
Desses métodos, o infravermelho convencional (IR) e a espectroscopia no
infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR) foram usados extensivamente,
decorrente, em grande parte, da disponibilidade de equipamentos e de numerosas
técnicas de amostragem (HALVORSON; ERICKSON; DAVIDSON, 2003).
A espectroscopia vibracional Raman é uma técnica de dispersão
(espalhamento) inelástica da luz, como resultado de sua interação com o meio
(espalhamento Raman). Na dispersão inelástica, a luz que incide sobre o material
será detectada em diferentes freqüências, podendo constituir o espectro Raman da
amostra (LIMA, 2006). Os pesquisadores Raman e Krishnan foram os primeiros a
publicar os resultados de um trabalho no qual observaram linhas espectrais desse
novo fenômeno em líquidos (RAMAN; KRISHNAN, 1928). Entretanto, a aplicação
espectroscópica do efeito Raman deu-se somente em 1962, quando o primeiro
espectro excitado por laser foi publicado (PORTO; WOOD, 1962). A partir de
meados da década de 80, a espectroscopia Raman passa a ser aplicada quase
como uma técnica universal, sendo utilizada em aplicações biológicas e biomédicas
(PAPPAS; SMITH; WINERFORDNER, 2000), aplicações arqueológicas, validação
de obras de arte, aplicações forenses e criminalistas, pois o espectro Raman é único
para cada estrutura molecular, assim como uma impressão digital (LIMA, 2006).
A espectroscopia Raman por Transformada de Fourier (FT-Raman) foi
desenvolvida para eliminar o problema comum de luminescência em algumas
amostras, principalmente amostras orgânicas, que não podem ser devidamente
investigadas pela espectroscopia Raman convencional. O problema é eliminado
através da aplicação de lasers de baixa energia (no infravermelho próximo - NIR),
como fonte de excitação do sinal Raman. Para retirar as informações relevantes, do
fraco sinal espalhado pela amostra, é empregada a técnica matemática da
Transformada de Fourier (LIMA, 2006).
24
Os métodos indiretos para determinação do grau de conversão constituem
testes de propriedades mecânicas, como dureza e resistência flexural
(FERRACANE, GREENER, 1986). São métodos bastante utilizados, em razão da
facilidade de preparação do espécime, disponibilidade de equipamentos e domínio
geral da metodologia (FRÓES, 2005).
A dureza é uma propriedade mecânica difícil de se definir e representa a
interação de outras propriedades físicas e mecânicas dos materiais, cujo valor é
obtido mediante a aplicação de uma carga por um penetrador acoplado a
equipamentos especiais. Em mineralogia, a dureza relativa de um material é
baseada na sua capacidade de resistir ao arranhamento. Em metalurgia e na maioria
das outras áreas, o conceito de dureza mais aceito é o de resistência à indentação,
ou seja, é a resistência do material à deformação plástica. Ela é expressa por um
número adimensional que depende da carga aplicada, do modo e duração da
aplicação da carga e do tipo de penetrador empregado (ANUSAVICE, 1998; ELIAS;
LOPES, 2007; O’BRIEN, 1997; ROTH, 1994).
O ensaio de dureza é um método bastante empregado em pesquisas, por
ser de realização simples e ser capaz de prover informações valiosas sobre o
material estudado. A principal vantagem na determinação da dureza dos materiais é
que essa propriedade possui proporcionalidade com outras propriedades mecânicas.
Por exemplo, quanto maior a dureza do material, maior a resistência à tração, ao
corte, ao dobramento e à abrasão (ANUSAVICE, 1998; ELIAS; LOPES, 2007;
O’BRIEN, 1997).
Dependendo do modo de execução do ensaio de dureza, ele pode ser
dividido em três tipos: mediante risco (Mohs), por penetração (Brinell, Rockwell,
Vickers, Knoop e Meyer) e por choque (Shore). A seleção do tipo de teste deve ser
determinada de acordo com o material a ser mensurado. Na área de Ciência dos
Materiais, são mais utilizados os ensaios de dureza por penetração e indentação,
sendo as durezas Vickers e Knoop as mais utilizadas quando materiais dentários
são analisados. A diferença entre esses ensaios baseia-se principalmente no
formato do penetrador (ANUSAVICE, 1998; ELIAS; LOPES, 2007; O’BRIEN, 1997).
A diferença entre o ensaio de dureza convencional e o de microdureza
está na intensidade da carga usada para comprimir o penetrador. Nos ensaios de
microdureza, a carga máxima utilizada é de até 1,0kgf. A indentação deixada na
superfície da amostra pelo penetrador da máquina de ensaio de microdureza
25
somente é visível no microscópio, com profundidade limitada de menos de 19
micrômetros, sendo um ensaio aplicável a todos os tipos de materiais (ANUSAVICE,
1998; ELIAS; LOPES, 2007).
Existem dois tipos de microdureza, de acordo com o penetrador usado -
Vickers e Knoop. No primeiro, utilizam-se o mesmo penetrador e o método de ensaio
da dureza Vickers convencional. O penetrador é uma pirâmide - diamante com a
base na forma de losango, visualizando-se uma impressão na forma de quadrado.
Na microdureza Knoop, é utilizado um penetrador com base na forma de pirâmide
alongada, deixando uma marca na amostra na forma de losango. A área da
impressão Knoop é 15% da área de uma impressão Vickers com cargas iguais.
Desta forma, a microdureza Knoop pode ser usada para determinar a dureza de
regiões finas e de camadas eletrodepositadas ou endurecidas, pelo fato de ser mais
estreita do que a Vickers. Entretanto, ambas são capazes de medir a dureza em
pequenas regiões de objetos muito finos (ANUSAVICE, 1998; ELIAS; LOPES, 2007;
O’BRIEN, 1997).
As técnicas mais empregadas para avaliar a extensão de polimerização
em resinas compostas são a determinação física da dureza de superfície (indireta) e
a análise química direta da conversão (espectroscopia Raman e infravermelho)
(PAPPAS; SMITH; WINERFORDNER, 2000; STANSBURY; DICKENS, 2001;
STANSBURY et al., 2005).
Nos últimos anos, o uso de aparelhos fotoativadores tornou-se mais
freqüente nos consultórios odontológicos, em razão do acelerado desenvolvimento
de materiais fotoativados, utilizados na clínica diária com ampla aplicabilidade
(BALA; ÜÇASLI; TÜZ, 2005; SOARES; MARTIN; PINHEIRO, 2003), possibilitando
aumento do tempo para inserção, contorno e manipulação do material na cavidade,
menor tempo de presa e aumento da resistência do material (BALA; ÜÇASLI; TÜZ,
2005).
Em busca de fontes de luz que proporcionassem um adequado grau de
conversão e uma polimerização mais uniforme de determinada resina composta,
contornando as deficiências da luz ultravioleta, surgiram diversos tipos de aparelhos
emissores de luz visível: luz halógena, laser de argônio, arco de plasma e LED
(diodo emissor de luz) (FRANCO; LOPES, 2003; NITTA, 2005; TSAI; MEYERS;
WALSH, 2004; UCTASLI et al., 2005;). Segundo Nitta (2005), as unidades de laser
de argônio e de arco de plasma têm a vantagem de reduzir o tempo de
26
polimerização, entretanto, essas fontes de luz apresentam estrutura mais complexa
e são mais caras do que as unidades de luz halógena e de LED.
Essas fontes de luz emitem radiação dentro do espectro da luz visível azul
(400-500nm) e o fotoiniciador geralmente encontrado nas resinas fotoativadas por
esses aparelhos é a canforoquinona. Essa molécula absorve energia numa faixa de
450-500nm do espectro eletromagnético da luz, com pico máximo de absorção em
468nm (SOARES et al., 2004; BENNETT; WATTS, 2004). Assim, a faixa de
interesse para fotoativação da maioria das resinas compostas está entre 400 e
500nm, espectro da luz azul (BENNETT; WATTS, 2004), sendo totalmente
desnecessária para a fotoativação qualquer energia que esteja fora dessa faixa,
promovendo somente emissão de calor (FRANCO; LOPES, 2003). Dessa forma, as
unidades de luz visível devem apresentar componentes que filtrem, ou seja,
eliminem os comprimentos de onda fora dessa faixa da luz visível (RAMP;
BROOME; RAMP, 2006).
Em alguns compósitos, tem sido introduzido fotoiniciadores adicionais ou
alternativos à canforoquinona, que são incompatíveis com os novos aparelhos do
tipo LED, arco de plasma e laser de argônio, pois, esses aparelhos emitem luz em
uma pequena faixa do espectro eletromagnético (450-500nm), ao contrário desses
fotoiniciadores que absorvem energia fora do espectro da luz azul, não
polimerizando adequadamente as resinas compostas (FRANCO; LOPES, 2003;
BENNETT; WATTS, 2004).
As propriedades das fontes de luz, como região espectral onde atuam,
irradiação emitida e degradação dos seus componentes ao longo do tempo, diferem
de uma fonte de luz para outra e afetam a polimerização das resinas compostas
(RAMP; BROOME; RAMP, 2006).
Haja vista essas quatro tecnologias para a fotoativação das resinas
compostas, é importante que o cirurgião-dentista conheça as características de cada
uma delas, suas vantagens e desvantagens, a eficácia de cada tipo de fonte de luz,
a fim de selecionar qual tipo de fonte de luz melhor se adequa as suas necessidades
clínicas diárias (BALA; ÜÇASLI; TÜZ, 2005).
A luz halógena é a fonte de luz mais utilizada pelos cirurgiões-dentistas
para fotoativação de materiais resinosos (BALA; ÜÇASLI; TÜZ, 2005; NITTA, 2005;
RAMP; BROOME; RAMP, 2006; SOARES et al., 2004). Geralmente, esses
aparelhos operam dentro de uma faixa do espectro da luz visível de 400 a 500nm e
27
com valores de densidade de potência variando de 300mW/cm
2
a 1000mW/cm
2
.
Esses aparelhos são compostos por bulbo e refletor, os quais são constituídos por
uma lâmpada de filamento de tungstênio, fibras ópticas para condução da luz, filtro e
sistema de ventilação. Na fonte de luz halógena há uma grande quantidade de calor
gerado devido à larga faixa de comprimento de onda com muita radiação na região
do infravermelho, havendo necessidade da colocação de filtros para barrar toda
essa energia desnecessária à fotoativação (FRANCO; LOPES, 2003; SOARES;
MARTIN; PINHEIRO, 2003; BENNETT; WATTS, 2004). O calor gerado reduz
drasticamente a potência e a vida útil da lâmpada, mesmo havendo um sistema de
resfriamento; pois, a produção de altas temperaturas as quais o filamento de
tungstênio é submetido, quando da produção de energia, promove a degradação do
bulbo, refletor e filtro ao longo do tempo, reduzindo a densidade de potência do
aparelho e podendo comprometer o processo de polimerização das resinas
compostas e conseqüentemente afetando suas propriedades mecânicas e físicas
(BALA; ÜÇASLI; TÜZ, 2005; FLEMING; MAILLET, 1999; FRANCO; LOPES, 2003;
MILLS et al., 2002; SOARES et al., 2005).
Dessa forma, os profissionais que possuem um aparelho de luz halógena
devem submeter os seus aparelhos à averiguação da densidade de potência
regularmente, já que uma densidade de potência abaixo de 300mW/cm
2
pode
comprometer um adequado grau de conversão das resinas compostas (FRANCO;
LOPES, 2003; MILLS et al., 2002).
Aparelhos de LEDs azuis foram montados em 1995, por Mills, como nova
proposta para a fotoativação de resinas compostas, na tentativa de superar as
desvantagens existentes nos aparelhos de luz halógena (BALA; ÜÇASLI; TÜZ,
2005; FRANCO; LOPES, 2003; MILLS et al., 2002) e no laser (SOARES et al.,
2004).
Os LEDs são compostos por dois diferentes semicondutores de índio–
gálio–nitrogênio que produzem energia pelas características próprias de um
semicondutor, ao contrário do aparelho de luz halógena, que necessita do
aquecimento do filamento de tungstênio para produção de luz visível (BALA;
ÜÇASLI; TÜZ, 2005; FRANCO; LOPES, 2003; KURACHI, 2000; OBICI et al., 2004).
A luz produzida pelos LEDs é divergente e não coerente, assim como a luz
halógena, porém, a faixa do espectro da luz visível emitida pelos LEDs é estreita e
por volta de 470nm, próxima ao pico de absorção máxima da canforoquinona, sendo
28
toda a energia produzida aproveitada para a fotoativação das resinas compostas,
estabelecendo-se como uma fonte de luz com comprimento de onda eficiente
(BALA; ÜÇASLI; TÜZ, 2005; FRANCO; LOPES, 2003; MILLS et al., 2002; OBICI et
al., 2004).
Os primeiros LEDs desenvolvidos apresentavam baixa densidade de
potência variando de 50 a 300mW/cm
2
, porém toda a luz emitida se encontrava
dentro do espectro de absorção da canforoquinona. Não se sabia, entretanto, se
esses LEDs de primeira geração, possuíam densidade de potência adequada para
polimerizar materiais resinosos sob restaurações indiretas (FRANCO; LOPES,
2003).
Diante desses fatos, a tecnologia LED vem sendo aperfeiçoada, com a
introdução, no mercado, de novos aparelhos com densidades de potência maior ou
igual a 300mW/cm
2
, constituídos por um único
LED, produzindo, segundo alguns trabalhos relatados na literatura (MILLS
et al., 2002; SOARES et al., 2005), um grau de conversão semelhante ao obtido com
a luz halógena de alta densidade de potência. Assim, os aparelhos de LED azul têm
potencial para polimerizar resinas compostas dentro dos padrões estabelecidos pela
ISO para profundidade de polimerização e força de tensão (JANDT et al., 2000;
MILLS; JANDT; ASHWORTH, 1999).
Os LEDs apresentam ainda outras vantagens que contribuem para a sua
consolidação no mercado odontológico, como fonte de luz alternativa à luz halógena,
na fotoativação de resinas compostas, tais como: não necessita de filtros de luz
(BALA; ÜÇASLI; TÜZ, 2005; NITTA, 2005), diminuindo consideravelmente seu custo;
baixa emissão de calor, o que dispensa uso de sistema de ventilação nos LEDs de
primeira geração (TSAI; MEYERS; WALSH, 2004; UHL et al., 2004); são aparelhos
pequenos e silenciosos (TSAI; MEYERS; WALSH, 2004), em razão da ausência do
sistema de resfriamento; podem ser operados por baterias, tornando-os mais
portáteis; baixo consumo de energia, por ser um semicondutor; são mais resistentes
a vibrações e choques; e apresentam uma vida útil de milhares de horas clínicas
(FRANCO; LOPES, 2003; TSAI; MEYERS; WALSH, 2004; RAMP; BROOME;
RAMP, 2006)
Por serem tecnologias recentes (MILLS et al., 2002; UHL et al., 2004) e,
em virtude da necessidade de mais informações sobre as propriedades mecânicas e
físicas de biomateriais fotoativados por esses aparelhos, nos últimos anos, esse
29
campo da pesquisa científica tornou-se intenso, assim como o desenvolvimento de
produtos comerciais (MILLS et al., 2002; OBICI et al., 2004).
Calcado em todas essas observações que se terminou de apresentar, o
objetivo deste trabalho foi avaliar in vitro, com o emprego de um método direto e de
um indireto da medição do grau de conversão, a eficácia de um LED de alta potência
na fotoativação de diferentes resinas compostas comerciais usadas na prática da
clínica dos cirurgiões-dentistas.
30
2 OBJETIVO
Avaliar a eficácia do LED na fotoativação de diferentes resinas
compostas.
31
3 MATERIAL E MÉTODOS
O modo de investigação deste estudo foi experimental in vitro, utilizando o
método hipotético–dedutivo, como processo discursivo.
3.1 Material
3.1.1 Resinas compostas
Para o presente estudo, foram utilizados três tipos de resinas compostas
de cores semelhantes (A3), sendo uma resina micro-híbrida (Z100
®
), uma de
nanopartículas (Filtek
®
Z350) e uma micro-híbrida de alta densidade (Filtek
®
P60),
todas da marca 3M ESPE (St. Paul, Estados Unidos). As informações e
características gerais dos materiais citados encontram-se nos Quadros 1 e 2.
Resina Composta Fabricante Cor Lote de fabricação Validade
Z100
®
3M ESPE A3 6BR 08/2009
Filtek
®
Z350
3M ESPE A3 6HN 08/2009
Filtek
®
P60
3M ESPE A3 6GR 07/2009
QUADRO 1 - Resinas compostas utilizadas nesse estudo
3.1.2 Matriz de aço e instrumentos manuais
Uma matriz metálica com um orifício central cilíndrico de 10mm de
profundidade e 5mm de diâmetro foi utilizada para confecção dos espécimes (Figura
1). As resinas foram inseridas em único incremento na matriz com uma espátula de
inserção nº1 e acomodadas com condensadores metálicos de Hollenback para evitar
a inclusão de bolhas de ar. A espátula de Hollenback 3S foi utilizada para remover
os excessos de resina não polimerizada das superfícies de topo (irradiada) e base
(não irradiada).
32
Características
Z100
®
Filtek
®
Z350 Filtek
®
P60
Classificação da resina
micro-híbrida nanopartículas micro-híbrida de alta
densidade
Tipo de carga inorgánica Zircônia/ Sílica Nanopartículas
(Agregados de matriz de
Zircônia/ Sílica)
Zircônia/ Sílica
Principais componentes da
matriz orgânica
Bis-GMA,
TEGDMA
Bis-GMA,
UDMA,TEGDMA e
Bis-EMA
Bis-GMA, UDMA e
Bis-EMA
Porcentagem de carga
inorgânica
66% em volume
84,5% em peso
59,5% em volume
78,5% em peso
61% em volume
(sem silano)
83% em peso
Tamanho médio das
partículas
0,6µm
Aglomerados de 0,6 a
1,4 microns
5 a 20nm - tamanho
primário, incorporação
de sílica de 20nm não
agregada
0,6µm
Profundidade de
polimerização por tempo de
exposição
2,5mm – 40s 2,0mm – 20s Incrementos inferiores a
2,5mm – 20s
Apresentação Seringa Seringa Seringa
QUADRO 2 - Características das resinas compostas utilizadas nesse estudo,
segundo informações do fabricante
Fonte: (3M ESPE, 2006)
3.1.3 Aparelhos fotoativadores
As resinas compostas foram fotoativadas por dois tipos de aparelhos. Um
aparelho de luz halógena Ultralux Dabi Atlante (Ribeirão Preto, São Paulo, Brasil) foi
utilizado como controle para avaliação da eficácia do LED (diodo emissor de luz),
com um tempo de exposição de 40 segundos. O aparelho de luz halógena apresenta
33
uma freqüência de 50/60Hz, potência de 84VA, tensão bivolt, densidade de potência
entre 350 e 500mW/cm
2
e emissão de luz no comprimento de onda de 400–500nm.
Um aparelho fotoativador do tipo LED de alta potência, Elipar Freelight 2 3M ESPE
(Sumaré, São Paulo, Brasil), foi utilizado com um tempo de exposição de 20
segundos para cada resina, equivalente aos 40 segundos da luz halógena, segundo
recomendação do fabricante. Esse aparelho apresenta as seguintes características:
densidade de potência de 1200mW/cm
2
, emissão de luz no comprimento de onda de
430–480nm, ponteira de 8mm, peça de mão sem fio, bateria de níquel com base
carregadora de 110 ou 220V, não origina aquecimento, produz sinal sonoro a cada
10 segundos e possui radiômetro interno.
Para averiguação da densidade de potência do aparelho fotoativador de
luz halógena, durante o experimento, foi utilizado um radiômetro modelo 100 P/N –
10503 Demetron (Kerr Corporation, Estados Unidos). O aparelho de LED apresenta
um radiômetro interno, mediante o qual foi verificada a densidade de potência do
aparelho antes da fotoativação de cada grupo, assim como a bateria se encontrava
com carga máxima antes do início da realização do experimento.
a b
FIGURA 1– Matriz metálica cilíndrica para obtenção dos espécimes. (a) Vista
superior do orifício central com 5mm de diâmetro e (b) vista lateral da profundidade
com 10mm
34
3.2 Métodos
3.2.1 Obtenção dos espécimes
Para padronização dos corpos-de-prova, foi utilizada uma matriz de aço
com orifício central cilíndrico de 10mm de profundidade e 5mm de diâmetro
posicionada sobre uma placa de vidro. As resinas foram inseridas em incremento
único com espátulas e condensadores metálicos próprios para a manipulação de
resinas compostas. Após a inserção das resinas, foi posicionada uma tira de matriz
de poliéster, nivelando a superfície de topo, voltada para a fonte de luz, e
promovendo lisura superficial. A fotoativação foi realizada por meio da matriz de
poliéster, evitando alterações na distância da fonte de luz e contato com a resina
composta. O tempo de fotoativação foi de 40 segundos para o aparelho de luz
halógena e de 20 segundos para o LED. Todos os espécimes foram fotoativados
apenas uma vez. Foram confeccionados três espécimes para cada grupo. A
representação esquemática da obtenção dos espécimes, o desenho experimental e
sua distribuição por grupos encontram-se nas Figuras 2 e 3 e nos Quadros 3 e 4.
Luz
Matriz
Placa de vidro
Matriz de
Poliéster
FIGURA 2 – Esquema representativo dos materiais e sua
disposição para confecção dos corpos-de-prova
35
Grupos LED LH
Grupo 1- Filtek
®
Z350
n=3 n=3
Grupo 2 - Z100
®
n=3 n=3
Grupo 3 - Filtek
®
P60
n=3 n=3
QUADRO 3 - Distribuição dos espécimes por grupos para a realização do teste de
microdureza Vickers
Grupos LED LH
Grupo I - Filtek
®
Z350
n=3 n=3
Grupo II – Z100
®
n=3 n=3
Grupo III - Filtek
®
P60
n=3 n=3
QUADRO 4 - Distribuição dos espécimes por grupos para a realização da
espectroscopia FT-Raman
3.2.2 Avaliação da profundidade de polimerização e grau de conversão
3.2.2.1 Método visual e da raspagem
Conforme ISO 4049, imediatamente após a fotoativação dos espécimes e
abertura da matriz, foi realizada a mensuração, com régua milimetrada plástica, da
distância da porção inicial da resina até a linha visível que a separa da porção não
polimerizada. Em seguida, a porção não polimerizada da superfície oposta à fonte
de luz dos espécimes foi removida por meio de raspagem, com o uso de instrumento
manual de Hollemback 3S, e então verificada a espessura do material polimerizado,
com um espessímetro (ISO, 2000). Dessa forma, obteve-se a profundidade de
polimerização, em milímetros, de cada espécime, sendo assim possível efetuar a
leitura de extensão de polimerização.
36
FIGURA 3 – Representação esquemática do desenho experimental
Amostra Total
G1/LH
n=3
G1/LED
n=3
G2/LH
n=3
G3/LH
n=3
Método Visual e da Raspagem
Método Indireto
Microdureza
Vicker’s
Método Direto
Espectroscopia
FT– RAMAN
39 espectros obtidos
48 horas
6 dias
G2/LED
n=3
G3/LED
n=3
GI/LH
n=3
GI/LED
n=3
GII/LH
n=3
GIII/LH
n=3
GII/LED
n=3
GIII/LED
n=3
G1/LH
n=3
37
3.2.2.2 Teste de microdureza Vickers
Após a obtenção dos espécimes cilíndricos pelo método da raspagem,
estes foram fixados em uma base acrílica plana com godiva de baixa fusão Lysanda
(São Paulo, Brasil), plastificada, para que o corte pudesse ser executado. Discos
flexíveis diamantados disponíveis com mandril KG Sorensen (São Paulo, Brasil), sob
refrigeração em peça reta Kavo (São Paulo, Brasil), foram utilizados no sentido
longitudinal do corpo-de-prova, ou seja, da superfície de topo (irradiada) para a base
(não irradiada). Após o corte, cada espécime produziu duas metades, denominadas
lados A e B, conforme desenho esquemático da Figura 4.
A
B
48 h
6 dias
FIGURA 4 – Desenho representativo do corte longitudinal realizado nos espécimes,
produzindo dois lados A e B para realização do teste de microdureza em 48 horas e
6 dias
Os lados A e B de cada espécime foram dispostos sobre uma fita adesiva
dupla-face da marca Adere, posicionada sobre uma placa de vidro, com a parte
interna do espécime voltada para cima. Anéis de plástico PVC lubrificados com
vaselina foram postos sobre os corpos de prova para que estes fossem incluídos em
resina epóxica cristal da Centrofibra (Fortaleza, Ceará, Brasil). Os corpos-de-prova
38
foram mantidos a temperatura ambiente e protegidos da luz, por embalagem em
papel-alumínio, durante o período de 24 horas, tempo necessário para a
polimerização da resina epóxica. Os blocos de resina produzidos contendo os dois
lados dos espécimes foram armazenados da forma descrita anteriormente por mais
24 horas.
Obtidos os blocos com os corpos-de-prova incluídos, procedeu-se ao seu
polimento seqüencial, com lixas d’água de carbureto de silício da Norton (São Paulo,
Brasil), nas seguintes granulações: 400, 600 e 1200. Uma politriz Arotec-98 (São
Paulo,Brasil),do laboratório de caracterização de materiais (LACAM) da
Universidade Federal do Ceará, foi utilizada com a seqüência de lixas citadas, sob
refrigeração, para obtenção de uma superfície lisa e plana dos blocos de inclusão e
dos corpos-de-prova, requisitos necessários para a leitura da microdureza.
As indentações foram feitas com um microdurômetro digital - HMV 2
Shimadzu (Tóquio, Japão) (Figura 5), pertecente ao LACAM, ao longo da superfície
dos espécimes, ou seja, do topo para a base, sendo considerada topo a superfície
diretamente irradiada pela luz e base a superfície não irradiada pela fonte de luz. A
primeira análise de microdureza foi realizada no lado A dos espécimes após 48
horas da fotoativação. O lado B dos espécimes foi analisado após 6 dias da
fotoativação. Nesse interregno, os espécimes foram armazenados, sob temperatura
ambiente e ao abrigo da luz, com embalagem individual em papel-alumínio.
FIGURA 5 - Microdurômetro digital – HMV 2 Shimadzu
39
Dez indentações foram feitas na parte interna de cada lado A e B, sendo
cinco no centro do corpo-de-prova e cinco a 1mm da periferia. A primeira impressão
foi realizada a 0,4mm da superfície de topo, procedendo-se às outras quatro
indentações com distância entre elas de 1mm. A Figura 6 apresenta o desenho
esquemático das indentações realizadas.
A carga empregada no microdurômetro foi de 490,3mN (500g) por 15
segundos. Após a remoção do penetrador, as diagonais da indentação deixada na
superfície do corpo-de-prova foram medidas através de visualização com um
microscópio acoplado ao microdurômetro e o número de dureza Vickers (VHN)
calculado automaticamente mediante a seguinte equação (MICROHARDNESS
TEST, 2007):
H = 1854.4 x P
d
2
onde H é a microdureza Vickers em Kg/mm
2
, P é a carga em gramas e d é o
comprimento das diagonais em micrômetro.
Para a análise estatística, foram utilizadas as medidas do centro do corpo
de prova em cada profundidade.
TOPO
2,5 mm 2,5 mm
0,4 mm
1 mm1 mm
1 mm
CENTRO
BASE
FIGURA 6 – Desenho esquemático das indentações
realizadas pelo microdurômetro em cada espécime,
apresentando as dimensões e distâncias utilizadas
40
3.2.2.3 Espectroscopia FT-RAMAN
As medidas de Raman por Transformada de Fourier (FT-Raman) foram
realizadas com um Espectrofotômetro FT-Raman , modelo RFS 100/S, detector
D418-T da Bruker Optics (Estados Unidos), excitado com um laser de Nd:YAG na
linha 1064nm, pertencente ao Laboratório de Espectrofotometria do Laboratório
Interdisciplinar de Eletroquímica e Cerâmica, da Universidade Federal de São Carlos
(UFSCar) (Figura 7).
Três corpos-de-prova para cada grupo foram confeccionados,conforme
descrito anteriormente, com a inserção de resina composta em matriz metálica de
aço. O método da raspagem foi realizado e obtidas as profundidades de
polimerização das resinas com os dois tipos de fontes de luz. Os corpos-de-prova
foram embalados individualmente em papel-alumínio e armazenados em recipiente
plástico âmbar, na sala do equipamento FT-Raman que possui controle de
temperatura (18
o
C) e umidade, sendo analisados, em média, 30 minutos após a
fotoativação.
Para cada espécime, os espectros FT-Raman foram obtidos da região
central das superfícies de topo e base, posicionadas diretamente sob o feixe de
laser do aparelho FT-Raman, na região espectral de 10cm
-1
–4000cm
-1
. As medidas
foram realizadas com resolução espectral de 4cm
-1
e 200 varreduras por amostra.
Esse aparelho apresenta como fonte de excitação do sinal Raman um
laser de baixa energia no infravermelho próximo (NIR), produzindo um espalhamento
de luz na amostra, que é captada por um espectrofotômetro, responsável por
traduzir as vibrações em um espectro, caracterizado por bandas e picos referentes
às ligações duplas C=C aromáticas e alifáticas. Para retirar as informações
relevantes, do fraco sinal espalhado pela amostra, é empregada a técnica
matemática da Transformada de Fourier (LIMA, 2006).
41
FIGURA 7 - Espectrofotômetro FT-Raman
Fonte: (UNIVERSIDADE FEDERAL DE SÃO CARLOS, 2007).
Para obter a Transformada de Fourier, o espectrofotômetro é equipado
com um interferômetro, que produz um sinal dentro do qual está embutido o sinal
Raman espalhado pela amostra. Depois de decodificado pelo computador, obtém-se
um espectro livre de luminescência e que jamais poderia ser obtido pelo método de
espectroscopia Raman convencional.
Os espectros obtidos via método de espectroscopia FT-Raman são
produzidos nas seguintes etapas, conforme Figura 8 (LIMA, 2006):
(1) a luz de um laser NIR excita a amostra. Esta luz é espalhada em todas
as direções. O interferômetro modula o sinal Raman que o atinge;
(2) o detector registra o interferograma, dentro do qual está embutido o
sinal Raman espalhado pela amostra;
(3) o computador usa Transformada de Fourier para fazer a decodificação
do interferograma; e
(4) o espectro FT-Raman da amostra, livre de luminescência.
42
FIGURA 8 – Arranjo Experimental da Espectroscopia FT-Raman
Fonte: (LIMA, 2006).
3.2.2.4 Cálculo do grau de conversão
Inicialmente as amostras das resinas não polimerizadas foram submetidas
ao laser do aparelho FT-Raman e analisadas para obtenção dos espectros das
ligações C=C aromáticas e alifáticas, 1610cm
-1
e 1640cm
-1
, respectivamente. O pico
aromático C=C origina-se dos anéis benzênicos das moléculas de monômero e sua
intensidade permanece inalterada durante a polimerização. As resinas polimerizadas
foram analisadas em suas superfícies de topo e base e os respectivos espectros
aromáticos e alifáticos obtidos (39 espectros).
No procedimento de polimerização de uma resina, as ligações duplas
alifáticas C=C se transformam em ligações simples C-C. Isto significa que, no
espectro Raman, a polimerização da resina pode ser caracterizada pela observação
da variação de intensidade da banda Raman das ligações C=C alifáticas em
1640cm
-1
, ou seja, quanto mais polimerizada estiver uma resina, menor será a
intensidade da banda Raman em 1640cm
-1
.
Para efeitos de calibração dos espectros Raman, eles foram normalizados
pela banda Raman em 1610cm
-1
, em virtude das ligações duplas C=C aromáticas
cuja quantidade, e portanto, a intensidade Raman, não é afetada pelo processo de
polimerização (padrão interno de referência). Através do programa PEAKFIT
(SYSTAT SOFTWARE, 2007), removeu-se a linha de base linear dos espectros no
intervalo de 1550cm
-1
–1750cm
-1
e a intensidade das bandas Raman foi determinada
43
fazendo-se o ajuste com uma curva lorentziana (SOARES; MARTIN; PINHEIRO,
2003).
A razão entre as intensidades da banda Raman em 1640cm
-1
(devidamente normalizada pela banda Raman em 1610cm
-1
) para a resina
polimerizada relativamente à não polimerizada fornece o seu grau de conversão –
GC (BEUN et al., 2007):
GC (%) = 100 . 1 - R polimerizada__
R não polimerizada
onde R = Intensidade normalizada da banda Raman em 1640cm
-1
.
3.3 Análise estatística
3.3.1 Teste de microdureza Vickers
Com origem nas medidas obtidas no microdurômetro, foram calculadas as
médias e os desvios-padrão para cada associação resina composta / fonte de luz /
momento de avaliação. Os resultados foram avaliados estatisticamente mediante o
programa Bioestat 2.0 (Ribeirão Preto, São Paulo, Brasil), utilizando-se análise de
variância a dois critérios (ANOVA 2) para determinar as possíveis diferenças em
função dos fatores tipos de resina e fonte de luz na microdureza Vickers de 48 horas
e seis dias, individualmente. Um teste de comparações múltiplas, Student-Newman-
Keuls foi aplicado para determinar a diferença, quando presente. Em ambos os
testes foi adotado o nível de significância de 5%.
Uma análise de variância a um critério (ANOVA) foi utilizada para
determinar se havia diferença estatística em função do momento de avaliação (48
horas e 6 dias). Um teste de comparações múltiplas Student-Newman-Keuls foi
aplicado para determinar a diferença, quando esta diferença estava presente. Um
teste t–Student foi aplicado para confirmar o que determinava a diferença. Nesses
testes foi adotado o nível de significância de 1%.
Com base nos resultados de microdureza obtidos nas diferentes
profundidades de polimerização em cada espécime, na avaliação de 48 horas, uma
44
análise de variância a um critério (ANOVA) foi aplicada em função da profundidade
de polimerização para determinar se havia diferença estatística. Um teste de
comparações múltiplas Bonferroni foi utilizado para determinar a diferença. Em
ambos os testes foi adotado o nível de significância de 5%.
3.3.2 Espectroscopia Raman
De posse dos espectros obtidos e do cálculo do grau de conversão
realizado para cada espécime, as médias e desvios-padrão foram determinados
para cada grupo. Os coeficientes de variação encontravam-se todos no intervalo
desejável, ou seja, abaixo de 30%. O programa Bioestat 2.0 (Ribeirão Preto, São
Paulo, Brasil) foi utilizado para realização da análise estatística.
Primeiramente, duas análises de variância a dois critérios (ANOVA 2)
(resina composta e superfície do espécime) foram realizadas para determinar se
havia diferença estatística entre os grupos, nas duas condições de fotoativação
(LED e LH), separadamente. Constatando-se a presença de diferença estatística,
um teste de Student-Newman-Keuls foi aplicado para localizar a diferença. Em
ambos os testes foi adotado o nível de significância de 5%.
Em seguida, outras duas análises de variância a dois critérios (ANOVA 2)
(resina composta e fonte de luz) foram aplicadas para verificar se havia diferença
estatística entre os grupos em relação às superfícies de topo e base,
individualmente. O teste de Student-Newman-Keuls determinou onde estava a
diferença. Em ambos os testes foi adotado o nível de significância de 5%. Um
resumo da análise estatística realizada encontra-se na Tabela 5 da seção dos
Resultados.
45
4 RESULTADOS
4.1 Teste de microdureza Vickers
As médias e desvios-padrão de microdureza Vickers dos Grupos 1, 2 e 3
submetidos a duas condições de fotoativação - luz halógena (LH) e diodo emissor de
luz (LED) - em dois momentos de avaliação (imediata e mediata), encontram-se
compilados nas Tabelas de 1 a 4.
Verificadas diferenças numéricas nos valores de microdureza Vickers na
avaliação imediata (48 horas) das resinas compostas estudadas, realizou-se a
análise estatística por intermédio dos valores médios das quinze leituras de
microdureza (n=15) obtidas da parte central dos espécimes, em cada grupo, para se
verificar a possibilidade de haver diferença estatisticamente significante entre os
grupos. Optou-se por aplicar um teste estatístico paramétrico, uma análise de
variância a dois critérios (ANOVA 2), uma vez estavam presentes duas variáveis
(resina composta e fonte de luz). Após essa análise (ANOVA 2), observou-se que
não houve diferenças estatisticamente significantes (p>0,05) entre os grupos
fotoativados com a luz halógena, de tal forma que os diferentes tipos de resinas
compostas não foram determinantes para provocar diferença estatística. Nos grupos
fotoativados com o LED, entretanto, houve diferença estatisticamente significante
entre o Grupo 3 (P60), que apresentou maior valor de dureza (85,73kg/mm
2
) e o
Grupo 2 (74,65kg/mm
2
), demonstrando que o tipo de resina composta influenciou os
resultados de microdureza inicial. Não houve, porém, diferença estatisticamente
significante entre o Grupo 2 (Z100) e Grupo 1(Z350), e entre os grupos 1(Z350) e 3
(P60), quando as resinas foram ativadas pelo LED.
Na comparação intragrupo (LH x LED), o Grupo 2 (Z100) foi o único que
apresentou diferença estatisticamente significante, apresentando maior valor de
dureza quando a luz halógena foi aplicada (85,51kg/mm
2
). Verificou-se que o tipo de
fonte de luz foi responsável pela diferença encontrada. A Tabela 1 apresenta os
resultados tratados estatisticamente na avaliação de 48 horas.
46
TABELA 1 - Valores médios de microdureza Vickers (kg/mm
2
) das resinas compostas
utilizadas, em função das diferentes fontes de luz (Média ± d.p., n=15), testados após
48 horas (Imediato).
Aparelhos Fotopolimerizadores
Resina Composta
LED LH
Grupo 1 (Z350)
81,88 ± 7,03
AB, a
81,85 ± 23,42
A, a
Grupo 2 (Z100)
74,65 ± 11,08
B, b
85,51 ± 13,97
A, a
Grupo 3 (P60)
85,73 ± 12,23
A, a
86,41 ± 15,07
A, a
Letras maiúsculas semelhantes em uma mesma coluna indicam a ausência de diferenças
estatisticamente significantes entre si (p>0,05). Letras minúsculas semelhantes em uma mesma linha
indicam a ausência de diferenças estatisticamente significantes entre si (p>0,05).
Na avaliação mediata (6 dias), os mesmos testes estatísticos utilizados na
avaliação imediata foram aplicados, tendo-se observado que não houve diferença
estatisticamente significante (p>0,05) entre os grupos fotoativados com LED,
verificando-se que o tipo de resina composta não determinou diferença estatística.
Nos grupos onde a luz halógena foi aplicada, entretanto, o Grupo 1 (Z350)
apresentou diferença estatística em relação aos grupos 2 (Z100) e 3 (P60), sendo
que não foi observada diferença estatisticamente significante entre os grupos 2
(Z100) e 3 (P60).
Na comparação intragrupo, os grupos 1, 2 e 3 apresentaram diferença
estatisticamente significante, evidenciando que o tipo de fonte de luz aplicada
determinou diferença estatística na microdureza dos grupos estudados, conforme
Tabela 2.
TABELA 2 – Valores médios de microdureza Vickers (kg/mm
2
) das resinas compostas
utilizadas, em função das diferentes fontes de luz (Média ± d.p., n=15), testados após
6 dias (Mediato)
Aparelhos Fotopolimerizadores
Resina Composta
LED LH
Grupo 1 (Z350)
82,86 ± 11,31
A, a
70,17 ± 13,72
A, b
Grupo 2 (Z100)
74,93 ± 13,51
A, a
94,39 ± 20,11
B, b
Grupo 3 (P60)
74,53 ± 5,63
A, a
88,20 ± 10,11
B, b
Letras maiúsculas semelhantes em uma mesma coluna indicam a ausência de diferenças
estatisticamente significantes entre si (p>0,05). Letras minúsculas semelhantes em uma mesma linha
indicam a ausência de diferenças estatisticamente significantes entre si (p>0,05).
47
Uma análise de variância (ANOVA) a um critério (momento da avaliação) e
um teste de comparações múltiplas Student-Newman-Keuls foram aplicados para
determinar se havia diferença estatística e localizá-la na microdureza Vickers
imediata e mediata de cada grupo com as duas fontes de luz. Após a análise
intragrupo, somente o Grupo 3 (P60) apresentou diferença estatisticamente
significante (p<0,01), havendo uma diminuição da dureza quando aplicado o LED
(74,53kg/mm
2
) na avaliação de 6 dias. A Tabela 3 apresenta os resultados tratados
estatisticamente na avaliação de 48 horas e seis dias.
TABELA 3 – Valores médios de microdureza Vickers (kg/mm
2
) das resinas compostas
utilizadas, em função das diferentes fontes de luz (Média ± d.p., n=15), testados após
48 horas (Imediato) e 6 dias (Mediato)
Resina
Composta
Aparelhos
Fotopolimerizadores
Imediato Mediato
Grupo 1 (Z350) LED
81,88 ± 7,03
82,86 ± 11,31
Grupo 1 (Z350) LH
81,85 ± 23,42
70,17 ± 13,72
Grupo 2 (Z100) LED
74,65 ± 11,08
74,93 ± 13,51
Grupo 2 (Z100) LH
85,51 ± 13,97
94,39 ± 20,11
Grupo 3 (P60) LED
85,73 ± 12,23
74,53 ± 5,63
Grupo 3 (P60) LH
86,41 ± 15,07
88,20 ± 10,11
Valores médios conectados pela linha horizontal apresentam diferenças estatisticas entre si. (p<0,01)
As profundidades de polimerização dos grupos 1, 2 e 3, testadas após 48
horas da fotoativação, em função dos diferentes aparelhos de fotoativação (LED e
LH), estão apresentadas na Tabela 4. A média do valores de microdureza dos três
espécimes em cada profundidade de cada grupo (n=3) foi obtida. Com as médias e
desvios-padrão calculados, análise de variância (ANOVA) a um critério
(profundidade de polimerização) foi aplicada para determinar possíveis diferenças
entre os grupos, e um teste de comparações múltiplas (Bonferroni) foi utilizado para
localizar a diferença intragrupo. No Grupo 1 (Z350), houve diferença estatisticamente
significante entre as profundidades 1 e 5, tanto com o LED quanto com a LH,
apresentando maiores valores de dureza na profundidade 1 com o LED
(90,20kg/mm
2
) e LH (108,53kg/mm
2
), quando comparados, respectivamente, às
profundidades 5 com o LED (72,5kg/mm
2
) e LH (46,03kg/mm
2
). No Grupo 2 (Z100),
48
não houve diferença estatisticamente significante entre as cinco profundidades
quando o aparelho LED foi utilizado. Quando, entretanto, a LH foi aplicada, houve
diferença estatística entre as profundidades 1 (100,00kg/mm
2
) e 5 (73,13kg/mm
2
).
No Grupo 3 (P60), assim como no Grupo 2 (Z100), não houve diferença
estatisticamente significante entre as cinco profundidades quando o aparelho LED
foi utilizado. Quando, porém, a LH foi aplicada, houve diferença estatística entre as
profundidades 1 (104,30kg/mm
2
) e 5 (70,80kg/mm
2
).
Os grupos 1, 2 e 3 apresentaram valores de microdureza na profundidade
3 (2,4mm), superiores aos valores requeridos de pelo menos 80% do valor da
microdureza obtida na superfície de topo, conforme descrito por Stansbury et
al.(2005), determinando conversão uniforme do material até essa profundidade.
TABELA 4 – Valores médios de microdureza Vickers (kg/mm
2
) das resinas
compostas utilizadas, em função das diferentes fontes de luz (Média ± d.p., n=3),
testados após 48 horas (Imediato) nas diferentes profundidades dos espécimes
Grupo 1 (Z350) Grupo 2 (Z100) Grupo 3 (P60)
Profun-
didade
LED LH LED LH LED LH
1 90,20 ± 3,60
A
108,53 ± 15,28
A
84,77 ± 2,76
A
100,00 ± 10,15
A
93,13 ± 12,88
A
104,30 ± 14,62
A
2 82,97 ± 3,80
B
96,07 ± 5,05
AB
80,63 ± 18,14
A
92,27 ± 15,09
A
95,10 ± 6,15
A
94,27 ± 10,36
AB
3 84,27 ± 3,57
AB
83,97 ± 4,62
BC
74,83 ± 5,53
A
87,63 ± 7,39
AB
84,90 ± 9,36
A
87,00 ± 4,23
BC
4 79,47 ± 5,87
BC
74,63 ± 8,20
C
66,30 ± 9,10
A
74,50 ± 9,70
B
79,30 ± 11,35
A
75,70 ± 11,84
CD
5 72,50 ± 4,06
BC
46,03 ± 10,49
D
66,70 ± 1,67
A
73,13 ± 9,17
B
76,23 ± 14,65
A
70,80 ± 0,36
D
Letras maiúsculas semelhantes em uma mesma coluna indicam a ausência de diferenças
estatisticamente significantes entre si (p>0,05).
4.2 Espectroscopia FT-RAMAN
As Figuras 9, 10 e 11 demonstram os espectros obtidos mediante o FT-
Raman dos grupos I, II e III, respectivamente, nas duas condições de fotoativação
(LED e LH), antes e após a polimerização, comparando a intensidade dos picos de
1640cm
-1
das superfícies de topo (azul) e base (vermelha). O pico 1610cm
-1
referente às ligações duplas aromáticas C=C permaneceu inalterado durante todo o
experimento, funcionando como padrão interno de referência. Verificou-se redução
49
na intensidade dos picos das ligações duplas alifáticas C=C (1640cm
-1
) após a
polimerização, evidenciando um aumento do grau de conversão em todos os grupos.
As superfícies de topo dos grupos I, II e III apresentaram redução da intensidade dos
picos maior do que as superfícies-base, determinando maior grau de conversão na
face diretamente irradiada pela luz (topo).
FIGURA 9 – Espectros do Grupo I obtidos a partir da resina não polimerizada
(preta), superfícies de topo (azul) e base (vermelha) nas duas condições de
fotoativação: (a) LED e (b) LH
a b
FIGURA 10 – Espectros do Grupo II obtidos a partir da resina não polimerizada
(preta), superfícies de topo (azul) e base (vermelha) nas duas condições de
fotoativação: (a) LED e (b) LH
b
a
50
FIGURA 11 – Espectros do Grupo III obtidos a partir da resina não polimerizada
(preta), superfícies de topo (azul) e base (vermelha) nas duas condições de
fotoativação: (a) LED e (b) LH
Uma vez obtidos os espectros, a altura dos picos de 1640cm
-1
das resinas
polimerizadas e não polimerizadas foram determinadas e aplicadas na fórmula
previamente descrita para o cálculo do grau de conversão de cada grupo nas duas
superfícies (topo e base) e nas duas condições de fotoativação. As médias e
desvios-padrão dos graus de conversão dos grupos estudados foram calculados e
submetidos à análise estatística. A Tabela 5 apresenta os valores médios e desvios-
padrão do grau de conversão dos grupos estudados, tratados estatisticamente.
Uma análise de variância (ANOVA) a dois critérios, resina composta e
superfície analisada, foi aplicada para os dois tipos de fonte de luz (LED e LH),
separadamente, a fim de verificar se havia diferença estatística entre os grupos.
Nessa análise, observou-se diferença estatisticamente significante entre os grupos,
tanto para o LED (p=0,00014), quanto para a LH (p=0,000115). Um teste de
comparações múltiplas Student-Newman-Keuls foi utilizado e verificou-se que não
houve diferença estatística entre as médias dos graus de conversão dos grupos
fotoativados com o LED, tanto no topo como na base, evidenciando que o tipo de
resina composta não foi capaz de determinar diferença estatística. Houve, porém,
diferença estatisticamente significante entre as superfícies de topo e base em todos
os grupos, sendo a localização da superfície analisada determinante de diferença
estatística.
a
b
51
Na análise realizada para a luz halógena, o teste Student-Newman-Keuls
foi capaz de localizar onde estava a diferença estatística, obtendo-se os seguintes
resultados: o Grupo I (Z350) foi estatisticamente diferente em relação aos grupos II
(Z100) e III (P60) quando a superfície de topo foi analisada, apresentando menor
grau de conversão (53,30%). Na avaliação da superfície base, entretanto, não houve
diferença estatística entre os grupos, de tal forma que o tipo de resina não
determinou diferença estatística. Na comparação intragrupo, diferença
estatisticamente significante foi encontrada entre as superfícies de topo e base,
havendo sempre menor grau de conversão na superfície base.
Duas outras análises de variância a dois critérios (ANOVA 2), resina
composta e fonte de luz, foram realizadas para cada superfície analisada (topo e
base), separadamente. Com base nessas análises, obteve-se diferença
estatisticamente significante entre os grupos (p=0,017510) para a superfície de topo.
Para a superfície-base, nenhuma diferença estatística foi encontrada (p=0,1182),
demonstrando que nem o tipo da resina composta, nem o tipo de fonte de luz foi
capaz de provocar diferença estatisticamente significante.
Um teste Student-Newman-Keuls foi novamente aplicado para localizar a
diferença detectada na análise da superfície de topo. O Grupo I (Z350) apresentou
diferença estatística em relação aos grupos II (Z100) e III (P60), quando a LH foi
utilizada. Quando o LED foi utilizado, não houve diferença estatística entre os três
grupos. Também nenhuma diferença estatística foi observada entre as duas fontes
de luz na superfície de topo.
TABELA 5 – Grau de conversão (%) das resinas compostas em função do tipo de
fonte de luz utilizada e da profundidade do corpo-de-prova (Média ± d.p., n=3)
Luz Halógena LED
Resinas
Topo Base Topo Base
Grupo I (Z350)
53,30 ± 2,74
B
28,32 ± 8,53
C
56,74 ± 4,63
AB
24,89 ± 3,06
C
Grupo II (Z100)
60,83 ± 0,85
A
37,22 ± 6,07
C
59,14 ± 2,73
A
27,99 ± 3,98
C
Grupo III (P60)
58,75 ± 1,83
A
36,06 ± 3,76
C
57,68 ± 1,76
A
31,10 ± 5,35
C
Valores cujas letras maiúsculas sobrescritas são semelhantes não apresentam diferenças
estatisticamente significantes entre si (p>0,05)
52
5 DISCUSSÃO
5.1 Da metodologia
O grau de conversão de uma resina composta exerce influência sobre
suas propriedades físicas e mecânicas (SILIKAS; ELIADES; WATTS,2000;
VANDEWALLE et al., 2004), determinando bom ou mau desempenho da
restauração (LIN; DRZAL; LIN-GIBSON, 2006). Dessa forma, vários estudos são
desenvolvidos para avaliação do grau de conversão desses materiais, seja via
métodos diretos ou indiretos (DE GEE; HARKEL-HAGENAAR; DAVIDSON, 1984;
DEWALD; FERRACANE, 1987; EMAMI; SÖDERHOLM, 2003; LU; STANSBURY;
BOWMAN, 2005; RAHIOTIS et al., 2004; SANO; MELLO, 1999; VANDEWALLE et
al., 2004; VARGAS; COBB; SCHMIT, 1998; YEARN, 1985), de tal forma que o
método selecionado deve reproduzir in vitro, de forma confiável, as condições
clínicas (YEARN, 1985).
A espectroscopia Raman é um método direto de avaliação do grau de
conversão de resinas compostas, baseado na identificação química de seus
componentes. Nessa técnica, cada estrutura molecular apresenta um espectro
único, assim como a impressão digital é única para cada indivíduo (LIMA, 2006). A
obtenção do grau de conversão de monômeros como o Bis-GMA e TEGDMA é feita
inicialmente através da mensuração das alturas (intensidades) dos picos dos
espectros resultantes da análise Raman. Com base nessas alturas, o cálculo do
grau de conversão é realizado por meio da razão entre as intensidades da banda
Raman das ligações alifáticas C=C (1640cm
-1
) da resina polimerizada e não
polimerizada, utilizando como padrão interno de referência a banda vibracional
C=C aromática (1610 cm
-1
), cuja altura permanece inalterada durante o processo de
polimerização (BEUN et. al, 2007; PIANELLI et al., 1999; SILIKAS; ELIADES;
WATTS, 2000). A espectroscopia Raman convencional apresentava pouca
sensibilidade e alta fluorescência no sinal de interesse de amostras orgânicas. Para
eliminar essas desvantagens, a técnica por Transformada de Fourier (FT-RAMAN)
foi desenvolvida, possibilitando retirar as informações relevantes do fraco sinal
53
emitido pelos compostos orgânicos, obtendo-se um espectro livre de luminescência
(LIMA, 2006; SHIN et al, 1993).
A espectroscopia no infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR)
também é uma técnica direta de avaliação do grau de conversão de resinas
compostas. Métodos de reflexão ou refração podem ser utilizados para determinar o
grau de conversão. Com o método via refração, é necessário que a amostra tenha
espessura muito fina, sendo uma condição desfavorável para análise de materiais
friáveis. Outra desvantagem do FTIR é a interferência da fase inorgânica dos
materiais constituídos por partículas de carga nas bandas de interesse (SHIN et. al,
1993). A espectroscopia FT-Raman apresenta como principal vantagem sobre o
FTIR, o fato de não haver necessidade de preparo especial da amostra (SOARES et
al., 2005). Nesse método, qualquer espessura e qualquer formato da amostra podem
ser utilizados, como aconteceu com os espécimes produzidos neste estudo, que
apresentavam dimensões em torno de 4 a 5mm, embora as medidas tenham sido
feitas nas superfícies de topo e base. Outra vantagem apresentada por essa técnica
é o fato de as partículas de sílica da matriz inorgânica das resinas compostas
utilizadas neste trabalho, não provocarem interferência na curva usada para o
cálculo do grau de conversão, além da vibração das ligações duplas C=C ser bem
distinguida (SHIN et al., 1993).
O entendimento das principais diferenças entre as duas técnicas vibracionais
(FTIR e Raman) é necessário para a escolha do melhor método direto de avaliação
da polimerização desses materiais. Ambos os métodos provocam mudanças
moleculares no estado de energia vibracional quando estas moléculas são excitadas
por uma radiação em uma região espectral selecionada. FTIR e Raman, contudo,
diferem na forma pela qual a energia da luz é transferida para a molécula. De fato,
FTIR é uma técnica de absorção, enquanto a espectroscopia Raman é um método
de espalhamento. Portanto, os critérios de seleção para FTIR e Raman são
diferentes e definidos. Qualitativamente, modos vibracionais anti-simétricos e
vibrações decorrentes de grupos polares são mais prováveis de exibir proeminências
na absorção no infravermelho, enquanto modos vibracionais simétricos e vibrações
de ligações polarizadas são freqüentemente mais fortes no Raman (PIANELLI et al.,
1999). No FTIR, a amostra entra em contato com o cristal de reflexão da unidade de
refletância total atenuada (ATR) que corresponde a uma plataforma acoplada ao
espectrofotômetro, dificultando a remoção do espécime após a análise. Entretanto,
54
no FT-Raman, a amostra fica a uma certa distância do cristal, facilitando a
manipulação do espécime (DARONCH, 2005; EMAMI; SÖDERHOLM, 2003). Com
base no que foi relatado, conclui-se que a espectroscopia Raman é uma técnica fácil
e executável para permitir a avaliação do grau de conversão e profundidade de
polimerização de resinas compostas de metacrilato durante os primeiros estádios da
polimerização (PIANELLI et al., 1999), justificando a escolha do método Raman
neste ensaio.
A quantidade de calor produzida pela amostra de resina composta durante a
reação de polimerização, constitui-se também em um método direto eficaz para
determinação do grau de conversão, por intermédio de medidas térmicas ou
calorimetria (FRÓES, 2005; CHEN et al., 2006). A calorimetria diferencial por
varredura é extensivamente usada para examinar a cinética das reações de muitos
monômeros de dimetacrilato e misturas de co-monômeros. A técnica é limitada a
quantidades em microgramas da amostra e uma atmosfera purificada é geralmente
requerida para evitar os efeitos de inibição do excesso de oxigênio. A análise da
cinética da conversão pela calorimetria tem algumas limitações: a resolução
temporal da técnica, a qual é baseada na mensuração do fluxo de calor, que resulta
da reação exotérmica de polimerização, pode não ser apropriada para materiais de
rápida reação e a sensibilidade não é tipicamente adequada para monitorar
acuradamente o aumento contínuo e sutil na conversão (STANSBURY et al., 2005).
Comparando-se os métodos vibracionais de espectroscopia às análises
térmicas, verifica-se que a calorimetria mede a quantidade de calor que é liberado
por toda a amostra, enquanto as técnicas de espectroscopia analisam inicialmente o
grau de conversão em determinada superfície (EMAMI; SÖDERHOLM, 2003). Esse
fato ratifica a escolha da espectroscopia FT-Raman como um dos métodos para
avaliar o grau de conversão neste trabalho, pois a análise foi realizada em regiões
distintas e localizadas (topo e base) dos espécimes e não na amostra total.
Os métodos indiretos mais utilizados para avaliação da profundidade de
polimerização dos materiais são a raspagem e inspeção visual (ARAVAMUDHAN;
RAKOWSKI; FAN, 2006; KOUPIS et al., 2004; PIANELLI et al., 1999; NITTA, 2005;
NOMOTO et al., 2006; PEUTZFELDT; SAHAFI; ASMUSSEN, 2000; YEARN,1985) e
a dureza de superfície (ASMUSSEN, 1982; BALA; ÜÇASLI; TÜZ, 2005; HOFMANN;
HUGO; KLAIBER, 2002; KURACHI et al., 2001; NITTA, 2005). A dureza de
superfície mostra-se como um indicador do grau de conversão, e o teste de dureza
55
parece ser o mais popular método para investigação da polimerização em virtude da
relativa simplicidade (YAP, 2000).
A profundidade de polimerização é avaliada usando-se vários métodos. O
mais simples é o da raspagem, adotado de acordo com a ISO 4049 (ISO, 2000). O
método da raspagem e o visual correlacionam-se bem, mas ambos não dão
indicação precisa do grau de conversão e tendem a superestimar a profundidade de
polimerização das resinas compostas - quando comparadas com outros métodos,
tais como dureza Knoop e espectroscopia no infravermelho, entretanto, eles
permitem uma comparação da profundidade de polimerização dos materiais
(DEWALD; FERRACANE, 1987; KOUPIS et al., 2004).
O método da raspagem consiste na raspagem da parte amolecida (não
polimerizada) da resina correspondente à superfície inferior de uma amostra
polimerizada, para, então, medir a profundidade do material remanescente
polimerizado (KOUPIS et al., 2004; NITTA, 2005; NOMOTO et al., 2006; PIANELLI
et al., 1999; TSAI; MEYERS; WALSH, 2004; YEARN, 1985).
A microscopia óptica também é empregada para avaliar a profundidade de
polimerização. Esse método permite detectar a mudança de translucidez da resina
composta fotoativada e, então, a determinação da junção entre a resina
polimerizada e a não polimerizada na amostra. Nesse caso, a profundidade de
polimerização é definida como a distância entre a junção e o topo da parte
polimerizada (PIANELLI et al., 1999).
O ensaio de dureza tem grande aplicabilidade na Odontologia e é um
parâmetro freqüentemente utilizado para avaliar a resistência de superfície de um
material à deformação plástica pela penetração. O método usual para obtenção do
valor de dureza é a mensuração da área da indentação deixada por um penetrador
com forma e carga específicas aplicado por um determinado tempo (ANUSAVICE,
1998; WANG et al., 2003). Diferentes formas de indentação podem ser utilizadas, de
acordo com a forma do penetrador, determinando as durezas Brinell (esfera),
Rockwell (esfera ou cone), Barcol (ponta de metal carregada por uma mola), Vickers
(pirâmide de base quadrada) e Knoop (pirâmide alongada) (ANUSAVICE, 1998;
ELIAS; LOPES, 2007; WANG et al., 2003; YEARN, 1985).
O valor da dureza de superfície de um compósito pode ser correlacionado
com a sua conversão (DEWALD; FERRACANE, 1987; STANSBURY et al., 2005;
WANG et al., 2003), mas os resultados irão variar baseados na armazenagem da
56
amostra, nas condições de teste, na porcentagem de partículas de carga, na matriz
orgânica e na reação de polimerização das resinas compostas (ROTH, 1994;
STANSBURY et al., 2005).
Os testes de dureza Knoop e Vickers são classificados como testes de
microdureza em comparação aos testes de macrodureza tipo Brinell e Rockwell
(ANUSAVICE, 1998). A profundidade de polimerização e a dureza de resinas
compostas são usualmente obtidas por meio de ensaios de microdureza Vickers e
Knoop (WANG et al., 2003), cuja intensidade da carga utilizada não ultrapassa o
valor de 1kgf (ANUSAVICE, 1998; ELIAS; LOPES, 2007).
A microdureza Vickers utiliza um penetrador piramidal de diamante com
base quadrada, cuja indentação deixada na superfície do material após a remoção
da carga apresenta duas diagonais que são medidas por meio de um microscópio e
suas médias obtidas para posterior cálculo da área da indentação. O método de
computação do número de dureza Vickers (VHN) consiste na divisão da carga
aplicada pela área projetada da indentação. A microdureza Knoop caracteriza-se por
ter um penetrador com formato de pirâmide alongada, cuja indentação apresenta-se
com uma diagonal longa e uma curta, na proporção de 7:1. Quando a ponta do
penetrador é removida, o formato da ponta Knoop causa uma recuperação elástica
da indentação projetada primariamente ao longo da diagonal menor, gerando
alterações por relaxamento. Portanto, somente a extensão da diagonal maior é
medida e a área projetada é dividida de acordo com a carga que determina o
número de dureza Knoop (KHN) (ANUSAVICE, 1998; ELIAS; LOPES, 2007; WANG
et al., 2003).
Uma análise comparativa baseada nas diferenças técnicas entre as
microdurezas Vickers e Knoop deve ser realizada, como um dos critérios para
seleção do melhor método de avaliação da microdureza de determinados materiais.
A indentação Vickers penetra duas vezes mais do que a Knoop e suas diagonais
são 1/3 (um terço) do comprimento da diagonal mais longa da microdureza Knoop; a
microdureza Vickers é menos sensível às condições da superfície do material,
porém mais sensível a erros de mensuração; os dois testes são utilizados para
avaliar áreas pequenas, entretanto, a microdureza Vickers é melhor para regiões
arredondadas, enquanto a Knoop é melhor para regiões delgadas. Ambos os testes
são adequados para materiais friáveis e muito duros (MICROHARDNESS TEST,
2007).
57
A preparação das amostras para o ensaio de microdureza, normalmente,
requer o embutimento em resina acrílica ou epóxica para garantir uma boa
estabilidade durante o ensaio, pois qualquer movimento da amostra durante a
aplicação da carga pode danificar o penetrador. A superfície da amostra deve ser
plana e polida para permitir a observação da indentação. Quanto melhor for o
polimento da amostra, mais fácil será a leitura das dimensões da impressão por
meio de um microscópio acoplado ao equipamento (ELIAS; LOPES, 2007).
O método Vickers apresenta ainda, algumas vantagens em relação aos
ensaios de dureza Rockwell e Brinell, pois utiliza apenas uma escala contínua de
dureza, produz impressões extremamente pequenas que não inutilizam a peça e
possibilita grande precisão de medida em qualquer espessura de material, sem
deformar o penetrador (ELIAS; LOPES, 2007). Com base nas características
individuais de cada teste e do material a ser avaliado, a microdureza Vickers foi o
método selecionado para avaliar a dureza das resinas compostas neste estudo.
Segundo Ferracane (1985), o grau de conversão e a densidade das ligações
cruzadas formadas durante a reação de polimerização são fatores que influenciam
as propriedades físicas dos polímeros. Quanto maior o número de ligações
cruzadas, melhores serão as propriedades das resinas compostas (O’BRIEN, 1997).
De acordo com Vandewalle et al. (2004), altos níveis de densidade de potência da
fonte de luz promovem a formação de cadeias poliméricas cruzadas, determinando
maiores valores de dureza. Logo, a dureza é mais sensível do que as técnicas
vibracionais para detectar pequenas mudanças no grau de conversão depois da
cadeia polimérica formada, obtendo os maiores valores quando 85% do total da
conversão foi alcançado (FERRACANE, 1985; PIANELLI et al., 1999;
RUEGGEBERG; CRAIG, 1988).
A matriz utilizada para confecção dos espécimes de resina composta pode
ser constituída de materiais como o teflon, polipropileno ou metal. De acordo com
Yearn (1985), a variação no material que constitui a matriz influencia a profundidade
de polimerização da resina, obtendo-se 10mm de profundidade com a matriz de
teflon e menos de 5mm com a de metal. A maior profundidade obtida com a matriz
de teflon é explicada pela propagação da luz por meio da matriz durante a
fotoativação. Com base nesses resultados, optou-se, neste estudo, utilizar uma
matriz metálica de 10mm de altura para confecção dos espécimes, eliminando-se a
presença de uma variável a mais que pudesse interferir nos resultados do ensaio. O
58
tamanho dos espécimes obtidos neste estudo, variou de 4 a 5mm, confirmando os
valores encontrados por Yearn (1985).
5.2 Dos resultados
Analisando o teste de microdureza Vickers imediato (48 horas), não houve
diferença estatisticamente significante entre os grupos quando a LH foi empregada,
independente da composição das resinas. Porém, quando o LED foi utilizado, houve
diferença estatística entre os Grupos 2 (Z100) e 3 (P60), sendo que o Grupo 3
apresentou o maior valor de dureza (85,73kg/mm
2
). Embora a resina P60 não
apresente TEGDMA em sua composição, sendo um material mais viscoso, por
possuir monômeros de alto peso molecular, o fato de o Grupo 3 ter apresentado
maior grau de conversão na fotoativação com o LED, indica que esse resultado
decorre do fato de a fonte de luz Elipar Freelight 2 (3M ESPE) ser um LED de alta
potência e com o espectro da luz numa faixa estreita (EMAMI; SÖDERHOLM, 2003;
HOFMANN; HUGO; KLAIBER, 2002), próximo ao pico de absorção máxima da
canforoquinona - 468 nm (JANDT et al., 2000; KURACHI et al.,2001), havendo um
aproveitamento máximo da luz emitida para a reação de polimerização. As partículas
de carga presentes nas duas resinas (P60 e Z100) são do mesmo tipo
(zircônia/sílica), do mesmo tamanho (0,6 micrômetros) e praticamente apresentam a
mesma quantidade, eliminada está, pois, a possibilidade de a matriz inorgânica ter
influenciado esse resultado.
Na comparação intragrupo (48 horas), quando as resinas de um mesmo
grupo eram fotoativadas com LED e LH, apenas o Grupo 2 apresentou diferença
estatística, alcançando maior valor de dureza quando a LH foi empregada. Embora o
LED produza luz dentro de uma faixa estreita do espectro de emissão da luz visível
e bem próximo ao pico de absorção máxima da canforoquinona - 468 nm (JANDT et
al., 2000; KURACHI et al., 2001), a LH apresentou melhores resultados. Esses
resultados podem estar associados a uma maior quantidade de calor gerada pela
LH, em decorrência de uma grande quantidade de luz emitida fora do espectro de
interesse para a fotoativação, promovendo uma adição à aceleração da reação de
polimerização, conforme observado por Hofmann, Hugo e Klaiber (2002).
59
Decorridos seis dias da fotoativação, uma nova análise da microdureza foi
realizada, constatando-se que não houve diferença estatística nos grupos
fotoativados com o LED, comprovando sua eficácia independente da composição da
resina. Quando a LH foi empregada, o Grupo 1 (Z350) apresentou diferença
estatística em relação aos Grupos 2 (Z100) e 3 (P60), apresentando menor valor de
dureza (70,17kg/mm
2
). Esse resultado pode estar relacionado à presença de
aglomerados de nanopartículas na resina composta Z350, funcionando com
obstáculo à propagação da luz ao longo do espécime.
Na comparação intragrupo de seis dias, houve diferença estatística entre
todos os grupos quando fotoativados com LH e LED, observando-se influência da
fonte de luz aplicada. O aparelho de luz halógena promoveu os maiores valores de
dureza nos Grupos 2 (94,39kg/mm
2
) e 3 (88,20kg/mm
2
). Quando o LED foi
empregado, o Grupo I (Z350) apresentou maior valor de dureza (82,86kg/mm
2
)
quando comparado a LH (70,17kg/mm
2
), demonstrando a capacidade do aparelho
LED superar as supostas dificuldades na propagação da luz, determinadas pelas
partículas de carga na resina composta Z350. No trabalho de Beun et al. (2007),
verifica-se que a resina composta Z100 apresentou o maior valor de microdureza
Vickers, sendo superior aos valores alcançados pelas demais resinas de
nanopartículas, inclusive a resina Supreme (3M ESPE), cuja composição é
semelhante a da Z350. As resinas de nanopartículas desse estudo apresentaram
valores de microdureza baixos, porém, maiores do que os das resinas híbridas e de
micropartículas. Esses resultados ampliam a indicação das nanopartículas para
restaurações em áreas de maior intensidade mastigatória, tanto em dentes
anteriores, como em posteriores. Neste ensaio, entretanto, somente na avaliação da
microdureza de 6 dias, a Z100 apresentou maior valor de microdureza
(94,39kg/mm
2
) em relação à Z350 (70,17kg/mm
2
), quando a LH foi empregada; e a
resina Z350 apresentou maior valor de microdureza (82,86kg/mm
2
) em relação à
Z100 e P60, quando o LED foi aplicado.
Na Tabela 3, verifica-se que houve diferença estatisticamente significante
na comparação das microdurezas imediata e mediata somente no Grupo 3 (P60)
quando fotoativado com o LED, observando-se uma diminuição no valor da dureza
após seis dias da fotoativação. Nenhum aumento significativo da dureza foi
observado entre 48 horas e 6 dias. Esse resultado confronta o trabalho de Watts,
Amer e Conbe (1987), no qual a dureza Knoop de resinas compostas de várias
60
marcas comerciais foi determinada, logo após o término da irradiação e ao longo do
tempo; tendo sido observado um aumento significativo da dureza nas primeiras
horas até atingir praticamente um valor máximo após uma semana, aumentando
discretamente até o fim do período de estudo de um mês, em conseqüência da
continuidade do processo da polimerização após o término da fotoativação. Com
base no exposto, acredita-se que a diminuição da dureza no Grupo 3 (P60) ocorreu
por possíveis falhas durante o embutimento da amostra, na leitura e medição das
diagonais da indentação e/ou um polimento inadequado da região analisada. No
trabalho de Chen et al. (2006), resultados semelhantes foram encontrados, uma vez
que uma resina composta de nanopartículas com quantidade de partículas de carga
similar à P60, apresentou baixos valores de microdureza Knoop. Segundo os
autores, quanto maior a porcentagem de carga, maior a dureza; logo, esses baixos
valores encontrados devem-se a defeitos e linhas de fratura na região analisada.
Quando os valores numéricos das microdurezas nas diversas profundidades
de polimerização foram analisados, verificou-se que em todos os grupos, os valores
de microdureza nas profundidades 1 (topo) foram maiores que os das profundidades
5 (base), confirmando os resultados obtidos com a espectroscopia FT-Raman, na
qual os valores do grau de conversão das superfícies de topo foram maiores do que
os da base. A LH apresentou diferença estatística entre as profundidades 1 (topo) e
5 (base) em todos os grupos. Esses resultados podem ser explicados devido ao
maior número de fótons produzidos na superfície de topo oriundos de uma maior
densidade de potência nessa região. Quanto mais fótons disponíveis, mais
moléculas de canforoquinona ficam no estado tripleto e reagem com a amina
promovendo radicais livres para a polimerização; enquanto na superfície base, a
densidade de potência é diminuída devido ao espalhamento da luz em regiões mais
profundas do espécime, havendo uma diminuição na quantidade de fótons
disponíveis para a polimerização (VANDEWALLE et al., 2004).
Quando o LED foi empregado, os Grupos 2 (Z100) e 3 (P60) não
apresentaram diferenças estatísticas entre as profundidades de polimerização (1 a
5). Isso demonstra a eficácia de polimerização desse tipo de luz, que atua numa
região espectral próxima ao do pico de absorção máxima da canforoquinona –
468nm (JANDT et al., 2000; KURACHI et al.,2001), de tal forma que toda a energia
produzida é aproveitada para o processo de polimerização. Outra explicação decorre
61
de o fato do LED, empregado nesse trabalho, ser uma fonte de luz de alta potência
(1200mW/cm
2
)
. Embora um tempo de exposição reduzido (20 segundos) tenha sido
utilizado, confirmaram-se as recomendações do fabricante quanto à eficácia da
polimerização nesse período de exposição, inclusive em profundidades maiores
(5,4mm) que a recomendada (2mm). Mesmo havendo uma adequada polimerização
nas profundidades 5 quando o LED foi utilizado, de acordo com trabalho realizado
por Emami e Söderholm (2003), incrementos de resina composta de até 2mm de
espessura são mais adequados para se obter uma efetiva polimerização, pois há
uma quantidade fixa de energia total, de tal forma que não há diferenças no grau de
conversão, independente da densidade de potência aplicada. Um teste
relativamente simples para verificar se houve adequada conversão em um espécime
de resina composta é comparar a dureza das superfícies de topo e base (COHEN et.
al, 2004). Um resultado geralmente aceito é quando a dureza da superfície da base
é pelo menos 80–90% do valor da superfície de topo, de ordinário, em um espécime
de 2mm de espessura. Esse tipo de medida indica conversão uniforme através do
material (STANSBURY et al., 2005). Esses dados estão em concordância com este
trabalho, pois, em todos os grupos estudados, na profundidade 3 (2,4mm), obteve-
se pelo menos 80% do valor da microdureza da superfície de topo.
Os resultados de microdureza neste trabalho variaram de 46,03kg/mm
2
(base)
a 108,53kg/mm
2
(topo) e 66,70kg/mm
2
(base) a 93,13kg/mm
2
(topo) , quando a LH e
o LED foram empregados, respectivamente. Os valores mínimos de microdureza
foram obtidos da superfície base dos espécimes (profundidade 5).
Aravamudhan, Rakowski e Fan (2006) observaram uma redução na
densidade de potência com o aumento da distância da fonte, em todas as fontes de
luz testadas. O LED Elipar Freelight 2 (3M ESPE) apresentou uma redução de 80%
da densidade de potência a uma distância de 10mm da fonte. Entretanto, a perda de
potência não foi a mesma para todas as fontes de luz, evidenciando que as
características individuais dos aparelhos fotoativadores são fatores importantes a
serem considerados. Os resultados encontrados neste ensaio confrontam o trabalho
acima citado; pois, quando o LED Elipar Freelight 2 (3M ESPE) foi empregado, não
houve diferença estatística nos valores de microdureza entre as profundidade 1 a 5
nos Grupos 2 (Z100) e 3 (P60), demonstrando que não houve uma redução da
densidade de potência do LED com o aumento da distância da fonte. O Grupo 1
(Z350) provavelmente não apresentou o mesmo comportamento com o aparelho
62
LED, em decorrência do tipo de partículas de carga presentes (aglomerados de
nanopartículas), dificultando a propagação da luz às regiões mais profundas.
As partículas de carga que constituem a matriz inorgânica das resinas
compostas também demonstram importantes funções no seu desempenho
mecânico, na sua viscosidade e no seu grau de conversão (RUYTER; OYSAED,
1987). Essas partículas absorvem calor e aceleram a reação de polimerização,
reduzindo o comprimento de cadeia. Por outro lado, funcionam como obstáculos,
inibindo radicais livres proporcionalmente à sua área. Nas resinas compostas
fotoativadas, sua influência sobre o grau de conversão pode ser dúbia: na superfície,
espalham a luz e favorecem a fotoativação; nas porções mais profundas, pode
diminuir a polimerização em razão do efeito de difração da luz (ELIADES;
VOUGIOUKLAKIS; CAPUTO, 1987). Nas resinas de nanopartículas, porém, com
tamanhos de carga próximos a 50 nanômetros, não há possibilidade de difração da
luz pelas partículas, já que o menor comprimento de luz visível corresponde a 0,4
micrômetros, o que explica maior translucidez desse grupo de resinas (MITRA; WU;
HOLMES, 2003). Entretanto, a resina composta Z350 utilizada neste estudo, possui
aglomerados de nanopartículas com tamanho médio de 0,6 a 1,4 micrômetros, ou
seja, com tamanho maior que o menor comprimento de luz visível, havendo
possibilidade de difração da luz pelos nanoaglomerados e, conseqüentemente,
menores valores de dureza e grau de conversão. CHEN et al. (2006) avaliaram o
grau de conversão de duas resinas de nanopartículas, mediante calorimetria. A
resina composta que possuía tamanhos maiores de partículas de carga e uma maior
concentração na matriz orgânica, apresentou um menor grau de conversão, devido
ao maior espalhamento da luz na amostra em comparação às resinas compostas
com partículas menores e menor concentração de carga. Esses dados estão em
concordância com Ruyter e Oysaed (1982), que afirmam que o grau de conversão é
inversamente proporcional ao conteúdo de partículas de carga.
Um dos maiores avanços, nos últimos anos, é a aplicação de nanotecnologia
às resinas compostas. A nanotecnologia é de grande interesse na pesquisa com
esses materiais, em decorrência da reduzida dimensão das partículas, resultando
em um aumento da quantidade de partículas de carga e, conseqüentemente,
melhorando as propriedades mecânicas e ampliando a indicação das resinas de
nanopartículas (BEUN et al., 2007).
63
Os resultados encontrados neste estudo evidenciam que a resina composta
de nanopartículas Z350 apresentou uma performance inferior em relação às
propriedades físicas e mecânicas, conforme observado nas Tabelas 2 e 5. Com
base nesses dados, pode-se concluir que a composição de determinadas resinas
compostas pode influenciar a sua polimerização final, conforme já descrito por outros
autores (ARAVAMUDHAN; RAKOWSKI; FAN, 2006; EMAMI; SÖDERHOLM, 2003;
VANDEWALLE et al., 2004). Para confirmar a sua influência no processo de
polimerização, novos trabalhos são sugeridos com a resina composta Z350, a fim de
que a composição da matriz orgânica, o tamanho, a distribuição e a quantidade das
partículas de carga sejam melhor investigadas.
Os resultados da espectroscopia FT-Raman apresentados neste trabalho,
evidenciam uma diminuição da intensidade dos picos referentes a ligações C=C
alifáticas (1640cm
-1
) após a polimerização, em comparação com a intensidade dos
picos das resinas não polimerizadas, demonstrando a formação de cadeias
poliméricas mediante quebra das ligações duplas. Maior grau de conversão foi
observado na superfície diretamente irradiada pela luz (topo) em comparação à
superfície oposta à fonte de luz (base), em todos os grupos, independentemente da
fonte de luz empregada. Esses dados estão em concordância com o trabalho de
Emami e Söderholm (2003), no qual valores de grau de conversão foram maiores
em áreas menos profundas dos espécimes. No presente estudo, esses resultados
podem ser explicados pela diminuição da densidade de potência com o aumento da
espessura do corpo de prova, havendo um número maior de ligações duplas C=C
alifáticas (1640cm
-1
) não convertidas nas regiões mais profundas.
Em condições normais de irradiação, todos os monômeros de dimetacrilato
apresentam considerável quantidade de monômeros residuais não reagidos, com o
grau de conversão variando de 55 a 75% após a reação de polimerização terminar
(ELIADES, VOUGIOUKLAKIS; CAPUTO, 1987).
Os valores de grau de conversão variaram neste trabalho de 28,32% (base) a
60,83% (topo) e 24,89% (base) a 59,14% (topo), quando as resinas compostas
foram fotoativadas com a LH e o LED, respectivamente. O maior valor de grau de
conversão alcançado foi da resina Z100 fotoativada pela LH. Esse resultado é
contrário aos achados de Viljanen, Skrifvars e Vallittu (2007), onde a resina
composta Z100 obteve um grau de conversão de 38%, muito inferior ao valor obtido
neste estudo. Uma explicação dada pelos autores está relacionada a baixas
64
concentrações de iniciadores presentes na resina, diminuindo o grau de conversão.
O estudo realizado por Beun et al. (2007), avaliou a eficácia do LED Elipar Freelight
2, com tempo de exposição de 10s, utilizando uma luz halógena como controle. Os
resultados encontrados apontam para um maior grau de conversão com a LH;
entretanto, neste trabalho, observou-se uma equivalência na eficácia do LED Elipar
Freelight 2 em relação a LH, contrariando os achados de Beun et al.(2007). Supõe-
se que a diferença de resultados seja devido a um tempo de exposição maior (20s)
utilizado neste trabalho, em comparação ao usado no estudo citado acima (10s),
sendo considerado tempo insuficiente para promover adequado grau de conversão.
No trabalho de Soares et al. (2005), o grau de conversão da resina composta
Z100 foi analisado através de espectroscopia FT-Raman, nas superfícies de topo e
base, em duas condições de fotoativação (LED e LH). Os valores do grau de
conversão variaram de 45 a 52% no LED e de 49 a 55% na LH, cujos menores
valores correspondem às superfícies-base. Somente quando o LED foi aplicado com
40 e 60 s de irradiação, não houve diferença estatística em relação à LH com o
mesmo tempo de exposição. Um LED de baixa densidade de potência (90mW/cm
2
)
foi utilizado, sendo necessário um tempo de exposição equivalente ao da LH para
promover valores de grau de conversão semelhantes. Entretanto, o LED Elipar
Freelight 2 avaliado neste trabalho, é um LED de alta densidade de potência
(1200mW/cm
2
), cujo tempo de 20s foi suficiente para promover grau de conversão
adequado da resina composta Z100, similar à LH, conforme apresentado na Tabela
5.
Na comparação entre LH e LED, não houve diferença estatística entre os três
grupos nas superfícies de topo e base. Embora a LH tenha sido aplicada com o
dobro do tempo de exposição (40 segundos) do LED (20 segundos), um maior
tempo de exposição não produziu aumento no grau de conversão em ambas as
superfícies. Esses resultados mostram que a eficácia de polimerização das duas
fontes de luz estudadas foi semelhante, independentemente da região analisada, do
tipo de resina composta utilizada e do tempo de exposição.
O Grupo II, representante da resina composta micro-híbrida Z100, apresentou
os maiores valores numéricos de grau de conversão nas superfícies de topo, tanto
quando polimerizada com LED quanto com LH. Só houve diferença estatística,
entretanto, em relação ao Grupo I (Z350), quando fotoativada com a LH,
65
evidenciando que uma quantidade maior (50%) de monômeros diluentes TEGDMA
presentes na Z100 promoveu maior grau de conversão em virtude de maior
mobilidade das moléculas desses monômeros, facilitando a reação de
polimerização. Segundo Asmussen (1982) e Lin, Drzal e Lin-Gibson (2006), a
composição da matriz orgânica de uma resina composta exerce influência para um
menor ou maior grau de conversão. Quando a matriz orgânica é formada por
monômeros com alto peso molecular, como o Bis-GMA e o UDMA, há a presença de
muitas moléculas não reagidas na massa polimérica, em razão da pouca mobilidade
desses monômeros no processo de formação das cadeias (CHUNG,1990;
FERRACANE; GREENER, 1986; LIN; DRZAL; LIN-GIBSON, 2006). De acordo com
os resultados encontrados neste trabalho, o Grupo I, constituído pela resina
composta Z350, cujos principais componentes da matriz orgânica são monômeros
de alto peso molecular (Bis-GMA, UDMA e Bis-EMA), apresentou grau de conversão
menor na superfície de topo quando a LH foi empregada, em relação aos Grupos II
(Z100) e III (P60). Assim, a adição de monômeros diluentes, como o TEGDMA,
facilita o encontro dos monômeros restantes, aumentando o grau de conversão
(FEILZER; DAUVILLIER, 2003; FERRACANE; GREENER, 1986; VILJANEN;
SKRIFVARS; VALLITTU, 2007), embora, sejam responsáveis pela sorção de água e
por maior contração de polimerização (KALACHANDRA; TURNER,1987). Lin, Drzal
e Lin-Gibson (2006), em seu trabalho, verificaram que uma resina com grande
quantidade de Bis-GMA apresentou menor grau de conversão e menor densidade
de ligações cruzadas, entretanto, obteve maiores valores de dureza, indicando que a
maior viscosidade e dureza do Bis-GMA influenciou a resposta mecânica. Dessa
forma, embora uma resina com alta concentração de Bis-GMA apresente melhores
propriedades mecânicas, a biocompatibilidade deve ser considerada.
As aminas terciárias e os monômeros diluentes presentes na matriz orgânica
das resinas compostas aumentam o grau de conversão; entretanto, uma maior
concentração de inibidores aumenta a ocorrência de monômeros residuais, pois, o
número de radicais livres diminui provocando a terminação de cadeias poliméricas
em início de formação (FERRACANE; GREENER,1986). Esses fatores, porém, não
foram analisados neste trabalho, pelo fato de o fabricante das resinas compostas
estudadas, não fornecer informações, nas especificações do produto, quanto aos
66
tipos e quantidades dessas substâncias presentes na matriz orgânica, embora,
possam ter exercido alguma influência nos resultados encontrados.
Um dos fatores essenciais quando da seleção de determinada fonte de luz
para utilização clínica é o tempo de exposição necessário para uma adequada
polimerização da resina composta, devendo este ser o mais curto possível,
diminuindo o tempo de trabalho do profissional, com maior conforto para o paciente
(KURACHI, 2000). Dessa forma, o aparelho LED Elipar Freelight 2 (3M ESPE),
estudado neste trabalho, apresentou valores de grau de conversão adequados, na
superfície de topo, e microdureza adequada até a profundidade 3 (2,4mm) em todos
os grupos estudados, com um tempo de exposição de apenas 20 segundos,
enquanto a fonte de luz halógena Ultralux (Dabi Atlante) obteve a mesma
performance, na superfície de topo e profundidade 3, porém, com um maior tempo
de exposição (40 segundos).
Quando os Grupos 2 (Z100) e 3 (Z350) foram fotoativados com o LED, as
superfícies base (5,4mm) obtiveram dureza adequada semelhante às superfícies de
topo. Neste trabalho, entretanto, não foi observada relação entre a microdureza
Vickers e o grau de conversão nas superfícies base dos Grupos 2 (Z100) e 3 (P60)
quando o LED foi empregado, conforme descrito nas Tabelas 4 e 5. Esses
resultados são importantes para o conhecimento do clínico, pois nem sempre
quando a superfície de uma restauração de resina composta apresenta-se
endurecida, significa ter uma superfície base com adequado grau de conversão
(BARATIERI et al., 2001; KURACHI, 2000). Entretanto, pode existir interferência nos
resultados, em decorrência dos ensaios de microdureza e de espectroscopia Raman
terem utilizados espécimes diferentes. Lin, Drzal e Lin-Gibson (2006) recomendam o
uso de um gradiente de amostras para avaliação de várias propriedades dos
materiais, reduzindo a variabilidade que possa existir entre as amostras.
Os trabalhos de Soares, Martin e Pinheiro (2003) e Soares et al. (2004)
analisaram o grau de conversão e a microdureza Vickers da resina composta Z100
fotoativada com laser e luz halógena. Os resultados encontrados apontam para
melhor biocompatibilidade, na superfície base, das resinas compostas fotoativadas
com laser em decorrência de um menor número de monômeros residuais presentes.
Materiais com pobre biocompatibilidade podem gerar hipersensibilidade, inflamação
e perda da vitalidade pulpar, freqüentemente resultando em falha da restauração e
substituição. Em sistemas com Bis-GMA/TEGDMA, um mínimo de 52% de grau de
67
conversão é necessário para viabilidade celular normal (LIN; DRZAL; LIN-GIBSON,
2006). Porém, neste estudo não houve diferença estatisticamente significante entre
os valores do grau de conversão das superfícies-base, independentemente da fonte
de luz empregada. LED e LH apresentaram a mesma performance em relação à
biocompatibilidade da base dos espécimes de resina composta.
Alguns aspectos da fonte de luz devem ser analisados antes da aquisição de
um aparelho fotoativador. Assim, o LED apresenta uma série de vantagens em
relação à luz halógena, como: menor indução de alteração térmica do dente e da
resina, maior seletividade da luz, maior tempo de vida útil, manutenção simples,
utilizam fontes de baixa potência e os aparelhos são mais simples e compactos
(BALA; ÖLMEZ; KALAYCI, 2005; FRANCO; LOPES, 2003; KURACHI, 2000)
Embora, os LEDs apresentem uma emissão de luz mais constante que os aparelhos
de LH e por um período de tempo maior, os aparelhos de LED também devem ser
checados regularmente, assim como a LH (UHL et al, 2005).
Segundo Kurachi (2000), comparando a densidade espectral do LED e LH, o
LED é cerca de três vezes mais eficiente no que se refere ao aproveitamento de luz
emitida para o processo de polimerização, pois ele aproveita praticamente 100% de
sua densidade espectral. Dessa forma, a relação custo–benefício de um aparelho
LED (40) é melhor do que a da LH (500), pois, a quantidade de potências consumida
e emitida é maior na luz halógena do que no LED.
Embora as características do LED ,de um modo geral, sejam favoráveis ao
desenvolvimento de um processo de polimerização adequado, a técnica incremental
indicada na confecção de restaurações de resinas compostas, com incrementos de
2mm, deve ser realizada quando esse tipo de fonte de luz é empregada, de acordo
com os resultados encontrados no trabalho de Bala, Ölmez e Kalayci (2005).
Com base nos resultados deste trabalho, o avanço na tecnologia LED, com o
desenvolvimento de aparelhos com maior densidade de potência, faz do LED uma
alternativa eficaz à luz convencional amplamente utilizada nos serviços
odontológicos. Entretanto, outros estudos devem ser desenvolvidos para avaliar a
alteração térmica e a contração de polimerização produzidas por LEDs de alta
densidade de potência, pois o comportamento físico e a performance clínica dessas
fontes de luz devem ser inteiramente investigados antes de serem empregados na
prática clínica.
68
6 CONCLUSÕES
Com esteio nos resultados obtidos neste estudo, através de metodologias
para determinação do grau de conversão eficazmente reconhecidas na literatura e
fundamentado pela análise estatística realizada, pode-se concluir que:
1. A espectroscopia FT-Raman e a microdureza Vickers são métodos eficientes para
determinação direta e indireta, respectivamente, do grau de conversão das
diferentes resinas compostas estudadas em duas condições de fotoativação;
2. A espectroscopia FT-Raman é uma técnica de relativa simplicidade e sensível às
mudanças no grau de conversão das resinas compostas, além de não haver
destruição da amostra durante a análise, podendo o mesmo corpo de prova ser
utilizado em outros experimentos;
3. A microdureza Vickers é um método simples, embora haja necessidade de uma
preparação mais apurada da amostra, sendo capaz de determinar uma diminuição
da microdureza com o aumento da profundidade nos espécimes fotoativados com a
LH e no Grupo 1 com LED, demonstrando que uma adequada dureza superficial não
reflete a dureza em regiões mais profundas;
4. Todos os grupos apresentaram microdureza adequada na profundidade 3 (2,4
mm), correspondente a pelo menos 80% do valor da dureza da profundidade 1
(topo), determinando polimerização adequada nessa espessura;
5. O aparelho fotoativador LED Elipar Freelight 2 é uma fonte de luz alternativa à luz
halógena, pois além de promover um adequado grau de conversão, apresenta
características desejáveis para um aparelho fotoativador, sendo tão eficaz quanto à
luz halógena.
69
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