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MELISSA ANDRÉIA MARCHESAN
Estudos da aplicação do
laser
de diodo 980 nm na
dentina intra-radicular em relação
às alterações ultra-estruturais e
à permeabilidade
Tese apresentada ao Programa de Pós-
Graduação em Odontologia da Universidade
de Ribeirão Preto como parte dos requisitos
p
ara obtenção do título de Doutor em
Odontologia, sub-área Endodontia.
Orientador: Prof. Dr. Manoel D. Sousa Neto
Ribeirão Preto
2007
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Ficha catalográfica preparada pelo Centro de Processamento Técnico da
Biblioteca Central da UNAERP
- Universidade de Ribeirão Preto -
Marchesan, Melissa Andréia, 1977 -
M316e Estudos da aplicação do
laser
de diodo 980 nm na dentina
intra-radicular em relação às alterações ultra-estruturais e à
permeabilidade/ Melissa Andréia Marchesan. - Ribeirão
Preto, 2007.
66 f. + anexos.
Orientador: Prof. Dr. Manoel D. Sousa Neto.
Tese (doutorado) – Pós-Graduação em Odontologia da
Universidade de Ribeirão Preto, área de concentração: Endodontia.
Ribeirão Preto, 2007.
1. Odontologia. 2. Tratamento endodôntico. I. Título.
CDD: 617.6342
Este estudo foi realizado no Laboratório de Pesquisas em Odontologia e
no Centro de Estudos em
Laser
na Odontologia da Universidade de Ribeirão
Preto e no Laboratório Multi-Usuários do Departamento de Engenharia de
Materiais da Universidade Federal de São Carlos.
Dedicatória
A
Deus
, que me guiou e ensinou a ser paciente e perseverante na
conclusão desta difícil etapa de minha vida.
O correr da vida embrulha tudo.
A vida é assim: esquenta e esfria,
aperta e daí afrouxa,
sossega e depois desinquieta.
O que ela quer da gente é coragem
João Guimarães Rosa
Ao meu pai,
Werther Guilherme Marchesan
, pelo olhar cuidadoso,
conselhos e críticas que fazem de mim o que sou hoje, e são motivos de muita
saudade.
À minha mãe,
Sarah Osmond Marchesan
, pelas palavras de carinho
nos momentos difíceis e ajuda constante e incansável na realização de todos os
meus projetos de vida.
No words would ever thank you enough...
À minha irmã e amiga,
Julie Teresa Marchesan
, pelo incentivo e
confiança sempre depositados em mim.
À minha tia-avó,
Antonieta Marzola Cansanção (in memoriam)
, por
sempre acreditar na minha capacidade e estudos.
Obrigada por tudo!!!
Agradecimentos
Ao meu orientador,
Prof. Dr. Manoel D. Sousa Neto
, exemplo de
dedicação e perseverança na coordenação do Curso de Pós-Graduação em
Odontologia, pelos ensinamentos, elogios e críticas que me fazem
constantemente crescer profissionalmente. Meu reconhecimento e gratidão pela
orientação, compreensão, oportunidades, luta para que eu pudesse fazer parte
da Equipe do Laboratório de Pesquisas em Odontologia e acima de tudo pela
amizade. Muito obrigada.
Ao meu sempre orientador,
Prof. Dr. Jesus Djalma Pécora
, a quem
devo todo aprendizado e conhecimento em Endodontia desde o início de minha
carreira. Que me ensinou a arte dos experimentos, amor pela pesquisa e a
ética em sua execução. Seus conhecimentos de físico-química transmitidos
fazem de mim uma profissional diferenciada. Minha eterna gratidão.
Ao
Programa de Pós-Graduação em Odontologia da Universidade
de Ribeirão Preto - UNAERP
, representado pela Magnífica
Reitora
Profa.
Dra. Elmara Lúcia de Oliveira Bonini Corauci
, que possibilitou meu
aprimoramento intelectual e profissional.
À coordenadora do curso de Pós-graduação em Odontologia da
Universidade de Ribeirão Preto, sub-área Endodontia,
Profa. Dra. Yara
Teresinha Corrêa Silva Sousa
, pelo apoio, generosidade, correções
gramaticais e pelo exemplo simplicidade.
Ao
Prof. Dr. Antônio Miranda da Cruz Filho
, coordenador do Curso
de Odontologia da Universidade de Ribeirão Preto, pela confiança, palavras
amigas e oportunidades a mim concedidas.
Aos
Prof. Dr. Aldo Brugnera Júnior e Profa. Dra. Fátima Antonia
Zanin,
pelas oportunidades, confiança, ensinamentos infindáveis sobre
laser
e
amizade incondicional que desde o início da minha carreira me proporcionam.
Aos
Prof. Dr. Luis Pascoal Vansan e Prof. José Antônio Brufato
Ferraz
, por sempre me presentearem com sua paciência, serenidade,
ensinamentos, experiências profissionais e de vida.
Aos
Prof. Dr. Ricardo Gariba Silva e Prof. Dr. Silvio Rocha Corrêa
Silva
, pelas palavras amigas, conversas informais, apoio e paciência diante da
minha inexperiência e imaturidade, ajudando-me a ultrapassar as dificuldades
desta etapa de minha vida.
Ao fiel amigo,
Reginaldo Santana da Silva
, pela convívio agradável e
ajuda incondicional. Sempre me incentivando e dividindo angústias e conquistas
desta jornada.
Aos amigos sempre dispostos em ajudar
Domingos Yamada e José
Meneghetti Junior
, pelos conselhos profissionais, amizade, simplicidade
diante de tantos conhecimentos transmitidos sobre arte gráfica, fotografia,
computação, edição, programação mas, acima de tudo, pela paciência.
Aos professores do Curso de Doutorado em Odontologia, sub-área
Endodontia, da Universidade de Ribeirão Preto,
Profa. Dra. Neide Aparecida
de Souza Lehfeld, Profa. Dra. Cristina Paschoalato, Prof. Dr. Lucélio
Bernardes Couto, Prof. Lucas Lehfeld, Prof. Manoel Henrique Gabarra,
Prof. Dr. Danyel Elias da Cruz Perez e Profa. Dra. Silvana Maria
Paulino
,
pelos ensinamentos valiosos que contribuíram para o meu
aperfeiçoamento profissional e pessoal.
Aos Professores, estagiários e técnicos do Laboratório de Pesquisa e
Microbiologia e Micologia do Curso de Farmácia da UNAERP, em especial
Profa.
Dra. Ana Marisa Fusco Almeida, Profa. Dra. Rosemary Cristina
Linhares R. Pietro, Natália Garcia Nogueira, e ao técnico Robison
Leandro Ap. Porto.
À
Profa. Dra. Maria Cristina Borsatto,
da Faculdade de Odontologia
de Ribeirão Preto, Universidade de São Paulo,
pela gentileza e auxílio durante a
fase experimental desta Tese.
À
Profa. Dra. Brenda Paula Figueiredo de Almeida Gomes
e
Profa. Vanessa Belloccchio Berber
da Faculdade de Odontologia de
Piracicaba, Universidade Estadual de Campinas, pelo modo carinhoso com que
me aconselharam nesta Tese.
Aos
amigos
e
Professores
do Curso de Odontologia da UNAERP, pelos
ensinamentos e palavras de incentivo constantes.
Aos amigos doutorandos em Odontologia da UNAERP,
Prof. Álvaro
Henrique Borges, Profa. Dra. Ângela Garrido, Prof. Bráulio Pasternak
Junior, Profa. Cláudia Kallas, Prof. Edson Alfredo, Prof. José Antonio
Saadi Salomão, Prof. Marcos Pôrto Arruda e Profa. Michele Regina
Nadalin
, pelo convívio agradável e pelo incentivo nesta jornada em que
caminhamos juntos. Em especial à amiga
Profa. Cleonice Teixeira
, que
nunca mediu esforços para me auxiliar.
Aos amigos do Laboratório de Pesquisas em Odontologia da UNAERP,
Dr. Alcides Gomes da Silva, Prof. Alessando Rogério Giovanni, Prof.
Fábio Henrique Pasqualin, Dr. Fuad Jacob Abi Rached Junior, Prof. Dr.
Jacy Ribeiro Carvalho Junior, Prof. João Gonçalves Junior, Dra. Lívia
Maria Rodrigues, Prof. Rafael Brandão Ferreira, Dra. Raqueli Viapiana
Dra. Suellen Zaitter e Profa. Sylvia Bin Nomelini,
pela convivência
harmoniosa, demonstração de companheirismo e caráter solidário. Em especial
aos amigos
Profa. Aline Evangelista de Souza Gabriel, Dr. Felipe Barros
Matoso,
Prof. José Estevam Vieira Ozorio
e
Sebastião Oliveira
por me
mostrar que existem pessoas com as quais se pode contar a qualquer
momento.
Ao amigo
Prof. Dr. Renato Cássio Roperto
, pela cumplicidade,
conselhos e risadas, mas principalmente pelas inúmeras horas dedicadas a este
trabalho.
À
Cecília Maria Zanferdini,
Joana Neia Vieira e Karina Bettini
secretárias da Pós-Graduação e aos secretários do Curso de Odontologia
Marina Janólio Ferreira, Valéria Rodrigues da Silva, Vinícius Bianchi de
Castro
, pela dedicação e seriedade com que realizam o seu trabalho.
Aos funcionários da Clínica de Odontologia da Universidade de Ribeirão
Preto,
Fábio Juliano dos Santos, Fabíola Domenes de Sousa, Sérgio
Pereira de Mendonça e Luciana Antico da Silva
, pela gentileza e atenção
a mim prestadas durante o curso de Pós-graduação.
Aos funcionários da esterilização do curso de Odontologia da
Universidade de Ribeirão Preto,
Joceli Aparecida L. P. Lima, Judite
Azevedo Silva, Regina Lúcia Ramos, Juliana Volgarini, Ana Carolina
Dias, Ana Paula Jacomoni e Lúcia Helena Bianchi
, que sempre estiveram
dispostos a colaborar.
Aos funcionários dos laboratórios do curso de Odontologia da
Universidade de Ribeirão Preto,
Cláudio de Paula Joaquim, Simone Andréa
D. G. Baroni, Maíra Botelho, Evaldo Antonio Evangelista e Rosemary
Alexandre Schiaron
pela atenção e paciência.
Aos amigos,
Alexandre Touso Matarazzo, Andrea Reis Robusti,
Andrea Márcia Marcaccini, Edmo Bernardes Junior, Eduardo Luiz
Barbin, Eduardo Marchesan Rodini Luiz, Fabiana Careli de Castro
Matarazzo, Fabiana Merenda Rodini Luiz, Fernando Marchesan Rodini
Luiz
,
Giovanna Reato, Júlio César Emboava Spanó, Mariana Catunda
Rodini Luiz, Ricardo Marchesan Rodini Luiz, Ricardo Marchi Sordi,
Thays Cruz Whonhath Marchesan Alves, Thiago Morelli dos Santos,
Verônica Regina Harding
, pela força, incentivo e paciência nos períodos de
ausência.
Aos meus padrinhos,
Antônio Ernesto Rodini Luiz e Ilka Maria
Marchesan Rodini Luiz
, e ao
Prof. Dr. Octávio Baracchini
pelo carinho,
dedicação e por sempre acreditaram em mim.
Aos meus familiares
que sempre torceram pelo meu sucesso.
Grandes conquistas nunca são realizadas por uma única
pessoa... obrigada a todos.
Resumo
______________________________________________________________
Resumo___
O objetivo do presente estudo foi verificar a ação do
laser
de diodo 980 nm na dentina
intra-radicular aplicado nos parâmetros 1,5 W/CW, 1,5 W/100 Hz, 3,0 W/CW, 3,0
W/100 Hz, em relação: 1) às alterações ultra-estruturais e à remoção da camada de
smear
e 2) à permeabilidade dentinária após tratamento com diferentes soluções
irrigantes por meio de análise histoquímica. Para tanto, 147 caninos foram preparados
com instrumentos rotatórios de NiTi até o diâmetro cirúrgico # 40 .02 e irrigados com
2 ml de água destilada entre os instrumentos. Para o estudo das alterações ultra-
estruturais, 72 caninos foram irradiados nos parâmetros propostos, com incidência
paralela ou perpendicular à superfície dentinária, e a análise quali-quantitativa (MEV)
com utilização de escores. Para avaliação da permeabilidade, a dentina do canal
radicular de 75 caninos foi tratada com diferentes soluções irrigantes, água destilada e
deionizada, NaOCl 1% ou EDTAC 17%, previamente à aplicação do
laser
. Os dentes
foram imersos em sulfato de cobre 10% e álcool-ácido rubeânico 1% e,
posteriormente, seccionados com espessura de 150 µm para mensuração, em
microscópio óptico (12X), dos índices de penetração dos íons cobre. O teste de
Kruskal-Wallis demonstrou não haver diferença na alteração ultra-estrutural entre os
terços irradiados com
laser
(p>0,05), porém no que se refere ao ângulo de aplicação,
ocorreram resultados mais intensos na irradiação perpendicular do que na paralela
(p<0,01). No parâmetro 1,5 W/100 Hz, nenhuma alteração significante foi encontrada,
1,5 W/CW e 3 W/100 Hz verificou-se camada de
smear
modificada, e 3 W/CW áreas
esparsas de fusão com aspecto de lava de vulcão. Para a permeabilidade, o teste de
Tukey-Kramer (p<0,01), mostrou que a penetração do corante variou em função da
solução utilizada para irrigação final, havendo aumento da permeabilidade na
superfície tratada com água destilada e irradiada no modo contínuo e diminuição nas
superfícies tratadas com EDTAC 17% e irradiadas com 1,5 W/100 Hz; 3 W/CW; 3
W/100 Hz. Diante do exposto, conclui-se que o
laser
diodo 980 nm aplicado nos
parâmetros propostos promoveu alterações ultra-estruturais e variação da
permeabilidade da dentina em função da solução usada previamente à aplicação do
laser
.
Summary
____________________________________________________________
Summary____
The aim of the present study was to verify the action of 980 nm diode laser on intra-
radicular dentine applied at 1.5 W/CW, 1.5W/100 Hz, 3 W/CW and 3 W/100 Hz on: 1)
ultra-structural changes and smear layer removal and 2) on radicular dentine
permeability after treatment with different irrigating solutions by means of
histochemical analysis. A total of 147 canines were prepared with rotary NiTi
instruments up to # 40 .02 surgical diameter and irrigated with 2 ml of distilled and
deionized water between instruments. For the evaluation of ultra-structural changes,
72 canines were irradiated at the above parameters perpendicular and parallel to the
dentine surface, and quali-quantitative analysis (SEM) was done using scores. For the
permeability analysis, the dentine of 75 canines was treated with different irrigating
solutions, distilled and deionized water, 1% NaOCl or 17% EDTAC, prior to laser
application. Teeth were immersed in 10% copper sulfate and 1% rubeanic acid, and
then sectioned at 150 µm for measurement of copper ion penetration using an optical
microscope (12X). The Kruskal-Wallis test showed no statistical difference between the
laser-irradiated thirds (p>0.05), however when considering the application angle,
results were more intense for perpendicular than for parallel irradiation (p<0.01). At
1.5 W/100 Hz, no significant changes occurred. At 1.5 W/CW and 3 W/100 Hz, there
was modified smear layer, and with 3 W/CW irradiation sparse lava-like aspects were
found. The Tukey-Kramer test (p<0.01) showed that dye penetration varied
depending on the solution used for final irrigation. Whereas an increase in
permeability occurred in the surfaces treated with distilled and deionized water and
irradiated in the CW mode, a decrease occurred in surfaces treated 17% EDTAC and
irradiated with 1.5 W/100 Hz, 3 W/CW, and 3 W/100 Hz. It can be concluded that 980
nm diode laser irradiation at the proposed parameters leads to ultra-structural changes
and dentine permeability variation depending on the solution used prior to application.
Sumário
Resumo
Summary
Introdução Geral........................................................................... 01
Proposição.................................................................................... 06
Capítulos....................................................................................... 08
Capítulo 1 - Análise ultra-estrutural da dentina radicular irradiada com o
laser
diodo 980 nm em diferentes parâmetros
.......................... 09
Capítulo 2 - Efeito do
laser
diodo 980 nm na permeabilidade do canal radicular
após tratamento da dentina com diferentes soluções
irrigantes
................................................................ 30
Considerações Finais...................................................................... 48
Referências Bibliográficas............................................................... 56
Anexos
1- Detalhamento da Metodologia
Capítulo 1
Capítulo 2
2- Parecer do Comitê de Ética
3- Cartas de aceite dos trabalhos enviados para publicação
Introdução Geral
______________________________________________________
Introdução Geral ___
2
Os avanços tecnológicos têm possibilitado novas perspectivas à terapia
endodôntica, permitindo o preparo de canais radiculares de forma mais rápida,
segura e eficaz. Evidência dessa evolução é o uso cada vez mais freqüente dos
instrumentos rotatórios de NiTi, localizadores apicais, microscópios operatórios
clínicos fazendo parte dos protocolos clínicos do tratamento endodôntico (AAE,
2000; PLOTINO et al., 2007; GEIBEL, 2007). Outras tecnologias, como as
tomografias 3D e o
laser
têm sido pesquisadas com este mesmo propósito.
A energia gerada pelo
laser
interage com tecidos biológicos como o esmalte,
a dentina e a polpa dental devido a propriedades particulares: 1)
monocromaticidade (luz tem apenas um comprimento de onda específico), 2)
coerência (os comprimentos de onda estão todos em fase), 3) colimação (os raios
de luz são paralelos e não divergentes), que podem ocorrer por espalhamento,
transmissão, reflexão ou absorção (BRUGNERA-JUNIOR, 2003; TUNÉR; HODE,
2004).
A absorção da luz pelos tecidos está relacionada a diversos fatores como o
comprimento de onda do
laser
, a composição do tecido irradiado, as densidades de
potência e energia (determinadas pelos valores de potência usados, diâmetro da
fibra e espalhamento), a duração da aplicação e o modo de operação
(MISERENDINO et al., 1995; TUNÉR; HODE, 2004; YEH et al., 2005; GULSOY et
al., 2006).
______________________________________________________
Introdução Geral ___
3
Neste sentido, as pequisas têm demonstrado a capacidade do
laser
em agir
no sistema de canais radiculares propiciando simultaneamente alteração da
morfologia da parede dentinária e remoção da camada de
smear
(TAKEDA et al.,
1998; TAKEDA et al., 1999; SANTOS et al., 2005; COSTA-RIBEIRO et al., 2006),
redução microbiana (MORITZ et al., 1997a; GUTKNECHT et al., 2004; VEZZANI et
al., 2006), selamento do forame apical (NEIBURGER, 1992; MORITZ et al., 1997b;
GEKELMAN et al., 2002), e alteração da permeabilidade dentinária (BRUGNERA-
JUNIOR et al., 2003; ARANHA et al., 2005).
Dentre os tipos de
lasers
existentes, os de Er:YAG (Érbio:Ítrio-Alumínio-
Granada) e Nd:YAG (Neodímio:Ítrio-Alumínio-Granada) são os mais pesquisados e
têm demonstrado aplicabilidade na Endodontia (AAE, 2000; AL-AZZAWI; DAYEM,
2006).
O
laser
Er:YAG possui comprimento de onda 2940 nm e é altamente
absorvido pelos componentes dos tecidos dentais devido à sua afinidade pela água
e hidroxiapatita. Segundo PÉCORA et al. (2000), esse fenômeno de interação
denomina-se ablação e é uma manifestação do efeito fototérmico promovido pelo
laser
Er:YAG. Alguns trabalhos relatam que o
laser
Er:YAG, além de remover a
camada de
smear,
promove também aumento da permeabilidade dentinária
(BRUGNERA-JUNIOR et al., 2003), propiciando maior adesividade dos cimentos
endodônticos à base de resina epóxica (SOUSA-NETO et al., 2002; PICOLI et al.,
______________________________________________________
Introdução Geral ___
4
2003; SOUSA-NETO et al., 2005), menores valores para infiltração marginal
coronária (PÉCORA et al., 2002) e redução microbiana (VEZZANI et al., 2006).
A irradiação do
laser
Nd:YAG, cujo comprimento de onda é 1064 nm, é
absorvida pelas estruturas minerais, como os fosfatos e carbonatos da
hidroxiapatita, desarranjando a grade cristalina (ablação termoquímica),
promovendo o derretimento e a fusão da estrutura dentinária (ANIC et al., 1998).
A literatura tem demonstrado que aplicação do
laser
Nd:YAG na dentina radicular
promove redução microbiana (GUTKNECK et al., 2004), diminuição da
permeabilidade dentinária (AL-AZZAWI; DAYEM, 2006), remoção da camada de
smear
, fusão e recristalização do tecido dentinário (TAKEDA et al., 1998; SANTOS
et al., 2005) e diminuição da infiltração marginal em dentes obturados com
cimentos à base de resina epóxica (DEPRAET et al., 2005).
Como se pode observar, cada tipo de
laser
tem sua peculiaridade, pois são
oriundos de substâncias químicas diferentes, emitem luz de diferentes
comprimentos de onda e têm efeitos específicos sobre tecidos do organismo.
Uma nova alternativa de
laser
de alta potência é o diodo com comprimento
de onda 980 nm (BORRAJO et al., 2004; GUTKNECK et al., 2004), que possui
fibras ópticas finas e flexíveis, permitindo sua aplicação na Endodontia, Periodontia
e Cirurgia, apresenta baixo custo e pequenas dimensões, ocupando pouco espaço
físico no consultório quando comparado aos demais
lasers
(SCHOOP et al., 2006).
______________________________________________________
Introdução Geral ___
5
A literatura consultada evidencia poucas pesquisas com o
laser
de diodo 980
nm na Endodontia. GUTKNECK et al. (2004) e LEE et al. (2006) observaram
redução do número de microrganismos em áreas de difícil acesso como os túbulos
dentinários após irradiação com este
laser
. BORNSTEIN (2004) relatou que a
profundidade de penetração por pulso dos
lasers
de diodo (810 a 980 nm) é
10.000 vezes maior que a obtida com o
laser
de Er:YAG, podendo atuar mais
profundamente no interior dos túbulos dentinários. No entanto, os resultados
destes estudos ainda não são suficientes para elucidar seu mecanismo de ação nas
estruturas do canal radicular.
Torna-se importante, desta forma, verificar o comportamento deste
laser
na
dentina do canal radicular em diferentes parâmetros com a finalidade de esclarecer
seu mecanismo de ação e aplicabilidade na terapia endodôntica, a fim de
determinar um protocolo clínico para sua utilização.
Proposição
_______________________________________________________________________
Proposição ___
7
O presente estudo teve por objetivo:
1- Avaliar ultra-estruturalmente a remoção da camada de
smear
e as alterações
morfológicas na dentina radicular submetidas à irradiação com
laser
diodo 980
nm em diferentes parâmetros: 1,5 W/CW, 1,5 W/100 Hz, 3 W/CW, 3 W/100
Hz) e ângulos de incidência (perpendicular e paralela à superfície dentinária do
canal radicular).
2- Avaliar a permeabilidade da dentina radicular submetida à irrigação final com
água destilada e deionizada, hipoclorito de sódio 1% ou EDTAC 17%, seguida
da irradiação com
laser
diodo 980 nm nos seguintes parâmetros de potência e
modos de aplicação: 1,5 W/CW, 1,5 W/100 Hz, 3 W/CW, 3 W/100 Hz.
Capítulos
__________________________________________________________________________________________
Capítulo 1
_____
9
CAPÍTULO 1
Análise ultra-estrutural da dentina radicular irradiada com o
laser
diodo
980 nm em diferentes parâmetros
Artigo submetido à revista: Photomedicine and Laser Surgery (Qualis A
internacional).
*Artigo encontra-se na norma da revista (acessada em: 10 de junho de 2007).
*Aceito no dia 4 de novembro de 2007. Carta de aceite encontra-se em anexo.
__________________________________________________________________________________________
Capítulo 1
_____
10
Ultrastructural Analysis of Root Canal Dentine Irradiated with 980 nm Diode Laser at
Different Parameters
MELISSA ANDRÉIA MARCHESAN, D.D.S., Ph.D, ALDO BRUGNERA-JUNIOR,
D.D.S., Ph.D., ALINE EVANGELISTA SOUZA-GABRIEL, D.D.S., M.Sc., SILVIO
ROCHA CORREA-SILVA, D.D.S., Ph.D., and MANOEL D. SOUSA-NETO*, D.D.S.,
Ph.D.
Dental Course, Department of Endodontics, University of Ribeirão Preto (UNAERP),
Ribeirão Preto, SP, Brazil
*Faculty of Dentistry of Ribeirão Preto, University of São Paulo (FORP-USP), Ribeirão
Preto, SP, Brazil
Address reprint requests to: Dr. Manoel D. Sousa-Neto, Rua Célia de Oliveira Meireles,
350, Jd Canadá, 14024-070, Ribeirão Preto, SP, Brasil. Tel/Fax: +55-16-3630-7986. email:
meljul@uol.com.br
Running title: Dentine analysis after 980 nm laser irradiation
__________________________________________________________________________________________
Capítulo 1
_____
11
MELISSA ANDRÉIA MARCHESAN
Rua Pau Brasil, 310. Jardim Recreio, 14040-220, Ribeirao Preto, SP, Brasil.
ALDO BRUGNERA-JUNIOR
Rua Groelandia 183, Jardim Paulista, 01434-000, Sao Paulo, SP, Brasil.
ALINE EVANGELISTA SOUZA-GABRIEL
Av. Portugal, 1890, Jd São Luis, 14020-380, Ribeirão Preto, SP, Brasil.
SILVIO ROCHA CORREA-SILVA
Rua Soldado Eliseu dos Santos, 252, City Ribeirao, 14021-100, SP, Brasil.
MANOEL D. SOUSA-NETO, D.D.S., Ph.D.
Rua Célia de Oliveira Meireles 350, Jd Canadá, 14024-070, Ribeirão Preto, SP, Brasil.
__________________________________________________________________________________________
Capítulo 1
_____
12
Abstract
Objective: The purpose of this in vitro study was to investigate the ultrastructural
morphological changes of the radicular dentine surface after irradiation with 980 nm diode
laser at different parameters and angles of incidence using SEM. Background data: There
have been limited reports on the effects of diode laser irradiation emitted at 980 nm on
radicular dentin morphology. Method: Seventy-two maxillary canines were sectioned and
roots were biomechanically prepared using K3 rotary instruments. The teeth were irrigated
with 2 ml of distilled water between files and final irrigation was performed with 10 ml of
distilled water. The teeth were then randomly divided into 5 groups (n=8 each) according to
the diode laser parameters: GI: no irradiation (control); GII: 1.5 W/continuous mode (CW)
emission (manufacturer’s parameters); GIII: 1.5 W/100 Hz; GIV: 3 W/CW; GV: 3 W/100
Hz. Laser was applied with helicoidal movements (parallel to canal walls) for 20 s. Eight
other teeth for each group were endodontically prepared, split longitudinally and irradiation
was applied perpendicularly to the root surface. Results: Statistical analysis showed no
difference between the root canal thirds irradiated with the 980 nm diode laser and similar
results between 1.5 W/CW and 3 W/100 Hz parameters (p > 0.05). Conclusions: When
considering different output powers and delivery modes our results showed that changes
varied from smear layer removal to dentine fusion.
Keywords: Diode/diode laser, Endodontics, Lasers in Dentistry, Smear Layer
__________________________________________________________________________________________
Capítulo 1
_____
13
INTRODUCTION
With the introduction of lasers to the fields of conservative dentistry, endodontic
treatment was enriched by a multitude of new treatment methods improving the chance for
a successful treatment outcome. Lasers showed to be feasible and effective tools for
cleaning and disinfecting the root canal system, especially because they helped to overcome
the problem of insufficient depth of penetration of the commonly used disinfecting agents.
1
The most commonly used lasers for this purpose are Er:YAG, Nd:YAG and CO
2
,
which show the simultaneous capacity to alter the morphology of root canal dentine walls
and remove smear layer,
2-4
reduce bacteria,
5,6
seal the apical foramen,
7,8
and increase or
decrease dentine permeability.
9,10
Among the new lasers with a wide range of characteristics now available in various
fields of dentistry,
the diode wavelength of 810 nm has been complemented by a diode
device emitting at 980 nm. Although high-intensity diode lasers are relatively new in
dentistry, there are many interesting characteristics that make them quite popular amongst
dentists. Their low cost, small dimension and ease of application in the oral cavity due to
fiber delivery are important characteristics that favor their use in clinical practice and
encourage new studies.
1,5
According to Meister et al.,
11
the generation of high-power laser
radiation with laser heads of small dimensions opens new fields of application.
To date, the potential application of 980-nm wavelength diode laser in endodontics
has seldom been addressed. Literature shows only 3 studies on the use of 980 nm laser
devices for the treatment of root canals. Gutknecht et al.
5
affirms that while standard
chemical solutions actively reduce microorganisms up to 100 µm, the diode laser is
__________________________________________________________________________________________
Capítulo 1
_____
14
effective up to 500 µm; Schoop et al.
1
evaluated the effects of 980 nm diode and 532 nm
KTP laser systems focusing on their antibacterial effect in deep layers of dentin and their
impact on the root canal dentin, and Wang et al.,
12
evaluating the rise in temperature in root
surfaces during and immediately after diode laser irradiation, observed morphological
changes of root canal walls, and evaluated apical leakage after irradiation and obturation.
However, these studies did not track the potential parameters of this device.
It is important to consider that the effect of lasers on biological tissues, such as
dentine or enamel, depends on various parameters, including wavelength, emission mode,
energy density, pulse repetition rate, potency, tissue water content, air/water spray cooling
and irradiation direction.
13
Thus, the purpose of this in vitro study was to investigate the
ultrastructural changes of root canal dentine after irradiation with 980 nm diode laser at
different parameters using scanning electron microscopy (SEM).
MATERIALS AND METHODS
The crowns of 72 human maxillary canines were sectioned at the cementoenamel
junction by means of a diamond bur and the root length was standardized at 17 mm.
Crowns were discarded, and roots were measured with a no. 10 file (Dentsply-Maillefer,
Ballaigues, Switzerland), until the tip was visible at the apical foramina.
Biomechanical preparation was performed using the K3 system (Sybronendo,
Orange, CA, USA), activated by an electric motor (Endo Plus,
Driller, Sao Paulo, SP,
Brazil) at 350 rpm. The cervical third was prepared with a #2 LA axxess bur (#35/.06,
Sybronendo) and a #25/.12 instrument, followed by a #25/.08 instrument at the middle third
__________________________________________________________________________________________
Capítulo 1
_____
15
and #30/.02, #35/.02, #35/.04 and #40/.02 instruments at the apical third. During the
biomechanical preparation, the teeth were irrigated with 2 ml of distilled water between
files. Final irrigation with 10 ml of distilled and deionized water was performed after final
instrumentation to remove excess dentine chips. Canals were dried with paper points.
Forty teeth were randomly divided into 5 groups of 8 teeth each for laser irradiation
with a 980 nm diode laser system (SIROlaser 2.2; Sirona Dental Systems GmbH,
Bensheim, Germany): GI: no laser irradiation; GII: 1.5 W and continuous mode emission
(CW); GIII: 1.5 W and pulsed wave (100 Hz); GIV: 3 W and CW; GV: 3 W and 100 Hz.
For laser application, a 200-µm fiber optic tip was introduced until the apical
region; the laser was activated and gently withdrawn from the root canal to the coronary
region with a helicoidal movement and re-introduced to the apex for a total laser irradiation
cycle of 20 s (cycle established by the manufacturer).
The remaining 32 teeth were split longitudinally with a diamond disk (KG
Sorensen, Barueri, SP, Brazil) at low speed (Dabi Atlante, Ribeirao Preto, SP, Brazil) and
laser irradiation was applied perpendicularly to the entire root canal surface, at 1 mm focal
distance at the same parameters described previously for 20 s. This angle of application is
hypothetical and shows the maximum effects of this new laser wavelength on root canal
dentine.
Preparation for scanning electron microscopy
The pulp chambers of the parallel irradiation specimens were closed with Blu Tack
(Bostik Ltda, Leicester, England), which is a non-oily adhesive mass that does not leave
residue. A diamond disk, at low speed, was used to make a longitudinal sulcus along the
__________________________________________________________________________________________
Capítulo 1
_____
16
buccal and palatal surfaces of the tooth, using care not to reach the root canal. The teeth
were fractured longitudinally with a bi-tapered chisel and a surgical hammer exposing the
entire root canal.
The fragments were placed in an Eppendorf tube with 2.5% buffered glutaraldehyde
with 0.1 M sodium cacodylate (pH 7.4; Merck KGaA, Darmstadt, Germany) at 4ºC for 12
h, washed with distilled and deionized water for 3 min, immersed in distilled and deionized
water for 1 h, which was changed every 20 min, and then dehydrated in an ascending
ethanol series (Labsynth Ltda., Diadema, SP, Brazil): 25% (20 min), 50% (20 min), 75%
(20 min), 95% (30 min) and 100% (60 min). After dehydration, specimens were placed in a
dehumidifier for 10 min for chemical drying.
The specimens were then fixed on stubs with double-faced carbon tape, covered
with a gold-platinum layer (30 µm, Bal-Tec SCD 005, Zurich, Switzerland) in a vacuum
apparatus (SDC 050, Balzers, Liechtenstein).
The dentin surfaces were examined with a scanning electron microscope (XL30
FEG, Eindhoven, The Netherlands) operating at 20kV. A standardized series of
photomicrographs were taken at different magnifications in the scanning electron mode
(SE), backscattered mode (BSE) or MIX mode. To select the representative illustrations of
each group, photomicrographs were taken at 2 mm, 8 mm and 15 mm from the apex
representing apical, middle and cervical regions, respectively.
The photographs were evaluated in a double-blind study by three examiners,
previously calibrated by one of this paper’s authors, who did not participate in the taking of
or the examination of the photomicrographs. To guide examiners during morphological and
__________________________________________________________________________________________
Capítulo 1
_____
17
ultrastructural analysis, scores were established based on the dentine characteristics of the
non-irradiated group (Figure 1) and the ultrastructural changes found for perpendicular
irradiation (Figure 2; Table 1).
Statistical analysis was performed using the Mann-Whitney and Kruskal-Wallis
tests and a value of p < 0.05 was considered significant.
RESULTS
Scores attributed to the specimen photomicrographs obtained for the analysis of the
parallel irradiation are reported in Table 2. Photomicrographs showing these results are
represented in Figure 3.
Statistical analysis with the Mann-Whitney test showed more intense results for
perpendicular irradiation (p < 0.01) than for parallel irradiation.
The Kruskal-Wallis test showed no significant statistical difference between the
different root canal thirds (cervical, middle and apical) and a significant difference between
the applied parameters (p < 0.01) for parallel irradiation, except between groups I (1.5
W/CW) and V (3 W/100 Hz; p > 0.05).
DISCUSSION
There are still very few studies in the literature that address the effects of the new
980 nm wavelength, hence, the present study evaluated the morphological alterations
produced by the irradiation of root canal walls by the 980 nm diode laser in two
circumstances: a hypothetical situation in which the laser beam reaches the surface at a
__________________________________________________________________________________________
Capítulo 1
_____
18
perpendicular angle in order to determine the maximum effects of this laser on the dentine
walls and guide examiners during evaluation; and in a clinical situation, closer to reality, in
which the laser is delivered through an optic fiber inside the root canal (parallel irradiation).
Scanning electron microscope analysis was used to verify ultrastructural changes on the
irradiated dentine because it allows qualitative and qualitative evaluation of the
morphological aspect.
14
The results were analyzed by 3 double-blind calibrated examiners
to guarantee the fidelity of the results.
Contrasting with Wang et al.,
12
who irrigated the root canals during biomechanical
preparation with 5% NaOCl and 3% hydrogen peroxide, in our study endodontic treatment
was performed solely with water as an irrigant because this substance is unlikely to induce
changes in the chemical or mechanical properties of the root canal dentine and smear
layer
15,16
and thus only the morphological changes caused by the 980 nm laser irradiation
on the dentine structure would be observed. According to a recent study of Marending et
al.,
17
when using NaOCl there is severe alteration of the peripheral dentine matrix,
reduction of elastic modulus and flexural strength and altered intertubular dentine
permeability due to the dissolution of organic dentine components. Therefore, the use of
any chemically active irrigant could induce false results.
Our results show that when 980 nm diode laser was applied parallel to the root canal
walls, morphological changes varied according to the applied parameters: no significant
changes for 1.5 W/100 Hz, a modified organic matrix layer with an amorphous form and
tubule visibility for 1.5 W/CW and 3 W/100 Hz, and sparse lava-like formations with
opened tubules for 3 W/CW. Removal of the smear layer is an important step in the process
of root canal therapy, because the smear layer occludes the dentinal tubules, and as reported
__________________________________________________________________________________________
Capítulo 1
_____
19
by Shahravan et al.,
18
smear layer may harbor bacteria and bacterial products. The slight
alterations found on the dentine surface irradiated in the parallel direction can probably be
explained by the statement of Schoop et al.
1
who affirm that “in contrast to higher
wavelengths like those of the Er:YAG and the Er,Cr:YSGG lasers, the radiation of diode
lasers is poorly absorbed by hard dental tissues themselves and thus allows propagation,
scattering or diffused transmission of the laser light through dentin”.
Our results also showed that there was a significant loss of efficacy in parallel
irradiation when compared to perpendicular irradiation. This limitation is found with most
lasers associated with root canal therapy.
3
Since an optic fiber is used to deliver the laser
inside the root canal, irradiation is limited to the fiber tip and little or no energy is dispersed
laterally. Part of the absorbed energy might have been dissipated along the canal, producing
a non-homogeneous effect in all its extension. Therefore, the affected areas of the root
canal dentine appear to be incomplete and discontinuous. Although alternative delivery
systems are being tested,
19-21
they are still not available. Therefore, only the parallel
findings were submitted to statistical analysis because they represent what would occur in
clinical situations.
The similar morphological changes found for 1.5 W/CW (established by the
manufacturer) and 3 W/100 Hz parameters suggest that further studies that assess
temperature changes of these parameters should be performed before conclusive statements
are made. Ever since the findings of Moritz et al.,
22
it is well known that the duration of
work and pauses during the application of laser in root canals is important for cooling of the
__________________________________________________________________________________________
Capítulo 1
_____
20
surface and leads to less temperature increase. An excessive increase in temperature in the
root canal may injure the periodontal ligament.
It is important for the dental professional to understand the ultrastructural changes
produced by different wavelengths on root canal dentine in order to select the correct laser
for each clinical situation.
CONCLUSION
It can be concluded that the 980 nm diode laser radiation on root canal dentine
induced similar morphological changes in dentine at the parameters of 1.5 W/CW and 3
W/100 Hz. Changes at all studied parameters ranged from smear layer removal to dentine
fusion.
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Capítulo 1
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__________________________________________________________________________________________
Capítulo 1
_____
24
Table 1. Criteria used to classify laser effects in the root canal dentine.
Score
Criteria
1 Heavy smear layer covering the specimen; no tubule orifices; no visible
melting
2 Modified organic matrix layer with an amorphous form; no tubule visibility; no
visible melting
3 Modified organic matrix layer with an amorphous form; tubule visibility but
not completely opened; no visible melting
4 Little or no modified organic matrix layer covering the specimen; most tubules
were visible; opened, sparse lava-like melting and a scaly surface
5 Little or modified organic matrix layer covering the specimen; some visible,
and opened tubules; lava-like melting
__________________________________________________________________________________________
Capítulo 1
_____
25
Table 2. Median distribution of scores attributed to the different treatments.
Score Parameters
1.5 W/CW 1.5 W/100 Hz 3 W/CW 3 W/100Hz
1
0 1 0 0
2
2 6 0 2
3
6 1 3 5
4
0 0 5 1
5
0 0 0 0
* See Table 1 for definition of scores.
__________________________________________________________________________________________
Capítulo 1
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26
Figure Legends
Figure 1. Aspect of middle third intracanal dentine instrumented with distilled and
deionized water showing heavy loose smear layer. Original magnification: 1500X.
Figure 2. Root canal walls (middle third) irradiated with 980 nm diode laser perpendicular
to dentine at A: 1.5 W/CW; B: 1.5 W/100 Hz; C: 3 W/CW; D: 3 W/100 Hz. Arrows
indicate modified organic matrix. Circles indicate opened dentine tubules. Arrowheads
indicate partially opened dentine tubules. Asterisks indicate a scaly surface. Original
magnification: 1500X/4000X.
Figure 3. Root canal walls (apical third) irradiated with 980 nm diode laser parallel to
dentine at A: 1.5 W/CW; B: 1.5 W/100 Hz; C: 3 W/CW; D: 3 W/100 Hz. Arrows indicate
modified organic matrix. Circles indicate opened dentine tubules. Arrowheads indicate
partially opened dentine tubules. Original magnification: 1500X.
__________________________________________________________________________________________
Capítulo 1
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27
Figure 1.
__________________________________________________________________________________________
Capítulo 1
_____
28
Figure 2.
__________________________________________________________________________________________
Capítulo 1
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29
Figure 3.
_________________________________________________________________________________________
Capítulo 2
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30
CAPÍTULO 2
Efeito do
laser
diodo 980 nm na permeabilidade do canal radicular após
tratamento da dentina com diferentes soluções irrigantes
Artigo submetido à revista: Journal of Endodontics (Qualis A internacional).
*Artigo encontra-se na norma da revista (acessada em: 08 de maio de 2007).
*Aceito para publicação dia 12 de fevereiro de 2008. Carta em anexo.
_________________________________________________________________________________________
Capítulo 2
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31
Effect of 980 nm diode laser on root canal permeability after dentine treatment with
different chemical solutions
Melissa Andréia Marchesan, DDS, PhD, Aldo Brugnera-Junior, DDS, PhD, José Estevam
Ozorio, DDS, MSc, Jesus Djalma Pécora*, DDS, PhD, and Manoel D. Sousa-Neto*, DDS,
PhD
Dental Course, Department of Endodontics, University of Ribeirão Preto (UNAERP),
Ribeirão Preto, SP, Brazil.
*Faculty of Dentistry of Ribeirão Preto, University of São Paulo (FORP-USP), Ribeirão
Preto, SP, Brazil.
Correspondence: Dr. Manoel D. Sousa-Neto, Rua Célia de Oliveira Meireles, 350, Jd
Canadá, 14024-070, Ribeirão Preto, SP, Brasil. Tel/Fax: +55-16-3630-7986. email:
meljul@uol.com.br
Abstract
This study evaluated the effect of 980 nm diode laser at different parameters on root canal
dentin permeability associated with different irrigants. Seventy-five canines were sectioned
at 15 mm from the apex, prepared mechanically up to #40 .02 instrument and irrigated with
2 ml distilled water. Final irrigation (10 ml) was used as follows: I - distilled water; II - 1%
_________________________________________________________________________________________
Capítulo 2
_____
32
NaOCl; III - 17% EDTAC. Laser was applied at 1.5 or 3.0 W as either continuous wave
(CW) or pulsed wave (100 Hz). The teeth were then processed histochemically, the
percentage of cooper ion penetration into the dentin of the canal walls counted and the data
analyzed statistically with the Tukey-Kramer test (α<0.01). When laser was associated with
water an increase in permeability was found whereas permeability decreased when
associated with EDTAC. Dentin permeability after laser irradiation was directly dependent
on the solution used for final irrigation.
Introduction
Permeability is an inherent characteristic of dentin due to the presence of a large
number of canaliculi (1,2). According to Pashley (3), dentin permeability is based on the
number and dimension of tubules. Changes in dentin permeability may occur during
endodontic therapy depending on the chemo-mechanical protocol applied. In fact, dentin
can be structurally altered after exposure to different irrigating solutions (Marending).
Sodium hypochlorite at different concentrations is the irrigating solution most
accepted worldwide due to its chemical properties of pulp dissolution, effective
antibacterial action, dissolution of organic material, clearing, transformation of amines into
chloramines and deodorizing effects (4-6). It can be sequentially associated with calcium-
chelating agents EDTA (ethylenediaminetetraacetic acid), EDTAC (EDTA + a cationic
surfactant cetyltrimethylammonium bromide-Cetavlon), or EGTA (ethylene glycol-bis-
beta-amino-ethyl ether N,N,N',N'-tetraacetic acid) to remove smear layer and increase
_________________________________________________________________________________________
Capítulo 2
_____
33
permeability (7). It is well established in endodontics that each irrigating solution interacts
with specific contents of the tooth causing different dentine ultra-structural changes (2,8).
When associating lasers with endodontic therapy the same principle can be applied.
Each laser has specific properties because they are derived from different chemical
substances, emit different wavelengths and have diverse effects on tissues (9). Permeability
can be effected in two different manners: by opening the canaliculi with Er:YAG laser
(10,11) for better penetration of the sealer, or by closing the canaliculi with CO
2
, Nd:YAG,
or excimer laser irradiation (11,12). While Er:YAG (λ= 2.94 µm) laser irradiation is
absorbed by water, causing evaporation and micro-explosions (thermo-mechanical ablation;
11), Nd:YAG (λ= 1.06 µm) laser irradiation is absorbed by mineral structures such as
hydroxyapatite, phosphate and carbon, leading to crystal disorder (thermo-chemical
ablation; 11).
Among the new tendencies in the field of lasers, a diode device emitting at 980 nm
is interesting researchers and clinicians due to its small dimensions, low cost (13), power
output ranges from 0.5 to 7 W, and 3 operating modes: continuous wave (CW), pulsed
power and chopped mode. However, there are still very few studies on the effects of this
device in endodontics. Gutknecht et al. (14) reported that irradiation with the 980 nm diode
laser can eliminate bacteria that have migrated deep into the dentin up to 500 µm, whereas
chemical solutions can only reach 100 µm. According to Schoop et al. (13), in contrast to
higher wavelengths like those of the Er:YAG and the Er,Cr:YSGG lasers, diode lasers are
poorly absorbed by dental hard substances themselves and allow the propagation of light
_________________________________________________________________________________________
Capítulo 2
_____
34
through dentin. It remains a question how and if dentin permeability is affected by this
wavelength.
However, when using this 980 nm diode laser radiation in the root canal, the
manufacturer only emphasizes that it can eliminate bacteria that have migrated deep into
dentin, with no specification if the root canal should be instrumented and irrigated
previously and what chemical solution should be used. Therefore, the aim of the present
study was to evaluate the effect of the new 980 nm diode laser wavelength irradiation on
root canal dentin permeability at different parameters after instrumentation and final
irrigation with water, NaOCl or EDTAC.
Materials and Methods
Seventy-five human maxillary canines from laboratory stock were standardized to
the following characteristics: 15 mm length (obtained by sectioning the root at 15 mm from
the apex with a diamond disc activated by a low speed hand-piece and cooling), completely
formed roots and one root canal confirmed radiographically and externally waterproofed
with cyanoacrylate (Super-Bonder, Henkel Loctite Adesivos Ltda., Itapevi, Brazil).
A #10 K-file (Dentsply-Maillefer, Ballaigues, Switzerland) was introduced into
each canal until it appeared at the apical foramen. The working length was established by
subtracting 0.5 mm from this length. The anatomical diameter of the root canal at the apex
was equivalent to a #20 file for all teeth used. Mechanical preparation was performed using
the K3 system (Sybronendo, Orange, CA, USA), activated by an electric motor (Endo Plus,
_________________________________________________________________________________________
Capítulo 2
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35
Driller, Sao Paulo, SP, Brazil) at 350 rpm. The cervical third was prepared with a #2 LA
axxess bur (#35/.06, Sybronendo) and a #25/.12 instrument, followed by a #25/.08
instrument at the middle third and #30/.02, 35/.02, 35/.04 and #40/.02 instruments at the
apical third. During instrumentation, the teeth were irrigated with 2 ml of distilled water
between files.
After instrumentation, the teeth were randomly divided into 3 groups and received a
final irrigation with 10 ml of the following solutions: I - distilled water; II - 1% sodium
hypochlorite; III - 17% EDTAC. A final flush with 10 ml of distilled and deionized water
was repeated to remove remnants of the irrigating solutions. Distilled and deionized water,
1% sodium hypochlorite, EDTA (Merck, Darmstadt, Germany) and cetavlon (Sigma
Chemical Co., St. Louis, MO, USA) were prepared at the Chemical Research Laboratory
(University of Ribeirao Preto, Ribeirao Preto, SP, Brazil). The NaOCl was titrated, and
EDTAC had a pH of 7. At this point, the 3 groups were subdivided into 5 subgroups of 5
teeth each for laser irradiation (Table 1).
The 980 nm diode laser (Sirona Dental Systems GmbH, Bensheim, Germany) was
used in this study. For laser application, a 200-µm fiber optic tip was introduced until the
apical region (a silicon stop was used to determine the working length at 14.5 mm); the
laser was activated and gently withdrawn from the root canal to the coronary region with a
helicoidal movement and re-introduced to the apex and withdrawn for a total laser
irradiation cycle of 20 s. A wavelength of 1.5 or 3.0 W was used as either a continuous
wave (CW) or a pulsed wave (100 Hz).
_________________________________________________________________________________________
Capítulo 2
_____
36
Two extra teeth were used as negative controls for dye penetration to guarantee the
fidelity of the method. These were externally waterproofed with cyanoacrylate throughout
the entire surface. Two other teeth were examined with a scanning electron microscope
(XL30 FEG, Eindhoven, The Netherlands) operating at 15kV to illustrate the maximum
ultra-structural changes of the 980 nm diode laser on the root canal dentin (Figures 1A,B).
Histochemical preparation
The teeth were then immersed in 10% copper sulfate aqueous solution (Merck,
Darmstadt, Germany) for 30 min, in a vacuum for the first 5 min, dried with paper points
(Dentsply-Maillefer, Ballaigues, Switzerland) and placed in 1% rubeanic acid alcohol
solution (Merck, Darmstadt, Germany) for 30 min, in a vacuum for the first 5 min.
Rubeanic acid reveals copper ions, forming a stained compound ranging in color from deep
blue to black, depending on the quantity of copper ions present. Teeth were kept in closed
jars with ammonium embedded cotton pellets for color fixation. Upon completion of this
reaction, the tooth was placed in an acrylic resin block and 100-µm thick transverse
sections were obtained with a diamond disk at 2 mm, 8 mm and 12 mm from the apex.
During the sectioning process, constant irrigation with water was used to prevent dentin
burn.
The slices were then sanded under tap water to a thickness of approximately 70 µm
and washed for 4 h, dehydrated in a series of increasing alcohol solutions (70, 80, 96, twice
in 100% alcohol) for 2 h each, cleared 3 times in xylol and mounted on glass slides for
microscopic examination.
_________________________________________________________________________________________
Capítulo 2
_____
37
The quantification of the penetration of copper ions was done by morphometric
analysis with a 400-point grid. The percent of copper ion penetration in the dentin was
calculated by the following equation: Pd% = PS/PT x 100, where PS = number of points in
the stained area and PT = total number of points in stained and non-stained areas of dentin
(Figure 2). Data were submitted to the Tukey-Kramer multiple comparisons test for
statistical analysis at a 0.05 significance level (Instat Program).
Results
It is important to acknowledge that when statistical analysis was performed for the
different treatments, each solution was compared only to their own subgroups since low
permeability could indicate two distinct situations: i) presence of smear layer in the group
that received only irrigation with H
2
O, or ii) ultra-structural dentin changes in groups
irrigated with EDTAC and irradiated with laser.
The Tukey-Kramer multiple comparisons test showed a statistically significant
difference between the root canal thirds (12 mm, 8 mm and 2 mm from the apex,
corresponding to cervical, middle and apical thirds). Cervical and middle thirds were
statistically similar (p>0.05), showing the highest dentin permeability and different from
the apical third (p<0.01), which showed the lowest values regardless of the treatment used.
When statistical analysis was applied for the different irrigating solutions alone,
water showed the lowest permeability, followed by NaOCl and EDTAC (p<0.01; Table 2).
The results of dentin permeability obtained for the different irrigating solutions
associated with laser are reported in Table 2. When using distilled water, irradiation with
_________________________________________________________________________________________
Capítulo 2
_____
38
the continuous wavelength (CW) showed higher permeability compared to the pulsed mode
(100 Hz) and, at 1.5 W potency, dentin permeability was increased to higher levels than at
3 W (p<0.01). No statistically significant difference in dentin permeability was found
between the specimens irrigated only with sodium hypochlorite and those also irradiated
with laser (p>0.05). The association of EDTAC with laser showed a statistically significant
decrease in permeability compared to EDTAC alone (p<0.01), with a greater decrease in
permeability occurring at 3.0 W/CW.
Discussion
This study used the histochemical method proposed by Pécora et al. (15) to detect
dentin permeability due to the reproducibility of the method, smaller molecule size of
copper ions compared to organic dyes, and insolubility of copper in xylol allowing clearing
of dentin without staining (15-17). Since the study of Pashley and Livingston in 1978 (18),
it is known that the size of the molecule is fundamental when detecting dentin permeability.
These authors reported that an increase of 19 times in molecule size would decrease
permeability 100 times. It is also important to acknowledge that Feigl (19) reported that
rubeanic acid reveals copper ions forming a stained compound ranging in color from deep
blue to black depending on the quantity of copper ions present, with a limit for
identification of copper at 0.006 µg, showing the sensitivity of the method.
The current study revealed that action of the 980 nm laser was dependent on the
chemical action of each substance on dentin. Our results showed that when 980 nm laser
was applied at 1.5 W potency in root canals previously irrigated with water an increase in
_________________________________________________________________________________________
Capítulo 2
_____
39
dentin permeability occurred. This is in agreement with the findings of a previous study by
Marchesan et al. (20) in which root canal walls irradiated under the same conditions were
analyzed with SEM and showed vaporization of smear layer and visible, but not opened,
dentin tubules.
When analyzing the permeability results of dentine irrigated with the chemical
solutions, one should consider the findings of Beltz et al. (8) who reported that 5.25%
NaOCl solution dissolves ≥90% of the organic components of dentin, while 17% EDTA
solution dissolves ≥70% of the inorganic components of dentin (6). However, because
wettability of pure EDTA itself is poor some reports suggest that a surfactant should be
added to this solution (21). Therefore, EDTAC was used in this study.
When laser irradiation was applied after root canal irrigation with EDTAC, a
decrease in dentin permeability was found when compared to EDTAC alone. This could
suggest that the 980 nm laser acted mostly on the organic content since on the contrary, our
results also showed that dentin permeability was not altered when laser irradiation was
applied in canals irrigated with NaOCl. In this case, a lower organic content is found (8),
thus reinforcing this hypothesis.
Some authors suggest that the radiation of diode lasers is poorly absorbed by hard
dental tissues themselves and thus allows propagation, scattering or diffused transmission
of light through dentin (13,14). However, Marchesan et al. (20) observed sparse lava-like
areas of dentin fusion after irradiation at 3W with the same laser in root canals irrigated
with water. These findings could justify the decreased permeability found.
_________________________________________________________________________________________
Capítulo 2
_____
40
Based on the results of the current study of either increased or decreased
permeability depending on the potency, frequency and irrigating solution used before 980
nm laser irradiation in the root canal, we suggest that other aspects of this irradiation on
dentine be evaluated before introducing the new 980 nm diode laser device in daily clinical
practice. Currently, research only recommends the use of this laser to eliminate
microorganisms located in deep areas of the root canal system, which is not the only goal of
root canal therapy.
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_________________________________________________________________________________________
Capítulo 2
_____
43
Table 1. Treatments applied to the subgroups.
Subgroups GI: H
2
O GII: NaOCl GIII: EDTAC
1
no irradiation no irradiation no irradiation
2
1.5W CW 1.5W CW 1.5W CW
3
1.5W 100Hz 1.5W 100Hz 1.5W 100Hz
4
3.0W CW 3.0W CW 3.0W CW
5
3.0W 100Hz 3.0W 100Hz 3.0W 100Hz
CW = continuous wave
100 HZ = pulsed mode
_________________________________________________________________________________________
Capítulo 2
_____
44
Table 2. Penetration (mean ± SD) of copper ions into the dentine of the root canal walls.
Treatment Thirds
Cervical Middle Apical
H
2
O alone 9.50 ± 0.775 7.96 ± 0.700 7.96 ± 0.700 a
1.5 W/CW 11.58 ± 0.312 11.02 ± 0.811 10.28 ± 0.880 b
1.5 W/100Hz 9.40 ± 0.555 8.08 ± 0.808 7.02 ± 0.631 a
3.0 W/CW 9.86 ± 0.712 9.56 ± 0.965 8.52 ± 0.977 c
3.0 W/100Hz 8.10 ± 0.372 7.80 ± 0.573 7.56 ± 0.887 a
NaOCl alone 13.30 ± 0.807 13.06 ± 0.808 8.74 ± 0.838 A
1.5 W/CW 9.54 ± 0.734 8.50 ± 0.986 8.30 ± 1.175 A
1.5 W/100Hz 9.08 ± 0.366 8.06 ± 0.882 7.70 ± 1.594 A
3.0 W/CW 8.32 ± 0.549 7.08 ± 0.714 6.26 ± 0.436 A
3.0 W/100Hz 7.51 ± 0.707 5.52 ± 0.440 4.50 ± 0.965 A
EDTAC alone 21.56 ± 1.017 17.96 ± 0.723 14.84 ± 1.272 ■
1.5 W/CW 16.90 ± 0.707 16.62 ± 0.852 14.02 ± 0.928 ■
1.5 W/100Hz 14.80 ± 0.583 11.84 ± 1.033 10.04 ± 0.650 ∆
3.0 W/CW 10.36 ± 0.755 10.86 ± 0.826 7.04 ± 0.776 ♠
3.0 W/100Hz 13.32 ± 0.567 11.74 ± 0.811 7.80 ± 1.115
•
Total thirds 11.54 ± 3.720 10.38 ± 3.367 8.60 ± 2.684
See Table 1 for explanation of treatments.
Each group was statistically compared only to their own subgroups. Interactions between
rows of the same block are represented by: 1
st
block small letters; 2
nd
block capital letters;
and 3
rd
block symbols.
_________________________________________________________________________________________
Capítulo 2
_____
45
Figure Legends
Figure 1. Scanning electron microscope image of dentin that received a final flush of 1%
NaOCl (A) and 17% EDTAC (B, showing areas of melted dentin) followed by irradiation
with the 980 nm diode laser at 3 W/CW. Original magnification: 1000X.
Figure 2. Light microscopic overview of middle root canal region cross section showing
areas of dye penetration into root canal dentin after irrigation with NaOCl (dark area) and
areas with less or no dye penetration (A). Magnification: 20X.
_________________________________________________________________________________________
Capítulo 2
_____
46
Figure 1.
A B
_________________________________________________________________________________________
Capítulo 2
_____
47
Figure 2.
Considerações Finais
_______________________________________________________________
Considerações Finais
____
49
Os efeitos da irradiação dos diferentes
lasers
vêm sendo estudados na
Endodontia (TAKEDA et al., 1999; PECORA et al., 2002; BRUGNERA-JUNIOR et al.,
2003; GUTKNECHT et al., 2004; SOUSA-NETO et al., 2005; LEE et al., 2006;
ALFREDO, 2007) com o objetivo de comprovar sua efetividade e viabilidade
quando utilizados como recursos na terapêutica endodôntica.
Para que o
laser
possa atuar no interior do canal radicular, é importante que
a energia seja aplicada com fibras ópticas finas (compatíveis com os instrumentos
endodônticos) e flexíveis, capazes de acompanhar as curvaturas do canal radicular
(RAMSKOLD et al., 1997), por meio de movimentos circulares/helicoidais, uma vez
que a transmissão da luz ocorre apenas na ponta da fibra e de forma unidirecional
(RAMSKOLD et al., 1997; PÉCORA et al., 2003; CONSAVIER, 2004) ou ainda, como
ressaltado por ALVES et al. (2005) pelo desenvolvimento de fibras que permitam o
espalhamento uniforme da energia entregue. Os parâmetros utilizados durante a
aplicação do
laser
(SCHOOP et al., 2006) também devem ser levados em
consideração, uma vez que as interações com a dentina provocam variações de
temperatura nas paredes externas do canal e o calor excessivo pode danificar os
tecidos periodontais e de suporte (LEE et al., 2004; COSTA-RIBEIRO et al., 2007).
O presente estudo buscou, por meio dos dois experimentos realizados,
determinar as alterações ultra-estruturais na dentina do canal radicular quando o
laser
de diodo 980 nm foi aplicado com diferentes parâmetros e a influência destas
na permeabilidade dentinária.
_______________________________________________________________
Considerações Finais
____
50
A metodologia utilizada nos dois experimentos foi baseada em pesquisas
que atestam sua acuidade. Para o estudo das alterações ultra-estruturais utilizou-
se a MEV (ANIC et al., 1998; SANTOS et al., 2005; TAKEDA et al., 1999) que
permitiu a análise qualitativa, a partir da qual os padrões de alteração obtidos
foram classificados em escores, em estudo duplo-cego por três examinadores
previamente calibrados, de acordo com a intensidade das alterações a fim de
possibilitar análise quantitativa, como também realizado por TAKEDA et al. (1999)
e MORIYAMA et al. (2004), garantindo a fidedignidade dos resultados.
Para o estudo da permeabilidade dentinária utilizou-se o método
histoquímico proposto por PÉCORA et al. (1987). Segundo os autores, o íon cobre
apresenta tamanho molecular menor que as moléculas orgânicas de corantes; a
molécula da água apresenta o tamanho de 1,93 Å, a albumina 17 Å e a violeta de
genciana 12 Å, enquanto o íon cobre apresenta 0,92 Å. Além disso, por este
método não há os efeitos nocivos à saúde que ocorrem nos métodos que utilizam
radioisótopos para avaliação da infiltração e permeabilidade dentinária. PASHLEY;
LIVINGSTON (1978) relataram que um aumento de 19 vezes no tamanho da
molécula provoca redução de 100 X no coeficiente da permeabilidade dentinária. A
revelação dos íons cobre pelo ácido rubeânico ocorre por meio de uma reação
química que resulta na formação do rubeanato de cobre (FEIGL, 1958), que tem
cor escura e permite sua detecção e quantificação da infiltração por meio de
_______________________________________________________________
Considerações Finais
____
51
análise morfométrica. Este método foi utilizado também por BRUGNERA-JÚNIOR et
al. (2003), CARRASCO et al. (2003) e CARRASCO et al. (2007).
Alguns cuidados tomados para o delineamento experimental dos estudos
merecem ser ressaltados. Durante o preparo biomecânico, a irrigação foi realizada
com água destilada e deionizada a cada troca de instrumento a fim de não induzir
alterações químicas nas propriedades da dentina do canal radicular (SIM et al.,
2001), verificando-se apenas os efeitos do
laser
diodo 980 nm na superfície.
Quando a irradiação é associada a superfícies tratadas por substâncias químicas,
ocorre alteração morfológica da camada de
smear
formada (GULABILAVA et al.,
2005), podendo gerar resultados equivocados no estudo das alterações ultra-
estruturais.
Para o estudo da permeabilidade, variou-se a solução utilizada na irrigação
final que possibilitou superfícies dentinárias com diferentes características. A água
destilada e deionizada propiciou obtenção de camada de
smear
inalterada, o
NaOCl 1% foi utilizado para se obter superfície com menor teor de componentes
orgânicos, e o EDTAC 17% para superfíce com menor teor de componentes
inorgânicos. Estas substâncias foram selecionadas por serem comumente utilizadas
durante o preparo biomecânico, permitindo, desta forma, verificar a interação do
laser
de diodo 980 nm com as diferentes superfícies e sua influência na
permeabilidade dentinária.
_______________________________________________________________
Considerações Finais
____
52
Os resultados obtidos no estudo das alterações ultra-estruturais
demonstraram que após irradiação perpendicular no parâmetro 1,5 W formou-se
camada de
smear
modificada, e quando utilizada no parâmetro 3 W formou-se
fusão com aspecto de lava de vulcão, demonstrando alterações mais intensas
quando aplicada maior energia. Estas alterações podem ser explicadas,
provavelmente, pelo super-aquecimento e subseqüente resfriamento da superfície
(TAKEDA et al., 1999). A superfície fundida é descrita na literatura como sendo
uma forma re-solidificada da hidroxiapatita composta por fosfato tricálcico e outras
fases obtidas com altas temperaturas (MORIYAMA et al., 2004).
Quando o
laser
foi aplicado de forma paralela às paredes do canal as
alterações encontradas variavam de acordo com os parâmetros aplicados sendo
que, com 1,5 W/100 Hz, nenhuma alteração significante foi encontrada, com 1,5
W/CW and 3 W/100 Hz verificou-se a formação de camada de matriz amorfa, e
com 3 W/CW áreas esparsas do tipo lava. O que demonstra uma perda de
eficiência quando comparada a irradiação perpendicular provavelmente devido a
falta de dispersão lateral da fibra ratificando a proposta de ALVES et al. (2005) que
sugerem o desenvolvimento de fibras que permitam o espalhamento lateral da
energia.
Em relação aos parâmetros utilizados, observou-se resultados semelhantes
de alteração ultra-estrutural com 1,5 W/CW e 3 W/100 Hz. Estes resultados
somados aos achados de variação de temperatura com o mesmo
laser
e
_______________________________________________________________
Considerações Finais
____
53
parâmetros obtidos por ALFREDO (2007) podem sugerir que a utilização do modo
de aplicação pulsado seja mais conveniente, uma vez que a aplicação intermitente
propicia menor aumento de temperatura.
Os resultados obtidos no estudo da permeabilidade mostraram que a
penetração do corante variou em função da solução utilizada para irrigação final.
Quando a irradiação foi aplicada no modo contínuo em superfícies tratadas com
água houve aumento da permeabilidade dentinária provavelmente devido ao maior
aquecimento que resultou, segundo a análise ultra-estrutural quali-quantitativa do
primeiro experimento, em pequenas áreas de vaporização da camada de
smear
e
conseqüente exposição de túbulos dentinários além de esparsas áreas de fusão,
característicos do escores 3 e 4. Ao contrário, quando a irradiação foi aplicada no
modo pulsado, a permeabilidade foi semelhante a do grupo que recebeu
tratamento com água sem irradiação, estes dados correlacionam-se com os
obtidos no primeiro experimento, onde as principais alterações ultra-estruturais
nestes espécimes apresentavam-se entre os escores 2 e 3, ou seja, camada de
smear
modificada e poucos túbulos visíveis ou não completamente abertos.
Nas superfícies tratadas com EDTAC 17% e irradiadas com 1,5 W/100 Hz; 3
W/CW; 3 W/100 Hz ocorreu diminuição da permeabilidade dentinária acarretada,
provavelmente, pela fusão da superfície dentinária. Vale salientar que, a dentina
peritubular é constituída por alto conteúdo mineral, em contraste, a dentina
intertubular é composta de 92% de colágeno, assim, pode-se supor, que a
_______________________________________________________________
Considerações Finais
____
54
superfície tratada com EDTAC apresentava dentina peritubular com menor
conteúdo mineral, indicando que o
laser
atuou mais no conteúdo orgânico.
Já nas superfícies irrigadas com NaOCl a permeabilidade manteve-se
inalterada quando comparada às superfícies não irradiadas. Isto pode relacionar-se
com a suposição de que o
laser
de diodo 980 nm tem maior atuação no conteúdo
orgânico, permitindo o raciocínio inverso ao realizado quando as superfícies foram
tratadas com EDTAC.
A diminuição da permeabilidade da superfície pode interferir de modo
positivo no resultado da terapia endodôntica, previnindo a reinfecção do sistema
de canais radiculares ou ainda promovendo o selamento das bactérias no interior
das túbulos, privando-as de nutrientes (KELLER; HIBST, 1997; AL-AZZAWI;
DAYEM, 2006; LEE et al., 2006). De modo contrário, o aumento da permeabilidade
facilita o efeito antimicrobiano da medicação intracanal (KIMURA et al., 2000) e
promove melhor adesão dos materiais obturadores (SOUSA-NETO et al., 2002).
Observa-se que os resultados obtidos no estudo da permeabilidade puderam
ser elucidados pelos achados ultra-estruturais após a irradiação com o
laser
de
diodo 980 nm, embora SCHOOP et al. (2006) relatem que esta energia é
pobremente absorvida pelas superfícies dentais mineralizadas, permitindo sua
propagação pela dentina. GUTKNECHT et al. (2004) sugerem que a ação deste
laser
ocorre em profundidade de até 500 µm. Desta forma, é necessário investigar
_______________________________________________________________
Considerações Finais
____
55
se o potencial de ação em profundidade deste
laser
pode resultar em redução
microbiana no interior dos túbulos dentinários do canal radicular.
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Anexos
________________________________________________________
Anexos – Capítulo 1
DETALHAMENTO DA METODOLOGIA
CAPÍTULO 1
Análise ultra-estrutural da dentina radicular irradiada com o
laser
diodo
980 nm em diferentes parâmetros e ângulos de incidência
Caninos superiores humanos conservados em timol 0,1% a 9
o
C foram
lavados em água corrente por 24 h e radiografados no sentido vestíbulo-lingual
com o objetivo de selecionar dentes com ápices completamente formados, canal
único, com ausência de variações anatômicas, e de calcificações.
Os dentes selecionados (n=72) foram seccionados com disco diamantado
(KG Sorensen, Barueri, SP, Brasil) com motor em baixa rotação (Dabi Atlante,
Ribeirão Preto, SP, Brasil) na porção cervical, próximo a junção cemento-esmalte,
para padronização do comprimento em 17 mm.
A odontometria foi realizada com lima tipo K #10 (Dentsply-Maillefer,
Ballaigues, Suíça), sendo o comprimento de trabalho padronizado a 0,5 mm do
ápice radicular, e a instrumentação dos canais radiculares foi realizada com
instrumentos do sistema rotatório K3 (SybronEndo, Orange, CA, USA), acionados
por motor elétrico (Endo Plus,
Driller, São Paulo, SP, Brazil) com velocidade de 350
rpm. O terço cervical foi preparado com broca #2 LA axxess (#35/.06,
Sybronendo) e com o instrumento #25/.12, seguidos do instrumento #25/.08 no
terço médio e dos instrumentos #30/.02, 35/.02, 35/.04 e #40/.02 no terço apical.
________________________________________________________
Anexos – Capítulo 1
A cada troca de instrumento, a irrigação do canal radicular foi realizada com 2 ml
de água destilada e deionizada.
As raízes foram distribuídas aleatoriamente em 5 grupos de acordo com os
parâmetros de aplicação do
laser:
grupo I (n=8)- sem irradiação; grupo II- 1,5 W
no modo contínuo; grupo III- 1,5 W no modo pulsado 100 Hz; grupo IV- 3 W no
modo contínuo e grupo V- 3 W no modo pulsado 100 Hz. Os grupos II, III, IV e V
foram subdivididos em 2 (n=8) em função da incidência de irradiação A) paralela e
B) perpendicular à superfície dentinária.
O
laser
diodo 980 nm utilizado neste estudo foi o SIROlaser (SIRONA
Dental, Bensheim, Alemanha) com fibra óptica fina e flexível de 200 µm de
diâmetro (Figura 1).
Para irradiação paralela, a fibra óptica foi introduzida no interior do canal
radicular até a região apical e deslocada até a cervical, retornando, em seguida ao
ápice com movimento helicoidal por 20 s. Para irradiação perpendicular, os
espécimes foram seccionados no sentido longitudinal e o
laser
aplicado com
distância focal de 1 mm, com movimento helicoidal, varrendo toda a dentina do
canal radicular de apical para cervical e retornando para apical. Este processo foi
repetido até completar 20 s.
Cumpre salientar que, após a irradiação em cada grupo, 2 mm da
extremidade da fibra do
laser
foram cortadas para se iniciar uma nova aplicação.
________________________________________________________
Anexos – Capítulo 1
Figura 1.
Laser
diodo 980 nm com fibra óptica flexível.
Para avaliação dos espécimes em MEV, foram confeccionados sulcos no
sentido longitudinal, com disco diamantado (KG Sorensen, Barueri, SP, Brasil) com
motor em baixa rotação (Dabi Atlante, Ribeirão Preto, SP, Brasil) para posterior
clivagem com cinzel bibiselado e martelo cirúrgico. Tomou-se o cuidado de vedar a
região cervical com massa adesiva não oleosa (Blu tak, Bostik Ltda, Leicester,
Reiono Unido, Inglaterra) a fim de impedir que raspas de dentina adentrassem o
canal durante a confecção de sulco.
As hemi-secções foram colocadas em
eppendorffs
com solução de
glutaraldeído a 2,5% tamponado com solução de cacodilato de sódio a 0,1 M com
pH 7,4 (Merck KGaA, Darmstadt, D-64293, Alemanha) em temperatura de 4ºC por
12 h; seguido de lavagem com água destilada por 3 min e posterior seguida de
imersão em água destilada por 1 h, com trocas a cada 20 min. Foi realizada
________________________________________________________
Anexos – Capítulo 1
desidratação em baterias de álcoois em concentração ascendente (Labsynth Ltda.,
Diadema, SP, Brasil): 25
o
(20 min), 50
o
(20 min), 75
o
(20 min), 95
o
(30 min), 100
o
(60 min). Após a desidratação, os espécimes colocados em desumidificador por 10
min (Figura 2A).
Após a secagem, os corpos-de-prova foram fixos em
stubs
com fita dupla-
face de carbono, e recobertos com fina camada da liga ouro-paladium com
espessura de aproximadamente 200 Å (Bal-Tec SCD 005, Bal-tec Co, USA) (Figuras
2B e 2C) em aparelho de metalização a vácuo (SDC 050, Bal-Tec AG, FL9496,
Balzers, Liechtenstein).
Os espécimes foram analisados em microscópio eletrônico de varredura
(Philips XL30 FEG, Eindhoven, Holanda) (Figura 2D), operando em 20 kV
realizando a varredura de toda a superfície do espécime. Fotomicrografias das
áreas mais representativas de cada grupo, em diferentes aumentos, foram
realizadas no modo de escaneamento de elétrons (SE), no modo de elétrons retro-
difundidos (BSE) ou no modo MIX, considerando cada terço do canal radicular.
________________________________________________________
Anexos – Capítulo 1
Figura 2. A) Desumidificador com silica para secagem. B) Espécimes
fixados em fita dupla face e aplicação de liga metálica em
stub
para
posterior metalização. C) Espécimes após a metalização. D)
Microscópio eletrônico de varredura.
A análise qualitativa das fotomicrografias foi realizada em estudo duplo-
cego, por três examinadores previamente calibrados e com esperiência nessa área
de pesquisa.
Os padrões de alteração ultra-estrutural promovidos pelo
laser
na dentina
radicular foram classificadas em escores de 1 a 5, de acordo com a intensidade
das alterações: presença de camada
smear
íntegra, camada de
smear
modificada,
túbulos dentinários obliterados ou não, fusão e formação de estruturas do tipo
lava (Tabela I).
A
B
C
D
________________________________________________________
Anexos – Capítulo 1
Tabela I. Escores utilizados para análise das alterações ultra-estruturais.
Escore Descrição
1
Camada espessa de
smear
recobrindo o espécime, ausência de
túbulos dentinários expostos e ausência de fusão
2
Camada de
smear
modificada, ausência de túbulos dentinários
expostos e ausência de fusão
3
Camada de
smear
modificada, túbulos dentinários visíveis porém
parcialmente abertos, ausência de fusão
4
Pouca ou nenhuma camada de
smear
recobrindo o espécime, maioria
dos túbulos visíveis e abertos, áreas esparsas de fusão tipo lava de
vulcão e superfície escamosa
5
Pouca ou nenhuma camada de
smear
recobrindo o espécime, alguns
túbulos visíveis e abertos, áreas de fusão tipo lava de vulcão
freqüentes
Os dados obtidos no presente estudo foram analisados pelo teste de
Kruskal-Wallis, com nível de significância de 1%, por se tratar de escores e por este
teste permitir a comparação de dados múltiplos e independentes, por meio do
software
InStat.
________________________________________________________
Anexos – Capítulo 2
CAPÍTULO 2
Efeito da irradiação do
laser
diodo 980 nm na permeabilidade da dentina
do canal radicular
Caninos superiores humanos conservados em timol 0,1% a 9
o
C foram
lavados em água corrente por 24 h e radiografados no sentido vestíbulo-lingual
com o objetivo de selecionar dentes com ápices completamente formados, canal
único, com ausência de variações anatômicas, e de calcificações.
Os dentes selecionados (n=75) foram seccionados com disco diamantado
(KG Sorensen, Barueri, SP, Brasil) com motor em baixa rotação (Dabi Atlante,
Ribeirão Preto, SP, Brasil) na porção cervical, próximo a junção cemento-esmalte,
para padronização do comprimento em 15 mm.
A seguir, a superfície radicular externa dos espécimes foi impermeabilizada
com duas camadas de cianoacrilato (Loctite Brasil Ltda, Itapevi, SP, Brasil), com
exceção do forame apical.
A odontometria foi realizada com uma lima tipo K #10 (Dentsply-Maillefer,
Ballaigues, Suíça) sendo que o comprimento de trabalho foi padronizado a 0,5 mm
do ápice radicular e a instrumentação dos canais radiculares foi realizada com
instrumentos do sistema rotatório K3 (Sybronendo, Orange, CA, USA), acionados
________________________________________________________
Anexos – Capítulo 2
por um motor elétrico (Endo Plus,
Driller, São Paulo, SP, Brazil) com velocidade de
350 rpm. O terço cervical foi preparado com uma broca #2 LA axxess (#35/.06,
Sybronendo) e com o instrumento #25/.12, seguidos do instrumento #25/.08 no
terço médio e dos instrumentos #30/.02, 35/.02, 35/.04 e #40/.02 no terço apical
.
A cada troca de instrumento, a irrigação do canal radicular foi realizada com 2 ml
de água destilada e deionizada.
Após a instrumentação, distribuiu-se os espécimes em 3 grupos de acordo
com a solução utilizada para irrigação final (10 ml): grupo I- água destilada e
deionizada, grupo II- hipoclorito de sódio 1% e grupo III- EDTAC 17%. Nova
irrigação com 10 ml de água destilada deionizada foi realizada em todos os grupos
para remover traços das soluções. As soluções irrigantes utilizadas foram aviadas
no laboratório de Pesquisas em Odontologia da UNAERP.
Os grupos foram subdividos em 5 para aplicação do
laser
de diodo 980 nm
(SIROlaser 2.2, Sirona Dental, Bensheim, Alemanha) com variação da potência e
freqüência (Tabela II).
Tabela II. Tratamentos utilizados em cada grupo/subgrupo.
Subgrupos GI: H
2
O GII: NaOCl GIII: EDTAC
1 sem irradiação sem irradiação sem irradiação
2 1,5W CW 1,5W CW 1,5W CW
3 1,5W 100 Hz 1,5W 100 Hz 1,5W 100 Hz
4 3 W CW 3 W CW 3 W CW
5 3 W 100 Hz 3 W 100 Hz 3 W 100 Hz
________________________________________________________
Anexos – Capítulo 2
Para irradiação, a fibra óptica foi introduzida no interior do canal radicular
até a região apical e deslocada até a cervical, retornando, em seguida ao ápice
com movimento helicoidal por 20 s.
Cumpre salientar que, após a irradiação em cada grupo, 2 mm da
extremidade da fibra do
laser
foram cortadas para se iniciar uma nova aplicação.
Para o processamento histoquímico, as raízes de cada grupo foram imersas
em solução de sulfato de cobre a 10%, em recipiente dotado de tampa perfurada
por onde aplicou-se vácuo durante 5 min com objetivo de remover o ar contido no
interior do canal radicular. Após a aplicação do vácuo, as raízes foram mantidas
nesta solução por mais 25 min, perfazendo 30 min.
A seguir, a superfície das raízes foi seca com papel absorvente e a solução
removida do canal radicular por meio de cones de papel absorvente.
Imediatamente após, imersas em solução alcoólica de ácido rubeânico, em
recipiente semelhante ao primeiro, onde aplicou-se vácuo durante 5 min. As raízes
foram mantidas nesta solução por mais 25 min, perfazendo 30 min.
A reação da solução de sulfato de cobre com a solução de ácido rubeânico
determina uma forte coloração na estrutura da dentina radicular que vai do azul
intenso até o preto, dependendo da concentração de íons cobre, possibilitando
identificar a profundidade da infiltração.
Preparo da solução de sulfato de cobre: 10 g de sulfato de cobre foram
dissolvidos em 100 ml de água destilada deionizada acrescida de 25 ml de
________________________________________________________
Anexos – Capítulo 2
hidróxido de amônio a 25,0 %; Preparo de solução alcoólica de ácido rubeânico: 1
g de ácido rubeânico foi dissolvido em 100 ml de álcool etílico.
As raízes foram incluídas em blocos de resina acrílica de rápida
polimerização para possibilitar sua colocação na máquina de corte sempre na
mesma posição. As raízes foram seccionadas transversalmente, por meio de
máquina de corte dotada de disco diamantado de 100 µm de espessura, sob
refrigeração, a 2, 8 e 12 mm do ápice. Foram realizados, em cada terço, cortes
seriados de 150 µm de espessura. Durante a secção dos dentes, tanto estes, como
o disco diamantado, recebiam jatos de água fria, a fim de prevenir a queima da
dentina.
Foram selecionados, de cada espécime, dois cortes de cada terço, o
primeiro e o terceiro, que foram submetidos ao desgate por meio de lixas d’água
(Norton, São Paulo, SP, Brasil) de número 320, 400, 500 e 600, para regularização
da superfície do corte, e em seguida, lavados em água corrente por três horas, a
fim de remover o pó de dentina e da lixa.
Completada esta etapa, os cortes foram desidratados em baterias de álcoois
de concentração ascendente 70
o
, 80
o
, 96
o
e 100
o
, por duas horas em cada banho,
depois clarificados em xilol (3 banhos) e montados em lâminas de vidro com
Entellan (Merck, Darmstadt, Alemanha).
Após o endurecimento do Entellan, os cortes foram examinados com
microscópio óptico, a fim de observar a infiltração dos íons cobre.
________________________________________________________
Anexos – Capítulo 2
Os cortes foram submetidos à análise morfométrica por meio de microscópio
óptico (Nikon Instruments Inc., Kanagawa, Japão) sendo uma das oculares
substituída por outra de 6X, dotada de grade de integração com 400 pontos
(Figura 3).
Para o exame, foi selecionada uma objetiva de ampliação de 2X. Em função
da ocular, a ampliação final foi de 12X, o que permitiu um exame panorâmico de
toda a área dos cortes.
Figura 3. Esquema de corte transversal do terço
cervical da raiz evidenciando a infiltração do íon
cobre na dentina e sobreposição de grade de
integração para análise morfométrica.
________________________________________________________
Anexos – Capítulo 2
Assim, foram contados os pontos que incidiam na área do canal radicular, os
da área corada e os da área de dentina não-corada. Calculou-se a porcentagem de
penetração dos íons de cobre na dentina radicular (Pd%), em cada grupo, por
meio da seguinte equação matemática:
Pd% = PM/(PT-PC) x 100
Onde PM = pontos em área corada, PT = pontos totais contados e PC =
pontos na luz do canal.
Os valores da penetração de íons cobre, em porcentagem, foram
submetidos à análise de variância e ao teste de Tukey-Kramer com nível de
significância 1% por meio do
software
InStat.
From: PMLS.journal@gmail.com
To: meljul@uol.com.br
Cc:
Subject: Photomedicine and Laser Surgery - Decision on Manuscript ID PHO-2007-2136.R2
Body: 04-Nov-2007
Dear Dr. Marchesan:
It is a pleasure to
accept your manuscript entitled "Ultrastructural Analysis of Root
Canal Dentine Irradiated with 980 nm Diode Laser at Different Parameters" in its current
form for publication in Photomedicine and Laser Surgery. The comments of the
reviewer(s) who reviewed your manuscript are included at the foot of this letter.
The Copyright Agreement form attached to this email should be sent to the publisher as
soon as possible. Manuscripts cannot be published without this form. The corresponding
author is responsible for obtaining signatures of coauthors. Authors not permitted to
release copyright must still return the form signed under the statement of the reason for
not releasing the copyright. Please fax the Copyright Agreement form to 914-740-2101.
Thank you for your fine contribution. On behalf of the Editors of Photomedicine and Laser
Surgery, we look forward to your continued contributions to the Journal.
Sincerely,
Dr. Raymond Lanzafame
Editorial Office, Photomedicine and Laser Surgery
PMLS.journal@gmail.com
Reviewer(s)' Comments to Author:
Reviewer: 1
Comments to the Author
The authors have done an extensive revision of their manuscript and I have no additional
comments for as far the content of the article is concerned.
I have two comments for the discussion :
p.10. line 5 : ... lasers used to enhance root canal therapy (what is actually
'enhancement of RC therapy ??)
p. 10. last paragrap : this is one sentence and difficult to read - I'd prefer to see this
paragraph rephrased.
Figures : please also add at what level these SEMs were made (apical, middle of coronal
third).
Date
Sent:
04-Nov-2007
File 1: * TRANSFER-OF-COPYRIGHT.pdf
De: em.joe.0.8f2e8.679de982@editorialmanager.com
Para: [email protected]
Cc:
Data: 12 Feb 2008 16:02:25 -0500
Assunto: Acceptance of JOE Manuscript
Ref.: Ms. No. JOE 07-556R1: Effect of 980 nm diode laser on root canal
permeability after dentine treatment with different chemical
solutions
Dear Prof. Dr. Marchesan,
I am pleased to inform you that your manuscript has now been accepted
for publication in Journal of Endodontics.
You will soon be contacted by our publisher to review the galley proofs.
Thank you for submitting this manuscript. I look forward to seeing it
published soon.
With kind regards,
Ken Hargreaves
Editor
Journal of Endodontics
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