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Universidade do Estado do Rio de Janeiro
Centro Biomédico
Faculdade de Odontologia
Claudia Mendonça Reis
Adesão dos cimentos Epiphany SE e iRoot SP –
Resistência à tração e mapeamento dentinário por microscopia
digital
Rio de Janeiro
2009
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Claudia Mendonça Reis
Adesão dos cimentos Epiphany SE e iRoot SP –
Resistência à tração e mapeamento dentinário por microscopia digital
Tese apresentada, como requisito parcial
para obtenção do título de Doutor, ao
Programa de Pós-Graduação em
Odontologia, da Universidade do Estado do
Rio de Janeiro. Área de concentração:
Endodontia.
Orientador a: Prof
a
. Dr
a
. Sandra Rivera Fidel
Co-orientador: Prof. Dr. Sidnei Paciornik
Rio de Janeiro
2009
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CATALOGAÇÃO NA FONTE
UERJ/REDE SIRIUS/CBB
Autorizo, apenas para fins acadêmicos e científicos, a reprodução total ou parcial desta tese.
_
_________________________________ ____________________________
Assinatura Data
R375 Reis, Claudia Mendonça Reis.
Adesão dos cimentos Epiphany SE e iRootSP : resistência a tração e
mapeamento dentinário por microscopia digital – 2009.
82 f.
Orientadores: Sandra Rivera Fidel, Sidnei Paciornik.
Tese (doutorado) – Universidade do Estado do Rio de Janeiro,
Faculdade de Odontologia.
1. Endodontia – Métodos experimentais. 2. Adesivos dentinários. 3.
Canal radicular - Tratamento. 4. Resistência a tração. 5. Microscopia. I.
Fidel, Rivail Antonio Sergio. II. Paciornik, Sidnei. III. Universidade do
Estado do Rio de Janeiro. Faculdade de Odontologia. V. Título.
CDU 616.314
Claudia Mendonça Reis
Adesão dos cimentos Epiphany SE e iRoot SP –
Resistência à tração e mapeamento dentinário por microscopia digital
Tese apresentada, como requisito parcial
para obtenção do título de Doutor, ao
Programa de Pós-Graduação em
Odontologia, da Universidade do Estado do
Rio de Janeiro. Área de concentração:
Endodontia.
Aprovada em 13 de novembro de 2009.
Orientadores:
_____________________________________________
Profª. Drª. Sandra Rivera Fidel (Orientadora)
Faculdade de Odontologia da UERJ
_____________________________________________
Prof. Dr. Sidnei Paciornik (Co-orientador)
Departamento de Engenharia de Materiais da PUC-Rio
Banca Examinadora:
_____________________________________________
Prof. Dr. Rivail Antonio Sergio Fidel
Faculdade de Odontologia da UERJ
_____________________________________________
Prof. Dr. Gustavo André de Deus Carneiro Vianna
Universidade Federal Fluminense
_____________________________________________
Prof. Dr. Francisco Carlos Ribeiro
Universidade Federal do Espírito Santo
_____________________________________________
Profª. Drª. Luciana Moura Sassone
Faculdade de Odontologia da UERJ
_____________________________________________
Prof. Dr. Hélio Sampaio Filho
Faculdade de Odontologia da UERJ
Rio de Janeiro
2009
DEDICATÓRIA
Ao meu pai,
Exemplo da importância que a educação pode ter no futuro de uma pessoa.
Tenho buscado seguir o seu exemplo e os seus conselhos.
Ao meu Léo,
O mais importante é poder realizar junto com você os meus, os seus e os
nossos sonhos. O seu amor torna tudo mais fácil. Obrigada por cada
segundo que você está ao meu lado.
À minha mãe, Moêma,
Tenho plena consciência que o seu suporte, em cada etapa da minha vida,
foi fundamental para chegar até aqui. A sua opinião é sempre importante
para as minhas decisões, e minhas realizações serão também sempre suas.
AGRADECIMENTOS
À minha orientadora, professora Sandra Fidel, que me acolheu no doutorado
da Endodontia, procurou responder aos meus questionamentos, me incentivou
durante o curso e apoiou as minhas decisões. Obrigada por compreender os
contratempos comuns durante o curso de doutorado. Parabéns pela sua dedicação
para manter o alto nível da pós-graduação da Endodontia da UERJ.
Ao amigo e professor Sidnei Paciornik, meu co-orientador, no melhor sentido
da palavra. Eu apareço com um monte de problemas e você está sempre disposto a
encontrar as soluções. Você tem a inteligência e a sensibilidade para coordenar de
forma eficiente os laboratórios, as diversas pesquisas, funcionários e um monte de
alunos de diferentes graduações, áreas de concentração e nacionalidades. A
convivência com você é um grande aprendizado para vida. Muito obrigada por todo
carinho e atenção desde o primeiro dia que apareci na sua sala, interessada e cheia
de dúvidas sobre mestrado em engenharia de materiais.
Ao professor Rivail Fidel que acreditou no meu potencial, me incentivou e me
apoiou em tudo o que precisei durante o curso. Espero ter correspondido um pouco
às suas expectativas.
Ao amigo, professor Gustavo de Deus. Admiro muito a sua capacidade
profissional, a sua aptidão e a sua dedicação à pesquisa, a sua sensibilidade na
orientação, o seu desejo constante de querer aprender coisas novas, a sua busca de
compreender o incompreensível, a sua dedicação à filosofia, a sua generosidade
com todos aqueles que te procuram e a sua doação aos amigos. Com você,
descobri que a nossa estrada é muito difícil, mas que tudo fica mais fácil quando
conseguimos nos divertir com os amigos. Foi uma honra ser sua colega de
doutorado. Gostaria de um dia retribuir tudo o que você tem feito por mim. Obrigada
pelo incentivo à minha carreira profissional, pelo apoio a realizar meus sonhos e pelo
ombro amigo indispensável nos momentos difíceis. A nossa parceria é genuína e,
por isso, acredito que ela ainda vai render muitos frutos. Conte sempre comigo.
Ao professor Tauby Coutinho Filho, meu eterno mestre na Endodontia.
Poucas pessoas têm a sua capacidade de transmitir o conhecimento. Tenho orgulho
de dizer que aprendi o que é a Endodontia com você – “mais simples do que as
pessoas ensinam, mais complexa do que a nossa capacidade técnica e apenas com
muito treinamento é possível superar as dificuldades”. Admiro muito a sua dedicação
à UERJ e ao ensino. Espero que um dia eu seja capaz de “voar com as próprias
asas” como você diz. Muito obrigada pela oportunidade de fazer parte da sua
equipe, que me permite aprender todo dia um pouco sobre o que é ser professor,
sobre a Endodontia e sobre a vida.
À amiga e irmã, professora Cristiana Murad, sempre disposta a me ajudar, no
que preciso. Temos ainda muitas alegrias para compartilhar juntas.
À amiga Juliana Roter que contribuiu muito com da parte prática desse
trabalho.
Ao amigo Otávio Gomes por sua habilidade, competência e disposição para
fazer as imagens com o MEV no CETEM.
À coordenadora da pós-graduação do Instituto de Macromoléculas (IMA),
professora Leila Léa Yuan Visconte, por permitir a realização dos ensaios de tração.
Às alunas de doutorado, Carmem e Viviane, por toda atenção e por me auxiliar a
utilizar a máquina de ensaios.
Aos amigos do grupo de pesquisa da UERJ, Gustavo De-Deus, Cláudia
Brandão, Fernanda Leal, Karina Di Giorgi, Bianca Barino e Juliana Roter pelo
companheirismo durante o curso, pela ajuda nos trabalhos e pelas boas risadas que
damos juntos.
À equipe da especialização e da atualização de Endodontia da UERJ,
professores Tauby Coutinho Filho, Cláudia Brandão, Tathiana Guimarães, Karen
Magalhães, Patrícia Rezende, Renato Krebs e Natasha Ajuz pela oportunidade de
poder compartilhar os desafios endodônticos e as dificuldades da vida.
À coordenadora do mestrado da Universidade Veiga de Almeida, professora
Bia Balena; ao coordenador do mestrado de odontologia, professor Antônio
Canabarro; e a todos os professores que têm me apoiado para a conclusão dessa
tese – Gustavo de Deus, Carlos Marcelo Figueiredo, Alex Balduíno, Beatriz Tholt,
Cátia Reis, Fernanda Brito, Paulo Eduardo Campos e Priscila Casado.
Ao professores da UERJ, Paulo Egreja, Teresa Berlinck, Luciana Sassone,
Cristiana Murad e Georgiana Amaral pelo apoio durante o tempo que estou na
UERJ.
Ao professor Carlos Augusto de Mello Barbosa pelo incentivo a trilhar o
caminho da Endodontia e da carreira acadêmica desde a graduação. Sou sempre
grata por isso.
Ao Sr. Angelus do laboratório da Endodontia pela disposição de ajudar
naquilo que estava ao seu alcance.
Aos funcionários da secretaria da pós-graduação da UERJ, Denise e Antônio
pela disposição aos alunos, por auxiliar nas burocracias e por tentarem resolver os
problemas de horários das disciplinas. Acho muito importante essa atenção
diferenciada que vocês têm com todos os alunos da pós-graduação.
A todos os profissionais e professores da PUC-Rio que ajudaram a confecção
desse trabalho: Marcos Henrique, por toda a atenção sempre que necessito (e não é
pouco); professora Ana Cristina por permitir a preparação metalográfica das
amostras no laboratório do ITUC; Marco Aurélio, técnico do laboratório do ITUC pela
preparação metalográfica das amostras; Heitor, técnico do laboratório do DCMM;
professora Isabel Carvalho do Departamento de Física por me permitir utilizar o
laboratório; técnico João, pela ajuda com o desgaste das amostras.
À minha família e aos meus amigos que de alguma forma contribuíram para
que eu atingisse mais essa vitória na minha vida.
RESUMO
REIS, Claudia Mendonça. Adesão dos cimentos Epiphany SE e iRoot SP –
Resistência à tração e mapeamento dentinário por microscopia digital. 2009. 82f.
Tese (Doutorado em Odontologia) - Faculdade de Odontologia, Universidade do
Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2009.
O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito da microestrutura dentinária na
adesão de cimentos endodônticos modernos através: do desenvolvimento de uma
metodologia para caracterizar microestruturalmente a dentina; da avaliação da
resistência de união (através de ensaios de tração) dos cimentos endodônticos
Epiphany SE, iRoot SP e AH Plus; da correlação dos dados obtidos da
caracterização da microestrutura dentinária e dos ensaios de tração. Trinta terceiros
molares inclusos, recém extraídos, foram embutidos em resina epóxi e seccionados
0,5mm abaixo da junção esmalte-dentina. Doze amostras foram eliminadas durante
à preparação metalográfica devido à exposição da câmara pulpar. De cada dente,
uma área de análise (AA) com 3,25 mm de diâmetro foi mapeada utilizando técnicas
de microscopia ótica digital para: captura de ~400 imagens formando um mosaico;
análise digital de imagens, obtendo os resultados de quantidade de túbulos (QT) e
de fração de área de túbulos (FAT) do mosaico; conversão da imagem do mosaico
em um mapa colorido em que as cores estão diretamente relacionadas à densidade
de área tubular. As dezoito amostras restantes foram divididas em 3 grupos (N=6),
de acordo com o cimento utilizado, para confecção dos corpos de prova para os
ensaios de tração. Os valores de da resistência de união (RU) obtidos foram
analisados estatisticamente com teste não-pareado t com correção de Welch e pelo
teste F para comparar variâncias Os dados de FAT e de QT foram submetidos ao
teste de D'Agostino & Pearson revelando-se não normais (P>0,05), o que indica
grande variabilidade da amostragem. O cimento Epiphany SE apresentou uma
resistência de união significativamente menor que o cimento AH Plus (P <0,05). Os
corpos de prova do iRoot SP falharam prematuramente e não foram analisados. A
aplicação do teste r de Spearman não demonstrou correlação significativa entre FAT
e RU (P>0,05). O MEV de pressão variável foi utilizado para avaliar qualitativamente
a superfície de fratura após os ensaios de tração. A análise revelou um padrão de
fratura mista para o AH Plus e o Epiphany SE, além de diferenças no tamanho e na
forma das partículas desses cimentos, o que pode influenciar no comportamento
mecânico. Dentro da amostragem realizada, não se encontrou correlação
significativa entre microestrutura dentinária e a resistência de união.
Palavras-chave: Cimentos Dentários. Dentina. Adesão (Endodontia). Resistência à
tração.
ABSTRACT
The present study aimed at evaluating the effect of dentine microstructure on
the adhesion of modern endodontic sealers through: the development of a method to
characterize the microstructure of dentine; the measurement of tensile strength of the
sealers Epiphany SE, iRoot SP and AH Plus; the correlation between the data
obtained from microstructural characterization and tensile tests. Thirty recently
extracted unerupted third molars were mounted in epoxy resin and sectioned 0.5 mm
below the enamel-dentine junction. Twelve samples were descarded because pulp
chamber exposure during the metallographic procedure. From each tooth an analysis
region 3,25 mm in diameter was mapped employing digital optical microscopy
techniques to acquire ~ 400 images assembled in mosaic form; image analysis to
produce results of tubule count (QT) and area fraction (FAT) in the mosaic;
conversion of the mosaic image onto a color map in which colors are directly related
to tubule area density. The remaining 18 samples were divided into 3 groups (N=6),
according to sealer type, to prepare tensile test specimens. The values of bond
strenght (RU) were statistically analyzed with the unpaired t test with Welch
correction, and by the F test to compare variances. The FAT and QT data were
submitted to the D'Agostino & Pearson test, and were shown to be non-normal
(P>0.05), what indicates great sampling variability. The Epiphany SE sealer showed
much lower values of RU as compared to AH Plus (P<0.05). The CP’s of iRoot SP
failed prematurely and were not analyzed. The application of the Spearman r test did
not show significant correlation between FAT and RU (P>0.05). A variable pressure
SEM was used to qualitatively evaluate the fracture surface after the tensile tests.
The analysis revealed a pattern of mixed fracture for AH Plus and Epiphany SE, and
differences in size and shape of sealer particles, what can have an influence on
mechanical behavior. Within the employed sampling, no significant correlation
between microstructure and bond strenght was found.
Keywords: Dental Cements. Dentin. Adhesion (Endodontics). Tensile Strenght.
LISTA DE FIGURAS
Figura 1 –
Figura 2 –
Figura 3 –
Figura 4 –
Figura 5 –
Figura 6 –
Figura 7 –
Figura 8 –
Figura 9 –
Figura 10 –
Desenho esquemático da secção transversal das amostras
embutidas em resina epóxi com exposição da dentina
coronária……………………………………………………………...........
Exemplo de um mapa de fração de área de túbulos de uma região
central de uma amostra de dentina coronária..……............................
Desenho esquemático da delimitação da área de análise da dentina
utilizando uma máscara de fita adesiva..……......................................
Exemplo de um mosaico da letra “a” formado por 4 ladrilhos. Linhas
pretas delimitam externamente o mosaico. Linhas azuis são os
limites dos ladrilhos que compõem o mosaico. Setas vermelhas
indicam a sobreposição dos ladrilhos, permitindo o perfeito
alinhamento das imagens adjacentes..................................................
Laboratório de Microscopia Digital (DCMM PUC-Rio)..………….........
Acima: Limites do mosaico. V (vestibular), L (lingual), E (esquerdo) e
D (direito). Abaixo: Interface do software Axiovision demonstrando a
montagem de um mosaico circular. Azul: ladrilhos; Círculo branco:
forma aproximada do mosaico……………………………………………
Ampliação de parte de um mosaico demonstrando os problemas
causados pelo desalinhamento dos ladrilhos (a – setas) e o
resultado após o “stiching” (b)……………………………………………
Sequência de PADI do mosaico. a) imagem inicial do mosaico; b)
imagem binária do mosaico após segmentação; c) zoom de uma
região da imagem original do mosaico para melhorar a visualização
do PADI; d) imagem segmentada; e) imagem pós-processada
(remoção de pequenos pontos brancos; f) demarcação sobre a
imagem original dos túbulos medidos após o PADI…………………...
Imagem da interface de Axiovision com a definição de um frame
(círculo azul) para medição da fração de área de túbulos do
mosaico, excluindo as bordas……………………………………...........
a) Aplicação do filtro passa-baixas na imagem binária gerando uma
imagem borrada em tons de cinza. b)
A
plicação da tabela de cores
sobre a mesma imagem gerando o mapa da fração de área de
túbulos………………………………………………………………………
32
33
34
35
35
37
38
40
41
42
Figura 11 –
Figura 12 –
Figura 13 –
Figura 14 –
Figura 15 –
Figura 16 –
Figura 17 –
Figura 18 –
Figura 19 –
Desenho esquemático da preparação dos corpos de prova para o
ensaio de tração. O anel de silicone, que serviu como molde para o
cilindro de resina epóxi, foi posicionado em volta da área de análise
e fixado com cianoacrilato. Após a inserção do cimento no anel de
silicone, o cilindro de resina foi pressionado dentro do mesmo anel
até a altura de 4,5mm……………………………………………………..
Desenho esquemático de um corpo de prova para o ensaio de
tração………………………………………………………………………..
Mapas de fração de área de túbulos das amostras do cimento AH
Plus (Grupo A)…………………………………………………………......
Mapas de fração de área de túbulos das amostras do cimento
Epiphany SE (Grupo B)……………………………………………………
Mapas de fração de área de túbulos das amostras do cimento iRoot
SP (Grupo C)………….……………………………………………………
Imagens de MEV dos cimentos AH Plus (a) e Epiphany SE(b), em
baixo aumento, após os ensaios de tração. Observa-se
remanescentes de cimento (*) sobre a dentina (D) e a máscara que
delimita a área de análise (M)…………………………………………….
Imagens de MEV dos cimentos AH Plus (a) e Epiphany SE (b),
demonstrando as diferenças entre forma, tamanho e organização
das partículas (setas) de cada cimento sobre a dentina (D)………….
Imagens de MEV, utilizando o mesmo aumento, onde as setas
indicam as cargas dos cimentos, demonstrando o menor tamanho
das partículas do AH Plus (a) em relação ao Epiphany SE (b)……….
Imagens de MEV dos cimentos AH Plus (a) e Epiphany SE (b), em
maior aumento. Presença de túbulos dentinários patentes e
preenchidos por material resisnoso (setas). O maior tamanho das
partículas de carga (*) impede a penetração nos túbulos……………..
44
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61
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64
65
LISTA DE GRÁFICOS
Gráfico 1 –
Gráfico 2 –
Gráfico 3 –
Distribuição da QT nas amostras de cada grupo experimental...............
Distribuição da FAT nas amostras de cada grupo experimental………...
Resultados de RU obtidos em cada grupo experimental após os
ensaios de tração……………………………………………………………..
48
48
56
LISTA DE TABELAS
Tabela 1 –
Tabela 2 –
Tabela 3 –
Grupos experimentais para o ensaio de tração e composição dos
cimentos………………………………………………………………………..
Resultados obtidos com o PADI e as médias de cada grupo……………
Resultados e médias obtidos após os ensaios de tração………………...
43
47
56
LISTA DE SIGLAS
AA –
FAT –
MEV–
MTA –
PADI –
Área de análise
Fração de área de túbulos
Microscópio eletrônico de varredura
Agregado trióxido mineral
Processamento e análise de imagens
QT– Quantidade de túbulos
RU– Resistência de união
SUMÁRIO
1
1.1
1.1.1
1.1.2
1.1.3
1.2
1.3
2
3
3.1
3.2
3.2.1
3.2.2
3.2.3
3.2.4
3.2.5
3.3
3.3.1
3.3.2
3.3.3
3.4
4
4.1
4.1.1
4.1.2
4.2
4.2.1
INTRODUÇÃO...............................................................................................
REVISÃO DA LITERATURA.........................................................................
Adesão a dentina...……………………………………………………………....
Microestrutura da dentina e smear layer….…………………………………….
Caracterização microestrutural da dentina por Processamento e Análise
de Imagens (PADI)………………………………………………………………..
Adesão no sistema de canais radiculares.....................................................
Sistema Resilon-Epiphany……………………………………………………..
Cimento iRoot SP………………………………………………………………..
PROPOSIÇÃO…………………………………………………………………….
MATERIAL E MÉTODOS…………………………………………………….....
Seleção dos dentes e preparo da superfície dentinária...........................
Mapeamento dentinário…..…………………………………………………….
Remoção do smear layer……..………………………………………………….
Delimitação da área de análise (AA)…..………………………………………..
Montagem do mosaico da dentina da área de análise…..……………………
Processamento e Análise Digital de Imagens (PADI)……..………………….
Montagem dos Mapas…………………………………………..………………..
Ensaio de tração…………………………………………………..……………..
Divisão dos grupos…………………………………………………..……………
Preparação dos corpos de prova…………………………………..……………
Análise qualitativa do padrão de ruptura…………………………..…………...
Análise Estatística……………………………………………………...………..
RESULTADOS E DISCUSSÃO………………………………………..………..
Caracterização microestrutural da dentina…………………………..……..
Análise de Imagens…………………………………………………………...…..
Mapeamento Dentinário……………………………………………………….....
Adesão dos cimentos à dentina……………………………………………....
Resultados dos cimentos endodônticos………………………………………...
17
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20
21
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29
30
31
31
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42
43
45
46
47
47
47
51
55
55
4.2.2
4.2.3
4.3
4.4
5
Análises com o MEV………………………………………………………………
Testes de Adesão…………………………………………………………………
Correlação da microestrutura dentinária com a adesão de cimentos
endodônticos……………………………………………………………………..
Considerações finais sobre o estudo………………………………………..
CONCLUSÕES…………………………………………………………………....
REFERÊNCIAS…………………………………………………………………...
ANEXO A – Aprovação do Comitê de Ética em Pesquisa…………………..
ANEXO B – Script de PADI………………………………………………………
60
66
67
68
72
73
80
81
17
INTRODUÇÃO
Apesar de diferentes materiais terem sido propostos para obturação dos
canais radiculares, nenhum conseguiu ainda substituir a guta percha, que é
considerada universalmente como o material padrão-ouro (1). O conceito de
obturação tridimensional, introduzido por Schilder, combinando as propriedades de
fluidez dos cimentos endodônticos com a da termoplastificação da guta percha,
passou a ser considerado um fator importante para elevar os índices de sucesso do
tratamento endodôntico. Estudos já demonstraram que as técnicas que utilizam a
guta percha termoplastificada melhoram a capacidade de selamento do canal
radicular, mas não são capazes de aumentar a resistência do dente tratado
endodonticamente e de impedir a microinfiltração (2, 3, 4).
Nesse contexto, um antigo conceito da Odontologia – o “monobloco” – tem
ganhado força na endodontia. A transformação da obturação do canal radicular em
um componente único com a dentina apresenta o potencial de melhorar a
capacidade de selamento do canal radicular e de aumentar a resistência do dente
tratado endodonticamente. A obturação do canal radicular utilizando guta percha e
cimento poderia ser classificada como um monobloco secundário, pois apresenta 2
interfaces de união: dentina/cimento e cimento/guta percha. Contudo, como os
cimentos tradicionais não apresentam forte adesão à dentina e à guta percha, eles
não se comportam como unidades homogêneas ao canal radicular (4).
Em 2004, foi lançado no mercado um polímero à base de poliéster
termoplástico para obturação de canais radiculares, o Resilon (Resilon Research
LLC, Madison, CT, EUA). A adição de carga resultou no primeiro material sólido de
obturação com propriedades resinosas e características de manipulação
semelhantes às dos cones de guta percha (5). O Sistema Resilon-Epiphany (Pentron
Clinical Technologies, LLC, Wallinford, CT, EUA), lançado com objetivo de formar o
monobloco verdadeiro da obturação com a dentina, inclui o Resilon, um sistema
adesivo com um primer auto-condicionante da dentina e o cimento resinoso dual
Epiphany. Recentemente, foi lançado o cimento Epiphany SE (Self-Etch), que
elimina a etapa de aplicação do primer para o condicionamento da dentina.
Outro material recém-introduzido é o iRoot SP (Innovative BioCeramix Inc,
Vancouver, Canadá), um cimento endodôntico cerâmico injetável, com consistência
18
de pasta, pré-misturado e pronto para o uso. O iRoot SP apresenta uma composição
similar ao Agregado Trióxido Mineral (MTA) branco, à base de silicato de cálcio,
composto ainda por materiais biocompatíveis não-tóxicos, que incluem fosfato de
cálcio, silicato de cálcio, óxido de zircônio e hidróxido de cálcio (6). O MTA é um
cimento hidráulico, indicado inicialmente na endodontia para selar as comunicações
da superfície externa do dente no tratamento das perfurações de furca e como
material para obturação retrógrada em cirurgias paraendodônticas (7). Os
excelentes resultados clínicos, biológicos e mecânicos dos estudos com MTA estão
relacionados à alta biocompatibilidade e estabilidade dimensional que o material
apresenta (8). Assim, um cimento que reúna as propriedades físicas e
biocompatibilidade do MTA, com as características de manipulação de um cimento
endodôntico convencional, pode ser o material ideal para obter o selamento do
sistema de canais radiculares.
Durante muitos anos, a Endodontia apoiou-se no conceito que a maior
penetração intratubular dos cimentos endodônticos aumenta também a união
mecânica entre cimento e dentina. Assim, o objetivo da aplicação das substâncias
quelantes após a instrumentação do sistema de canais radiculares não seria apenas
remover o smear layer das paredes dentinárias, mas também expor e alargar os
orifícios dos túbulos dentinários para permitir a maior penetração do cimento
endodôntico (9, 10). Contudo, a introdução do conceito de obturação adesiva,
mudou esse panorama, pois diversos fatores relacionados à matriz dentinária, como
a trama de colágeno da dentina intertubular, podem influenciar a formação da
camada híbrida e, consequentemente, a adesão (11,12). A resistência adesiva dos
sistemas adesivos convencionais já foi modelada teoricamente como a soma da
força dos tags de resina (penetração do adesivo para o interior dos túbulos
dentinários), da camada híbrida (incorporação do adesivo pela trama colágena da
dentina intertubular) e da adesão de superfície (13). Contudo, sabe-se hoje em dia
que a formação dos tags de resina contribui pouco com a adesão a dentina. Assim,
a dentina intertubular parece desempenhar um papel mais importante que os túbulos
dentinários para a formação da camada híbrida e consequentemente para a adesão
(12).
19
Devido a introdução de novos materiais para a obturação do sistema de
canais radiculares e da importância da dentina como principal substrato de adesão
intracanal, a compreensão dos fatores que interferem no processo de adesão de
cada material torna-se, fundamental para o desenvolvimento de sistemas adesivos
eficazes para restaurações dentárias e para obturações intracanais.
20
1 REVISÃO DA LITERATURA
1.1 Adesão à dentina
Recentemente, com o objetivo de selar os canais radiculares com maior
efetividade, o desenvolvimento de novos materiais e cimentos endodônticos tem se
baseado em tecnologias de adesão obtidas da dentística restauradora (12).
O tratamento adesivo convencional da superfície da dentina segue um
protocolo clínico em três passos consecutivos. O primeiro passo é a aplicação de um
ácido seguida da lavagem da superfície, removendo o smear layer,
desmineralizando a camada superficial da dentina e expondo uma fina rede de
colágeno. O segundo passo é a aplicação do primer, um material resinoso
incorporado a um carreador líquido volátil, que penetra na dentina úmida e leva o
material resinoso para o interior da matriz colágena e dos túbulos dentinários. O
terceiro passo é a aplicação do adesivo, uma resina com pouca ou nenhuma carga
que co-polimeriza com o primer, se ligando dessa forma à matriz colágena. O
resultado desse processo de união de três passos é chamado de “hibridização” ou
de “formação da camada híbrida” (12, 14). Os sistemas adesivos self-etching ou
autocondicionantes não utilizam o primeiro passo do processo de hibridização.
Nesses sistemas, um primer ácido é utilizado. Ele penetra através do smear layer,
desmineraliza a dentina superficial, com o objetivo de incorporar o smear layer à
camada híbrida. Os sistemas autocondicionantes modernos podem apresentar os
passos de aplicação do primer e do adesivo em uma só etapa (passo único) ou
separados (dois passos). A redução do número de etapas torna o processo menos
sensível à técnica (12, 14, 15).
A revisão de literatura de Pashley, Sano, Ciucchi, Yoshiyama e Carvalho (13)
aborda diversos fatores relacionados com a adesão a dentina. Os autores relatam
que apesar dos materiais de adesão a dentina serem muito utilizados para
restaurações dentárias, eles ainda apresentam muitas limitações, principalmente
devido à contração de polimerização. O artigo também apresenta os vários testes de
adesão a dentina disponíveis, explicando, detalhadamente, o teste de microtração
para materiais odontológicos recém introduzido na época.
21
1.1.1 Microestrutura da dentina e smear layer
Marshall, Marshall Kinney e Balooch (11) relatam, em uma revisão de
literatura, as diferentes estruturas (túbulos dentinários, colágeno), os componentes
(orgânicos e inorgânicos) e as propriedades da dentina (módulo de elasticidade e
dureza) que podem ter influência direta na adesão. Os autores ressaltam a grande
variação existente em diferentes regiões da dentina e a dificuldade de estudá-las.
Eles concluem que apesar dos avanços nos estudos que buscam analisar a
estrutura da dentina, pouco se sabe sobre a influência de cada variável da dentina
na adesão. Relatam ainda que mais estudos devem ser desenvolvidos nessa área
para melhorar os resultados obtidos com os materiais adesivos restauradores.
Pashley, Sano, Ciucchi, Yoshiyama e Carvalho (13) também chamam a
atenção para as muitas variáveis envolvidas no processo de adesão que podem
influenciar diretamente na sua eficácia. Dentre elas, as variações do susbstrato de
adesão relacionada a variações da dentina devido a localização no dente e ao tipo
de dentina analisada (primária, secundária ou esclerótica).
Tay e Pashley (14) analisaram através de microscopia eletrônica de
transmissão a profundidade de remoção do smear layer e formação da camada
híbrida no interior dos túbulos dentinários utilizando os sistemas autocondicionantes.
Eles observaram que os 3 sistemas testados desmineralizaram a dentina em
diferentes profundidades. Clearfil Mega Bond foi o mais fraco e Prompt L-Pop foi o
mais agressivo. A atividade mais suave do Mega Bond preservou tanto o smear
layer quanto os smear plugs, incorporando-os na camada híbrida. Observaram
também que a espessa camada de smear layer não impediu a dissolução e
formação da camada híbrida.
Vongphan, Senawongse, Somsiri e Harnirattisai (16) compararam a influência
de diferentes irrigantes utilizados sobre a dentina na adesão de sistemas auto-
condicionantes. Os autores observaram que o hipoclorito de sódio reduziu a
resistência à microtração e que o ascorbato de sódio, aumentou essa resistência.
De-Deus, Murad, Reis, Gurgel-Filho e Coutinho Filho (2) avaliaram a
adaptação entre dentina e material obturador, medindo a penetração intratubular de
vários cimentos endodônticos após instrumentação do canal radicular. Os autores
observaram que a maior penetração intratubular dos cimentos endodônticos
22
acontecia após a remoção do smear layer com EDTA, principalmente quando os
cimentos AH Plus e Pulp Canal Sealer foram utilizados.
O objetivo do estudo de Lohbauer, Nikolaenko, Petschelt e Frankenberger
(15) foi avaliar a influência na adesão da profundidade de penetração intratubular de
adesivos dentinários. Para assegurar diferentes profundidades de penetração
intratubular de um sistema adesivo auto-condicionante após a aplicação em uma
superfície da dentina, os autores utilizaram um sistema de vácuo capaz de aumentar
essa profundidade. Os ensaios de microtração revelaram que a maior penetração
para o interior dos túbulos dentinários dos tags adesivos não aumentou a adesão.
1.1.2 Caracterização microestrutural da dentina por Processamento e Análise de
Imagens (PADI)
PADI é um conjunto de operações matemáticas realizadas com os pixels das
imagens digitais, utilizando softwares especializados. O PADI tem com o objetivo
melhorar a qualidade da imagem e extrair informações quantitativas de interesse,
possibilitando medições complicadas com alta precisão e rapidez (17).
A microscopia co-localizada é a captura de uma coleção de imagens digitais,
em um grande número de posições, nos eixos x-y, em diferentes tempos
experimentais. No intervalo entre tempos experimentais a amostra pode ser
removida do microscópio para a realização de qualquer tipo de modificação na sua
superfície. Assim, as mudanças na amostra podem ser acompanhadas através do
tempo para as mesmas posições x,y, fornecendo à avaliação um caráter longitudinal
(18).
Reis (18) e De-Deus, Reis, Fidel, Fidel e Paciornik (19) aplicaram a
microscopia co-localizada para avaliar a remoção do smear layer dentinário com o
EDTA. Apesar do modelo experimental não permitir uma comparação clínica direta,
o método foi eficiente para analisar quantitativamente o efeito dessa substância
sobre a dentina humana, identificando principalmente o alargamento dos túbulos
dentinários.
Posteriormente, essa metodologia foi utilizada com sucesso para análises
comparativas de substâncias quelantes convencionais e modernas, revelando
23
diferenças na velocidade e na quantidade de desmineralização causados por cada
uma (20, 21, 22, 23).
1.1.3 Adesão no sistema de canais radiculares
A revisão de literatura de Schwartz (12) aborda a complexidade da adesão no
sistema de canais radiculares a partir de artigos e princípios utilizados na dentística.
O autor relata o desenvolvimento de materiais obturadores adesivos capazes de
melhorar os selamentos coronário e apical do canal radicular, e discute os
obstáculos que devem ser ultrapassados para atingir uma união efetiva no sistema
de canais radiculares, os progressos já alcançados, e as possíveis estratégias que
podem melhorar os materiais no futuro.
Tay, Loushine, Lambrechts, Weller e Pashley (24) publicaram um interessante
trabalho realizando uma série de experimentos para investigar o papel dos fatores
geométricos na qualidade da adesão à dentina radicular. Os autores relembram que
um dos principais problemas encontrados durante o processo de polimerização do
adesivo em uma cavidade coronária é o mesmo que ocorre no interior do canal, pois
o volume de monômeros é diminuído e isso cria um stress de contração com força
suficiente para provocar a desadaptação do adesivo da parede dentinária.
O objetivo da revisão de literatura de Tay e Pashley (4) foi fornecer uma
definição mais ampla ao termo monobloco na endodontia, classificando dentro desse
contexto os materiais utilizados para reabilitar o espaço do canal radicular. A
classificação do monobloco está relacionada ao número de interfaces presentes
entre a dentina e o material de obturação. Assim, a utilização de MTA seria um
monobloco primário, a obturação convencional com guta percha e cimento um
monobloco secundário e a obturação que utiliza um adesivo sobre a guta percha, um
monobloco terciário.
Bouillaguet, Bertossa, Krejci, Wataha, Tay e Pashley (25) estudaram modelos
alternativos para as obturações adesivas utilizando um procedimento indireto de
adesão a dentina com um material acrílico no corpo da obturação com o objetivo de
otimizar a qualidade da adesão à dentina radicular. Os autores justificam o estudo
explicando a frágil situação atual da adesão intracanal devido às limitações dos
24
materiais disponíveis e pelos fatores anatômicos e morfológicos que tornam a
obtenção de uma adesão a dentina de qualidade um desafio.
O objetivo do estudo de Jainaen, Palamara e Messer (26) foi avaliar a
contribuição dos túbulos dentinários na adesividade de secções cervicais de canais
radiculares obturados com um cimento à base de resina epóxi, o AH Plus. Os
autores utilizaram um teste de micro push-out e concluíram que as diferentes
orientações dos túbulos dentinários não resultaram em diferenças significativas de
resistência ao cisalhamento.
O objetivo de Tagger, Tagger, Tjan e Bakland (27) foi criar um método
quantitativo reprodutível que permitisse a comparação de cimentos endodônticos
entre os estudos. Os autores utilizaram o cisalhamento para comparar a resistência
dos cimentos Roth 811 (Roth International Ltd., Chicago, IL, EUA), CRCS (Hygenic,
Akron, OH, EUA), Apexit (Vivodent, Schaan, Luxemburgo), Sealapex (Kerr
Manufacturing Co., Romulus, MI, EUA), Pulp Canal Sealer (Kerr Manufacturing Co.),
Ketac Endo (ESPE GmbH, Oberbay, Alemamnha), Bioseal (OGNA, Milano, Itália),
AH 26 (De Trey/Dentsply, Konstanz, Alemanha) e Sealer 26 (Dentsply Industria e
Comercio, Ltda, Petropolis, RJ, Brasil). Os cimentos Sealer 26 e AH 26
apresentaram os melhores resultados.
Doyle et al. (28) avaliaram o comportamento do cimento resinoso
EndoRez em combinação com dois sistemas adesivos auto-condicionantes. Os
autores desenvolveram um desenho experimental para os ensaios de tração das
amostras e observaram que a combinação com adesivos autocondicionantes
melhorou a adesividade desse cimento. Falhas mistas na adesão foram reveladas
após análises fractográficas através do MEV.
Al-Asaf, Chakmakchi, Palaghias, Karanika-Kouma e Eliades (29) avaliaram as
características interfaciais de cimentos resinosos em dentina coronária medindo a
resistência à tração, tipo de falha, extensão da desmineralização, alterações
morfológicas e formação da camada híbrida. Os autores observaram que os
cimentos apresentam propriedades interfaciais diferentes, que podem resultar
também em diferenças no desempenho clínico.
25
1.2 Sistema Resilon-Epiphany
Teixeira, Teixeira, Thompson, Leinfelder e Trope (5) introduziram o sistema
Resilon-Epiphany na literatura. O estudo, na verdade, é uma descrição das
características e das propriedades dos materiais que constituem esse sistema. Os
autores ressaltam a vantagem do Resilon ser um material utilizado semelhante à
guta percha, porém com adesividade ao cimento endodôntico.
A capacidade de selamento de canais radiculares obturados com o sistema
Resilon-Epiphany foi avaliada através de um estudo in vitro de Shipper, Ørstavik,
Teixeira e Trope (1) de infiltração bacteriana de Streptococcus mutans e
Enterococcus faecalis. Os autores observaram que canais radiculares obturados
com esse sistema resistiram mais à infiltração que aqueles obturados com guta
percha e cimento (AH Plus ou Epiphany).
Mounce e Glassman (30) testaram o produto Real Seal e fizeram vários
relatos e observações quanto ao seu procedimento de uso. De acordo com eles,
através da remoção do smear layer, produzido durante o preparo químico-mecânico,
é possível aderir mecanicamente o material obturador no interior dos túbulos
dentinários e criar o “monobloco” do cimento resinoso com o núcleo Resilon,
também resinoso.
Skidmore, Berzins e Bahcall (31) compararam a qualidade da adesão à
dentina radicular do sistema Resilon com as obturações endodônticas
convencionais. Para isso, um ensaio micro-push-out foi realizado, revelando
resultados significantemente superiores nos espécimes obturados pelo sistema
Resilon-Epiphany.
Ungor, Onay e Orucoglu (32) compararam a resistência adesiva alcançada
nas obturações endodônticas realizadas com sistema Resilon-Epiphany com guta
percha e AH Plus. O resultado do ensaio mecânico revelou que a maior parte das
falhas foi do tipo adesiva e o uso do sistema Resilon-Epiphany não aumentou a
resistência adesiva à dentina radicular.
A revisão de literatura sobre a aplicação do conceito de monobloco na
endodontia de Tay e Pashley (4) afirma que, atualmente, o Resilon é o único
material adesivo que pode ser utilizado nas técnicas da compactação lateral ou
vertical aquecida. Os autores ainda relatam que o Resilon, em combinação com o
26
sistema de primer e cimento Epiphany, fornece obturações ideais em relação ao
selamento coronário e à resistência à fratura.
O tempo de cura de 11 cimentos endodônticos foi avaliado sob diferentes
condições em um estudo in vitro (33). Os autores observaram que Ketac Endo e
Epiphany foram os que endureceram mais rápido em ambientes anaeróbicos.
Contudo, quando na presença de um ambiente aeróbico, o Epiphany levou até 1
semana para endurecer.
Fisher, Berzins e Bahcal (34) compararam a qualidade da adesão obtida pelo
uso de vários materiais obturadores à dentina radicular usando um ensaio push-out.
Indo de encontro ao declarado pelo fabricante do sistema Resilon, os autores
concluíram que as obturações não-adesivas convencionais, utilizando guta percha e
AH Plus produziram a maior resistência ao ensaio push-out.
Sly, Moore, Platt e Brown (35) encontraram valores superiores de resistência
ao ensaio push-out nos espécimes obturados com guta percha e o cimento AH26 do
que naqueles obturados com o sistema adesivo Resilon/Epiphany.
Wachlarowicz, Joyce, Roberts e Pashley (36) avaliaram o efeito de soluções
irrigantes e substâncias quelantes, comumente usadas na endodontia sobre a
qualidade da adesão das obturações adesivas produzidas pelo uso do sistema
Resilon-Epiphany. Discos de dentina foram irrigados com água, clorexidina 2%,
hipoclorito de sódio (NaOCl) 6%, NaOCl 6% / EDTA 17% / água e NaOCl 1,3% /
MTAD. Após o ensaio mecânico, pode-se concluir que o uso da água pura e da
clorexidina resultou nos valores mais baixos de resistência à tração. No mais, nem o
uso do EDTA 17%, nem do MTAD foram capazes de melhorar a qualidade da
adesão quando comparado com o uso do NaOCl isolado.
Nagas, Cehreli, Durmaz, Vallittu, Lassila (37) analisaram a influência de
diferentes fontes de luz usadas na polimerização coronária sobre a qualidade das
obturações endodônticas adesivas. Pode ser concluído que o tipo de fonte de luz
usado exerce uma significante influência tanto na resistência ao ensaio push-out
quanto na qualidade do selamento coronário das obturações endodônticas adesivas.
Usando uma interessante abordagem, Jainaen, Palamara e Messer (38)
investigaram a qualidade da adesão do sistema Resilon-Epiphany e do EndoRez.
Espécimes foram produzidos usando somente um único cone principal, assim como,
usando somente o cimento referente ao respectivo sistema. Após o ensaio de
resistência push-out pode ser definido que o cimento de resina epóxi foi mais
27
resistente ao ensaio. Do mesmo modo, menores valores de resistência foram
encontrados quando os cimentos foram usados junto com um cone principal
obturador; assim sendo, parece que a qualidade da adesão intracanal pode ser
relacionada com a espessura da película de cimento usada. Quando o cone principal
foi usado, a maior parte das falhas foi do tipo coesiva, pois foi verificada a presença
de uma camada de cimento na superfície do canal. Por outro lado, quando o cimento
foi utilizado isoladamente, as falhas do tipo adesiva foram predominantes, ou seja,
apresentando uma superfície dentinária relativamente limpa.
O estudo de Shemesh, van den Bos, Wu e Wesselink (3) avaliou a
capacidade de selamento de canais radiculares obturados com guta percha (guta
percha e cimento AH Plus) e com Resilon (Resilon e cimento Epiphany). Foram
utilizados dois modelos de infiltração: o sistema de transporte de fluidos, e um
modelo de infiltração que utiliza a glicose como marcador. Os resultados não
revelaram diferenças significativas entre os grupos ou entre os métodos de
infiltração. Os autores também concluíram que os materiais utilizados para a
obturação não foram capazes de impedir a microinfiltração dos canais radiculares.
De-Deus, Namen, Galan e Zehnder (39) demonstraram o efeito dos diferentes
pré-tratamentos dentinários na qualidade da adesão obtida pelo sistema Resilon. A
resistência ao ensaio push-out foi determinada em canais irrigados com as
substâncias quelantes MTAD e HEBP 18%. Tanto o NaOCl quanto o EDTA 17%
foram usados como referências para comparações. Os resultados revelaram que os
canais irrigados com MTAD e com EDTA 17% apresentaram valores intermediários
de resistência. Por outro lado, os canais nos quais a dentina não sofreu nenhum tipo
de pré-tratamento (somente NaOCl) apresentaram a pior qualidade de adesão. A
melhor qualidade de adesão foi obtida em canais irrigados com o protocolo de
irrigação alternada entre NaOCl e HEBP 18%. Esses resultados são importantes no
sentido de que foi evidenciada a influência do pré-tratamento dentinário na qualidade
da adesão das obturações adesivas endodônticas.
Ureyen Kaya, Keçeci, Orhan, Belli (40) investigaram a resistência ao ensaio
push-out e o tipo de falha das obturações endodônticas adesivas e convencionais.
Os autores concluíram que: (a) as obturações realizadas com o sistema Resilon
foram significantemente menos resistentes ao ensaio push-out e (b) a maior parte da
falhas foi do tipo coesiva.
28
Nunes, Silva, Alfredo, Sousa-Neto, Silva-Sousa (41) analisaram a influência
de diferentes condicionamentos dentinários na adesão de cimentos endodônticos.
Os resultados demonstraram que o AH Plus apresentou maior adesão à dentina em
relação ao Epiphany, independente do condicionamento da dentina apenas com
hipoclorito de sódio ou em combinação com EDTA.
Alfredo, Silva, Ozório, Sousa-Neto, Brunera-Júnior e Silva-Sousa (42)
avaliaram a resistência à tração das obturações adesivas e convencionais à dentina
radicular irradiada com laser diodo de 980nm. Após submeter os espécimes a um
ensaio mecânico tipo push-out, verificou-se que a irradiação da dentina com laser
diodo melhorou a resistência à tração das obturações realizadas com guta-
percha/AH Plus, porém não interferiu em nada nas obturações adesivas realizadas
com sistema Resilon-Epiphany.
Lee, Lai, Liao, Lee, Hsieh e Lin (43) desenvolveram um novo material à base
de poliuretano e um cimento à base de uretano-acrilato para a obturação do canal
radicular. Ensaios de micro-push-out revelaram resultados significativamente
melhores para esse novo material quando comparado a outros sistemas de
obturação como o Resilon- Epiphany e o sistema EndoREZ.
A adesão do cimento Epiphany SE foi avaliada por De-Deus (44), usando os
cimentos Epiphany e AH Plus como referência. Os ensaios de push-out das
amostras revelaram resultados significativamente superiores para o AH Plus em
comparação aos cimentos resinosos Epiphany. O mesmo estudo encontrou ainda
uma correlação positiva entre os gaps na interface da obturação com as paredes
dentinárias, medidos através de microscopia confocal, e os resultados obtidos com o
teste de adesão.
Rahimi, Jainaen, Parashos e Messer (45) avaliaram a influência da espessura
dos cimentos resinosos na adesão à dentina radicular. O teste de microcisalhamento
revelou que os cimentos à base de resina epóxi foram mais resistentes ao
deslocamento que os cimentos adesivos modernos e que a maior espessura de
cimento também aumentou essa resistência.
Beriat, Ertan, Cehreli, Gulashi (46) avaliaram o grau de conversão do cimento
Epiphany, considerando o método de fotoativação, a distância à fonte de
fotopolimerização e o tempo de endurecimento após a cura. Os autores observaram
que o tipo e a distância para a fonte polimerizadora não afetaram os resultados.
29
Contudo, o tempo após a cura foi significante para aumentar essa taxa de conversão
que foi incompleta mesmo após um período de 2 semanas.
1.3 Cimento iRoot SP
Os cimentos cerâmicos têm sido considerados como possíveis alternativas
para o tratamento endodôntico.
O trabalho de Bogen e Kuttler (8) analisou a literatura sobre o MTA,
enfatizando as propriedades que indicam o seu uso como um material de obturação
para o canal radicular. Os autores relatam métodos que podem ser utilizados para a
aplicação na endodontia. Vários casos clínicos são apresentados para demonstrar a
efetividade desse material para a resolução de lesões perirradiculares sob diversas
circunstâncias.
Existem apenas dois trabalhos publicados analisando o cimento iRoot SP, o
de Zhang, Shen, Ruse e Haapasalo (47) e o de Zhang, Li e Peng (6). O primeiro
avaliou a capacidade antimicrobiana de sete cimentos endodônticos: AH Plus, Apexit
Plus, iRoot SP, Tubli Seal, Sealapex, Epiphany SE e EndoRez no Enterococcus
faecalis. Os resultados demonstraram que o iRoot SP e o EndoRez foram capazes
de eliminar as bactérias quando recém-misturados e após um período de 3-7 dias.
A introdução do trabalho de Zhang, Li e Peng (6) relata que o iRoot SP é um
cimento com uma composição à base de silicato de cálcio, insolúvel, radiopaco, livre
de alumínio, que requer a presença de água para tomar presa e endurecer. Os
resultados do trabalho não demonstraram diferenças significativas entre os cimentos
iRoot SP e AHPlus em relação às taxas de infiltração ou em relação ao tempo de
infiltração de canais radiculares de incisivos centrais superiores após a obturação.
30
2 PROPOSIÇÃO
O objetivo deste estudo é avaliar o efeito da microestrutura da superfície
dentinária na adesão de cimentos endodônticos.
Assim, são propostos os seguintes procedimentos experimentais:
• desenvolvimento de uma metodologia de microscopia digital e análise
de imagens para caracterizar microestruturalmente a superfície da
dentina;
• avaliação da resistência de união dos cimentos endodônticos Epiphany
SE, iRoot SP e AH Plus;
• correlação dos dados obtidos de caracterização da microestrutura da
dentina e com os de resistência adesiva.
Dessa forma, são propostas as seguintes hipóteses para avaliação:
• hipótese nula 1: foi possível a obtenção de amostras padronizadas em
relação fração de área de túbulos (FAT) e da quantidade de túbulos
(QT);
• hipótese nula 2: não existe diferença significativa entre as resistência
de união (RU) dos cimentos Epiphany SE, iRoot SP e AH Plus;
• hipótese não-nula 3: existe uma correlação significativa entre a fração
de área de túbulos (FAT) na dentina e a resistência de união (RU) dos
cimentos endodônticos testados;
31
3 MATERIAL E MÉTODOS
O modelo experimental utilizado no presente estudo foi aprovado pelo Comitê
de Ética em Pesquisa do Hospital Universitário Pedro Ernesto (Anexo A).
A metodologia da pesquisa foi desenvolvida em quatro etapas sequenciais:
• seleção dos dentes e preparo da superfície dentinária;
• mapeamento dentinário
• ensaio de tração;
• análise estatística.
3.1 Seleção dos dentes e preparo da superfície dentinária
Foram coletados 30 terceiros molares humanos inclusos e semi-inclusos
extraídos, hígidos, do estoque da Disciplina de Endodontia da Universidade do
Estado do Rio de Janeiro. Os dentes selecionados foram limpos utilizando cureta
periodontal, pontas ultra-sônicas, e através de profilaxia com escova e pedra pomes,
para a remoção de tecidos aderidos à superfície radicular. Os dentes foram
mantidos em solução de timol a 0,1%, refrigerados a 9ºC e, antes do experimento,
foram lavados em água corrente por 24hs, para eliminação de qualquer traço de
timol remanescente.
Radiografias de todos os dentes foram realizadas no sentido vestíbulo-lingual
e, após o processo de revelação, as mesmas foram posicionadas sobre um
negatoscópio odontológico (Konex, São Paulo, SP, Brasil). Com o auxílio de um
paquímetro manual (Mitutoyo 530, Suzano, SP, Brasil), com precisão de 0,05 mm, a
distância entre a ponta da cúspide e a junção esmalte-dentina de cada dente foi
medida.
Em seguida, os dentes foram posicionados no interior de moldes circulares de
silicone para o embutimento individual com resina epóxi (Arazyn 1.0 – Ara Química,
SP, Brasil). Utilizando uma cortadora de alta precisão e baixa velocidade (Isomet,
Buhler Ltd., Lake Bluff, NY, EUA) com um disco de diamante (127mm X 0,35mm X
12,7mm) e sob irrigação constante de água, as coroas dos dentes foram removidas
32
através de uma secção transversal 0,5 mm abaixo da junção esmalte-dentina,
medida nas respectivas radiografias, expondo uma superfície de dentina coronária.
Esse processo encontra-se ilustrado na (Figura 1).
VisãoFrontal
Resina
epóxi
Esmalte
Dentina
coronária
Figura 1 – Desenho esquemático da secção transversal das amostras
embutidas em resina epóxi com exposição da dentina coronária.
A superfície de dentina de cada amostra foi então cuidadosamente preparada,
com o auxílio de uma politriz (Prazis – PL – São Paulo, SP, Brasil), utilizando lixas
de carbeto de silício #600 e #1200 (Norton, São Paulo, Brasil) e, em seguida, pano
de feltro e pastas de diamante de 3µm e de 1µm. O objetivo dessa preparação
metalográfica foi obter uma superfície plana, lisa, sem arranhões ou deformações,
que permitisse a observação da superfície dentinária no microscópio óptico. Além
disso, este processo gera uma camada padronizada de smear layer em todas as
amostras (48). Seis amostras foram eliminadas devido à exposição da câmara
pulpar durante o processo de preparação metalográfica.
3.2 Mapeamento Dentinário
O mapeamento dentinário tem por objetivo apresentar de forma gráfica e
quantitativa a distribuição espacial de medidas que caracterizam a microestrutura da
33
dentina, e que podem, em princípio, ter correlação com as características de
adesão. A Figura 2 ilustra este conceito com um mapa da quantidade de túbulos.
Este tipo de mapa permite que o observador identifique, com facilidade, valores
mínimo e máximo da propriedade medida, bem como sua variação na superfície de
análise.
Figura 2 - Exemplo de um mapa de fração de área de túbulos de uma região
central de uma amostra de dentina coronária.
A sequência de etapas para o mapeamento dentinário foi realizada para uma
amostra de cada vez e foi repetida de forma idêntica para todas as 18 amostras
utilizadas no estudo, da seguinte forma: (a) remoção do smear layer; (b) captura das
imagens em mosaico da dentina no microscópio óptico; (c) processamento e análise
digital de imagens do mosaico; e (d) montagem do mapa do mosaico de dentina.
3.2.1 Remoção do smear layer
Aplicou-se 0,5 ml da solução de ácido etileno-diamino-tetracético a 17%
(EDTA 17% - Fórmula e Ação, São Paulo, SP, Brasil) sobre a superfície dentinária.
Após 60 segundos, o ácido foi removido utilizando 3 ml de água destilada e, em
seguida, a superfície da amostra foi seca com jatos de ar.
34
3.2.2 Delimitação da área de análise (AA)
A área de análise (AA) corresponde à região da superfície dentinária a ser
mapeada. Para delimitar essa região foi utilizada uma máscara que consistia de um
pedaço de fita adesiva ScotchMR 810 (3M, Sumaré, SP, Brasil), de 5x13 mm, com
um orifício central, de aproximadamente 3 mm de diâmetro, confeccionado através
de um furador de papel.
Esse pedaço de fita adesiva foi colado sobre a amostra de forma que o orifício
ficasse localizado aproximadamente na região central da mesma. Dessa forma, a
área de análise corresponde à área circular de 3 mm de diâmetro no centro da
superfície da amostra de dentina (Figura 3).
Áreade
Análise
Máscara
13
9
3
Áreade
Análise
Máscara
13
9
3
Figura 3 – Desenho esquemático da delimitação da área de análise da
dentina utilizando uma máscara de fita adesiva.
3.2.3 Montagem do mosaico da dentina da área de análise
Para obter a imagem da AA da dentina, com magnificação e resolução
suficientes para medição de parâmetros relacionados à morfologia dos túbulos
dentinários, foi necessária a utilização do recurso de montagem de um mosaico.
35
Em microscopia, um mosaico consiste em uma imagem formada a partir da
montagem de 4 ou mais imagens menores adjacentes. Essas imagens que
compõem o mosaico são chamadas ladrilhos (Figura 4).
43
21
Figura 4 – Exemplo de um mosaico da letra “a” formado por 4 ladrilhos.
Linhas pretas delimitam externamente o mosaico. Linhas azuis são os limites dos
ladrilhos que compõem o mosaico. Setas vermelhas indicam a sobreposição dos
ladrilhos, permitindo o perfeito alinhamento das imagens adjacentes.
Para o presente trabalho, um microscópio óptico motorizado Axioplan 2
Imaging (Carl Zeiss, Hallbergmoos, Germany), controlado pelo software AxioVision
4.7 (Carl Zeiss Vision), foi utilizado para a captura de imagens e montagem do
mosaico de dentina. Uma lente objetiva Epiplan 50X HD (Carl Zeiss) foi utilizada
acoplada a uma câmera digital (Axiocam HR, Carl Zeiss Vision) de 1300 x 1030
pixels, resultando em uma magnificação total de aproximadamente 500X e uma
resolução de 0,21 µm/pixel (Figura 5).
Figura 5 – Laboratório de Microscopia Digital (DCMM PUC-Rio)
36
A amostra foi prensada sobre uma lâmina de vidro e posicionada no porta-
amostras do microscópio óptico, o qual é controlado pelo estágio motorizado do
mesmo.
Alguns parâmetros e configurações foram definidos na função “Mosaix” do
AxioVision para a montagem do mosaico:
• “Circular”: montagem do mosaico com a mesma forma da área de
análise, ou seja, circular (Figura 6, folha seguinte).
• “Overlap”: a taxa de sobreposição dos ladrilhos adjacentes foi fixada
em 5%.
• “Autofocus”: função que permite que a imagem seja levada
automaticamente ao foco, antes de ser capturada, em cada ladrilho.
• “Exposure Time”: um tempo de exposição adequado foi estabelecido
para o primeiro ladrilho e, a partir daí, mantido constante para os
demais ladrilhos. Não foi utilizada a exposição automática para evitar
variações de contraste entre os ladrilhos.
• “Frame”: corresponde ao tamanho de cada imagem capturada. No
presente estudo foi utilizado um frame central de 650x514 pixels,
correspondente à metade do campo total da câmera. Isto acelera o
processo de foco automático e também gera imagens mais nítidas,
minimizando o efeito da não planicidade da amostra. Em contrapartida,
como cada campo é menor, é necessário um número maior de campos
para cobrir toda a amostra.
• “Set up”: para determinar manualmente os limites da área de análise, a
amostra foi movimentada nos eixos x,y utilizando do controle remoto do
estágio motorizado, até ser possível observar a imagem da interface
dentina/fita adesiva, nos extremos vestibular (V), lingual (L), direito (D)
e esquerdo (E). Quando um desses limites era encontrado, a função
“expand” expandia o mosaico de forma circular até ele. A forma final do
mosaico foi definida depois de repetir esse procedimento para os
outros 3 limites. Após definir os limites do mosaico, o software
calculava automaticamente a quantidade e as posições das imagens a
serem capturadas (Figura 6, folha seguinte).
37
Figura 6 – Acima: Limites do mosaico. V (vestibular), L (lingual), E (esquerdo)
e D (direito). Abaixo: Interface do software Axiovision demonstrando a montagem de
um mosaico circular. Azul: ladrilhos; Círculo branco: forma aproximada do mosaico.
A captura das imagens dos ladrilhos iniciava-se sempre no canto superior
esquerdo do mosaico. As linhas eram formadas sequencialmente na ordem de
meandro, ou seja, a captura de uma nova linha seguia sempre o sentido inverso da
linha anterior.
38
Ao final da captura, a imagem do mosaico, formada por aproximadamente
400 ladrilhos foi salva no formato zvi, próprio do AxioVision, que salva todas as
informações originais da imagem do mosaico e de cada ladrilho.
3.2.4 Processamento e Análise Digital de Imagens (PADI)
A sequência típica de processamento e análise de imagens foi dividida nas
etapas de pré-processamento, segmentação, pós-processamento e extração de
atributos (49). Diversas operações foram programadas na forma de um script no
Axiovision para a realização do PADI e montagem do mapa nas imagens de
mosaico (ANEXO B).
A etapa de pré-processamento envolve operações que visam corrigir defeitos
básicos da aquisição de imagem, como iluminação irregular, contraste insuficiente,
ruído etc. Nas imagens de mosaico, inicialmente um ajuste de posição dos ladrilhos
do mosaico foi realizado com o comando Stiching para corrigir desalinhamentos nas
fronteiras (Figura 7).
20 µm
a
20 µm
b
Figura 7 – Ampliação de parte de um mosaico demonstrando os problemas
causados pelo desalinhamento dos ladrilhos (a – setas) e o resultado após o
“stiching” (b).
Conforme mencionado anteriormente, o mosaico da dentina é formado por
cerca de 400 ladrilhos, o que gera uma imagem de aproximadamente 200
megabytes. Assim, para agilizar as etapas do PADI, a resolução da imagem do
mosaico foi reduzida por um fator de 2, tornando o processo mais veloz e com pouca
39
perda de informação quantitativa. Outra operação de pré-processamento realizada
foi o realce do contorno dos orifícios dos túbulos dentinários sobre a dentina
intertubular de forma a obter transições mais nítidas e abruptas entre túbulos e
dentina.
A etapa de segmentação foi utilizada para discriminar do fundo os objetos que
se deseja medir, transformando uma imagem colorida ou em tons de cinza em uma
imagem binária (preta e branca) (50). No presente experimento, como existe uma
grande variação de brilho e contraste ao longo do mosaico, não foi possível utilizar
um método de segmentação global. Utilizou-se a segmentação adaptativa, que se
adéqua a variações locais de brilho e contraste, mas requer dois parâmetros,
empiricamente determinados pelo operador: o tamanho típico dos objetos a serem
discriminados (túbulos) e uma sensibilidade tonal que controla a inclusão de pixels
dentro das regiões segmentadas (Figura 8 b e d, folha seguinte) (17).
Na etapa de pós-processamento, que é utilizada para tratar artefatos típicos
da segmentação, foram realizadas a separação dos túbulos que se tocavam (ou
arranhões da amostra) utilizando o método do divisor de águas (17) e eliminação,
por tamanho, de pequenos pontos escuros da imagem que não correspondiam a
túbulos, e das bordas do mosaico (Figura 8e, folha seguinte).
Após a correta segmentação e pós-processamento das imagens, a última
etapa é a extração de atributos, na qual parâmetros microestruturais são medidos.
Os parâmetros medidos em todos os mosaicos foram a fração de área de túbulos
(FAT) e a quantidade de túbulos (QT). A área total da imagem do mosaico a ser
medida foi definida por um frame individual para cada imagem, permitindo a
eliminação das regiões de bordas de cada imagem que poderiam distorcer os
resultados (Figura 9, folha 41).
40
10 µm
b
c
d
e
f
1mm
a)
1mm
Figura 8 – Sequência de PADI do mosaico. a) imagem inicial do mosaico; b)
imagem binária do mosaico após segmentação; c) zoom de uma região da imagem
original do mosaico para melhorar a visualização do PADI; d) imagem segmentada;
e) imagem pós-processada (remoção de pequenos pontos brancos; f) demarcação
sobre a imagem original dos túbulos medidos após o PADI.
41
Figura 9 - Imagem da interface de Axiovision com a definição de um frame
(círculo azul) para medição da fração de área de túbulos do mosaico, excluindo as
bordas.
3.2.5
Montagem dos Mapas
Um procedimento automático foi criado no Axiovision para transformar a
identificação local de túbulos em uma medida média relativa a uma dada região de
análise. Uma vez definida uma área de interesse, com tamanhos x e y definidos,
aplica-se um filtro passa-baixas com estes tamanhos de “kernel” sobre a imagem
com os túbulos segmentados. Desta forma, a imagem binária fica, efetivamente,
borrada, e a intensidade dos pixels em cada região é proporcional à respectiva
densidade original de túbulos. Na prática, uma imagem binária é reconvertida em
uma imagem em tons de cinza, mas estes tons representam a densidade média de
área tubular.
Finalmente, para melhorar a visualização do resultado, aplica-se uma tabela
de cores que transforma faixas de valores de tons de cinza em cores distintas.
42
Assim, obtém-se um mapa colorido em que as cores estão diretamente relacionadas
à densidade de área tubular.
a
b
Figura 10 – a) Aplicação do filtro passa-baixas na imagem binária gerando
uma imagem borrada em tons de cinza. b) Aplicação da tabela de cores sobre a
mesma imagem gerando o mapa da fração de área de túbulos.
3.3 Ensaio de tração
3.3.1
Divisão dos grupos
Após o mapeamento da superfície dentinária das 18 amostras estas foram
armazenadas em umidificador a 37
0
C. Para os ensaios de tração, foram criados 3
grupos experimentais, com 6 dentes cada, de acordo com o cimento avaliado. As
amostras foram distribuídas randomicamente para a criação dos grupos
experimentais com auxílio de um algoritmo computacional (51) e, em seguida,
renumeradas dentro de cada grupo. A Tabela 1 (folha seguinte) demonstra os
grupos experimentais e a composição dos cimentos utilizados no estudo.
43
Tabela 1 – Grupos experimentais para o ensaio de tração e composição dos
cimentos.
Grupo N Cimento Composição
A 6
AH Plus
®
(Dentsply DeTrey,
Konstanz, Alemanha)
Pasta A: resina epóxica bisfenol-A, resina
epóxica bisfenol-F, tungstato de calcio, óxido de
zircônio, sílica e pigmentos de óxido de ferro;
Pasta B: dibenzildiamina, aminoadamantano,
triciclodecano-diamina, Tungstato de calcio
óxido de zircônio, sílica e óleo de silicone
B 6
Epiphany SE
®
(Pentron Clinical Technologies, LLC,
Wallinford, CT, EUA)
EBPADMA, HEMA, BISGMA resinas ácisa de
metacrilato, bário-boro-silicato, silica,
hidroxiapatita, calcio-alumínio-flúor-silicato,
óxido de alumínio, oxicloreto de bismuto,
aminas, peróxido, fotoiniciador, estabilizadorese
pigmentos
C 6
iRoot SP
®
(Innovative BioCeramix Inc,
Vancouver, Canada)
Fosfato de calcio, silicatos de calcio, óxido de
zircônio, hidróxido de cálcio, cargas e
espessantes
3.3.2 Preparação dos corpos de prova
O processo de preparação dos corpos-de-prova para o ensaio de tração
encontra-se esquematizado na Figura 11 (folha seguinte).
Dezoito anéis de silicone (Small Parts Inc., Miami Lakes, FL, EUA) de 5 mm
de altura e 3,25 mm de diâmetro interno foram utilizados como moldes para
confeccionar cilindros de resina epóxi. Após tomar presa, os cilindros de resina
foram empurrados para fora dos anéis e guardados para serem utilizados na
cimentação. Os anéis de silicone foram posicionados em volta da área de análise da
superfície dentinária e cianoacrilato foi utilizado na interface fita adesiva/tubo de
silicone para o selamento (
Figura 11, folha seguinte).
O AH Plus é um cimento tipo pasta/pasta e, para a sua manipulação,
proporções iguais de base e catalisador foram dispensadas sobre uma placa de
vidro e misturadas com uma espátula Endo Flex Intrafill (S.S.White/Duflex, Rio de
Janeiro, RJ, Brasil) com movimentos circulares, repetidos no mesmo sentido durante
2 minutos. Seringas plásticas descartáveis de 1 ml (BD Plastipak
®
, Becton Dickinson
Ind. Cirúr. Ltda, Curitiba, PR, Brasil)
foram utilizadas para inserir esse cimento, após
a manipulação, nos tubos de silicone das amostras do Grupo A. O cimento Epiphany
SE também é do tipo pasta/pasta, fornecido em uma seringa com uma ponta auto-
misturadora. Essa seringa foi utilizada para inserir o cimento já misturado nos tubos
44
de silicone das amostras do Grupo B. O cimento iRoot SP é comercializado dentro
de uma seringa e foi diretamente injetado nos tubos de silicone do Grupo C (Figura
11).
Figura 11 – Desenho esquemático da preparação dos corpos de prova para o
ensaio de tração. O anel de silicone, que serviu como molde para o cilindro de resina
epóxi, foi posicionado em volta da área de análise e fixado com cianoacrilato. Após a
inserção do cimento no anel de silicone, o cilindro de resina foi pressionado dentro
do mesmo anel até a altura de 4,5mm.
Imediatamente após o preenchimento completo do tubo de silicone com
cimento (~0,15ml) um cilindro de resina epóxi, previamente confeccionado, foi
inserido no tubo de silicone e pressionado verticalmente para baixo até atingir a
marcação de 4,5 mm, comprimindo o cimento em direção à dentina. A pressão
digital nessa posição foi mantida por 30 segundos. Os excessos do cimento
extravasado pela parte superior do tubo de silicone foram removidos utilizando
algodão e álcool. O mesmo procedimento foi repetido, da mesma forma, para as
outras amostras de cada grupo.
Nos corpos de prova do grupo do cimento Epiphany SE, foi também realizada a
fotopolimerização com uma fonte de L.E.D (Poly 600, Kavo Dental Excellence,
Joinville, SC, Brasil), por 40 segundos, seguindo as recomendações do fabricante.
As amostras foram mantidas em umidificador a 37
0
C por 15 dias para permitir
o endurecimento dos cimentos. Após esse período os anéis de silicone foram
45
cortados e removidos, deixando os corpos de prova preparados para os ensaios de
tração (Figura 12).
Figura 12: Desenho esquemático de um corpo de prova para o ensaio de
tração.
Cada corpo de prova foi individualmente levado à máquina de ensaios
mecânicos EMIC-DL3000 (EMIC Equipamentos e Sistemas de Ensaio LTDA, São
José dos Pinhais, PR, Brasil) para a realização dos ensaios de tração. O software
Tesc 3.1 (EMIC – Equpamentos e Sistemas de Ensaio Ltda) foi utilizado para
controlar o ensaio de tração. Antes de iniciar o ensaio, o software solicitava o
diâmetro da amostra para fornecer o resultado da Resistência de União (RU) em
MPa. Assim, antes de cada ensaio, o diâmetro da área de análise (3,25 mm) foi
informado e o ensaio prosseguiu, utilizando uma célula de carga de 50N e com
velocidade constante de 0,5 mm/min, até o momento da ruptura.
3.3.3 Análise qualitativa do padrão de ruptura
Após os ensaios de tração, as amostras foram levadas a um Microscópio
Eletrônico de Varredura FEI Quanta 300 (FEI Company™, Oregon, USA) para
46
avaliação da superfície de adesão. As amostras foram analisadas com uma
distância de trabalho de 7,5 mm a 12 mm, em baixo vácuo (pressão de ~0,3 Torr),
voltagem de 25KV), no modo de elétrons secundários e com magnificações variando
de 30X a 4000X.
Os padrões de fratura foram classificados de acordo com as seguintes
categorias:
• tipo 1 – falha adesiva (interface dentina/cimento);
• tipo 2 – falha mista (2 substratos);
• tipo 3 – falha coesiva na interface material obturador sólido/cimento.
3.4 Análise Estatística
Os resultados de FAT, QT e RU foram transferidos para uma planilha do
Excel (Microsoft) para cálculo das médias e plotagem de gráficos. O software
estatístico Prisma 5.0 (GraphPad Software Inc, La Jolla, CA, USA) foi utilizado como
ferramenta para análise dos dados e plotagem de gráficos. O nível de significância
de 95% foi adotado para todo o tratamento estatístico
Os dados de FAT e de QT obtidos com o PADI de cada mosaico de dentina
foram testados quanto à sua aderência a curva Gaussiana através do teste de
normalidade abrangente D'Agostino & Pearson.
Os dados de RU, obtidos com os ensaios de tração, também foram testados
quanto à sua aderência a curva Gaussiana através da mesma forma. Como esses
dados revelaram uma distribuição não-normal, eles foram tratados estatisticamente
utilizando teste não-paramétrico de Mann-Whitney U.
Devido à natureza não-normal dos dados, o teste r de Spearman foi usado na
determinação de um coeficiente de correlação (r). Este tipo de análise de correlação
tem como objetivo quantificar o grau com que 2 variáveis independentes se
relacionam. Em outras palavras, o coeficiente de correlação (r) determina o quanto
uma variável influencia na outra.
47
4 RESULTADOS E DISCUSSÃO
4.1 Caracterização microestrutural da dentina
4.1.1 Análise de Imagens
Os resultados obtidos com os dois parâmetros analisados através do PADI
realizado nos mosaicos, fração de área de túbulos (FAT) e quantidade de túbulos
(QT) estão apresentados na Tabela 2 (abaixo) e nos Gráficos 1 e 2 (folha seguinte).
Apesar de todos os dentes terem sido selecionados e preparados da mesma
forma, observou-se nas 18 amostras analisadas que a QT variou de 59903 a 218770
e a FAT variou de 4,12% a 18,88%. Assim, após a aplicação do teste de D'Agostino
& Pearson a hipótese nula 1 foi negada, já que a natureza dos dados de FAT e de
QT não foram normais (P<0,05).
Tabela 2 – Resultados obtidos com o PADI e as médias de cada grupo
QT (#) FAT (%)
Grupo A - AH Plus
(MÉDIA)
99645,5 9,62
A-01 97045 11,74
A-02 168807 18,88
A-03 88316 7,55
A-04 59903 6,66
A-05 111335 7,77
A-06 72467 5,10
Grupo B - Epiphany SE
(MÉDIA)
101488,3 6,69
B-01 85791 6,34
B-02 76971 5,24
B-03 72388 4,65
B-04 68975 5,21
B-05 218770 12,57
B-06 86035 6,13
Grupo C – Iroot
(MÉDIA)
110097,2 7,77
C-01 111203 10,96
C-02 72226 4,91
C-03 118568 8,26
C-04 161529 7,07
C-05 104607 4,13
C-06 92450 4,12
48
AHPlus EpiphanySE iRootSP
0
500 00
100000
150000
200000
250000
Quantidade de Túbulos - QT
Grupos Experimentais
AHPlus
EpiphanySE
iRootSP
Gráfico 1 – Distribuição da QT nas amostras de cada grupo experimental
AHPlus EpiphanySE iRootSP
0
5
10
15
20
25
Fração de Área de Túbulos - FAT (%)
Grupos Experimentais
AHPlus
EpiphanySE
iRootSP
Gráfico 2 – Distribuição da FAT nas amostras de cada grupo experimental
49
Analisar a microestrutura da superfície dentinária pode ser considerado um
desafio. Por ser uma amostra biológica, a captura de imagens através de
microscopia eletrônica de varredura em alto vácuo só é possível após a metalização,
o que impossibilita intervenções posteriores na mesma superfície. Além disso, a
composição da dentina, com aproximadamente 10% de água, dificulta o processo de
metalização e a observação em baixo vácuo. Outra dificuldade é a distribuição dos
túbulos dentinários pela dentina: variações de angulação, de quantidade e de
diâmetro podem ser observadas dependendo da localização, da profundidade e do
grau de calcificação do dente (11, 18, 52).
Assim, o presente estudo procurou padronizar algumas variáveis para obter
amostras semelhantes entre si. Apenas terceiros molares inclusos e semi-inclusos
foram selecionados, visando obter um grau de calcificação similar entre as amostras,
já que são dentes que nunca estiveram em função. As coroas foram seccionadas 0,5
mm abaixo da junção esmalte-dentina, para eliminar o esmalte e expor a dentina
coronária. Essa superfície foi eleita para a análise com o objetivo de padronizar a
orientação dos túbulos, que, nesse caso, encontram-se perpendiculares à superfície
(11, 27). Contudo, a eliminação de 12 amostras devido à exposição da câmara
pulpar durante a preparação metalográfica e as diferenças de QT e FAT observadas
com o PADI indicam a variação entre amostras na distância entre a câmara pulpar e
a junção esmalte-dentina.
O PADI é um importante recurso para análise quantitativa de elementos
microestruturais de materiais. As suas principais vantagens são a excelente
representatividade estatística, já que um grande número de campos ou de objetos
pode ser considerado para análise, geralmente sem influência de um operador
humano; aquisição muito mais rápida de dados do que a contagem manual; e a
possibilidade de avaliação de parâmetros complexos que não podem ser obtidos
através de inspeção visual, como medições sofisticadas de área, forma e textura
(17).
O recurso de análise de imagens já foi utilizado com sucesso para quantificar
a fração de área de túbulos e a quantidade de túbulos em estudos prévios de
microscopia óptica co-localizada analisando o efeito de substâncias quelantes sobre
a dentina (18, 19, 20, 21, 22, 23). Nesses, uma mesma rotina de PADI foi
desenvolvida no software KS400 (Carl Zeiss) e utilizada para analisar uma coleção
de aproximadamente 15 imagens em cada amostra, após diferentes tempos
50
experimentais, de forma automática. Esses estudos apresentaram um caráter
quantitativo e reprodutível inédito na época para análise microestrutural de dentina,
já que os estudos tradicionais com MEV pode ter influência direta de um operador
para a seleção da área de análise e uma avaliação apenas qualitativa das imagens.
A montagem do mosaico de dentina apresenta 2 vantagens em relação aos
estudos de microscopia co-localizada publicados anteriormente. Primeiramente,
como a microestrutura da dentina pode apresentar variações, mesmo em regiões
muito próximas (52) o ideal é que a análise seja realizada em uma área mais
extensa, que seja representativa. O mosaico é uma técnica de microscopia digital
que possibilita a observação de uma área, de qualquer tamanho, com uma
resolução relativa à capacidade do microscópio utilizado. No presente estudo, a
utilização desse recurso possibilitou a análise de uma área representativa da
dentina, já que centenas de imagens capturadas em alta magnificação e com
resolução suficiente para medição de parâmetros microestruturais foram utilizadas. A
segunda vantagem é que o recurso da análise de imagens pôde ser utilizado para o
mosaico como um todo. Ou seja, apenas uma grande imagem foi medida
automaticamente, o que tornou o processo muito mais veloz. Assim, o resultado da
medição de até 200.000 túbulos em cada amostra pôde ser obtido em cerca de 10
minutos.
Qualquer técnica de microscopia digital pode ser utilizada para a formação de
um mosaico, pois a partir da captura de imagens adjacentes, a concatenação
dessas utilizando um software de análise de imagens resulta em uma grande
imagem em alta resolução. Apesar do Microscópio Óptico não ser capaz de atingir
magnificações elevadas e ainda apresentar baixa profundidade de foco quando
comparado a um MEV, existem algumas vantagens em utilizá-lo para a confecção
do mosaico. A microscopia óptica é uma técnica simples, de baixo custo e que
possibilita a captura de imagens de forma rápida e, dependendo da capacidade do
microscópio e da câmera utilizados, em alta resolução. A magnificação de 500X foi
suficiente para a caracterização microestrutural da dentina através de análise de
imagens. Essa técnica permitiu ainda que a mesma área mapeada fosse utilizada
posteriormente, com o objetivo de definir o papel das estruturas da dentina na
adesão de cada cimento endodôntico avaliado.
51
4.1.2 Mapeamento Dentinário
O mapeamento é um recurso utilizado para analisar a distribuição espacial de
características microestruturais de materiais, através da associação de medidas
(obtidas com o PADI) com cores. Assim, a conversão da imagem do mosaico em um
mapa trouxe, além de medidas quantitativas de aproximadamente 400 imagens, a
visualização da distribuição dos túbulos dentinários pela superfície e a área ocupada
por eles (Figura 13, folha seguinte; Figura 14, folha 53; e Figura15, folha 54).
Foi necessária a aplicação de uma substância quelante previamente ao
mapeamento dentinário, pois secção transversal das amostras e a preparação
metalográfica produzem uma camada de smear layer que impede a visualização dos
orifícios dos túbulos dentinários e consequentemente o mapeamento da
microestrutura da dentina.
O mapa de fração de área de túbulos busca apresentar, de forma visual e
quantitativa, as variações de densidade espacial dos túbulos ao longo da superfície
dentinária. A visualização direta de cada túbulo segmentado não é adequada, já que
os túbulos são muito pequenos em comparação à região amostrada. Além disso, do
ponto de vista do impacto sobre a adesão, é mais importante obter informação
média relativa a uma área que englobe muitos túbulos e muita dentina intertubular.
O mapeamento da dentina ajuda a compreender melhor o que ocorre em
cada amostra, sendo possível observar que nem sempre, uma maior quantidade de
túbulos é responsável por um aumento da fração de área de túbulos e vice-versa
(Figura 13 na folha seguinte, A-01 e A-05). Além disso, também é possível notar que
em algumas amostras existem áreas mais uniformes dos índices de FAT e áreas
isoladas de maior concentração.
52
Figura 13 - Mapas de fração de área de túbulos das amostras do cimento AH Plus (Grupo A)
53
B-06
QT= 86035 / FAT= 6,13%
B-05
QT= 218770 / FAT= 12,57%
B-04
QT= 68975 / FAT= 5,21%
B-03
QT= 72388/ FAT= 4,65%
B-02
QT= 76971 / FAT= 5,24%
B-01
QT= 85791 / FAT= 6,34%
0%
4%
8%
12%
16%
20%
24%
26%
30%
Figura 14 - Mapas de fração de área de túbulos das amostras do cimento AH Plus (Grupo A)
54
Figura 15 - Mapas de fração de área de túbulos das amostras do cimento iRoot SP (Grupo C).
55
Avaliando estudos prévios sobre a composição e a formação estrutural da
dentina é possível observar que a fração de área de túbulos varia de 1%, quando
próximo à junção esmalte-dentina, a 22%, quando próximo à câmara pulpar (11, 53).
No presente estudo foi possível observar a grande variabilidade existente da FAT de
até 30% em diferentes amostras e, muitas vezes, em uma mesma amostra. Assim é
provável que apesar de uma secção transversal apresentar uma superfície
dentinária em um mesmo plano, a região central do dente pode apresentar grandes
variações microestruturais devido a variações das distâncias da junção esmalte-
dentina à câmara e cornos pulpares.
A obtenção de um mapa de uma amostra de dentina é um procedimento
extremamente rápido, que pode ser obtido em apenas dois passos após o PADI. Os
resultados qualitativos do mapa são interessantes para uma análise microestrutural
da dentina.
4.2 Adesão dos cimentos à dentina
4.2.1 Resultados dos cimentos endodônticos
Todas as amostras dos 3 grupos experimentais foram submetidas aos
ensaios de tração, Os resultados obtidos com os ensaios de tração apresentam-se
na Tabela 3 e no Gráfico 3, na folha seguinte.
56
Tabela 3 – Resultados e médias obtidos após os ensaios de tração.
Resistência de União – RU (MPa)
Grupo A - AH Plus
(MÉDIA)
4,53
A-01 4
A-02 4,9
A-03 4,95
A-04 4,37
A-05 4,1
A-06 4,88
Grupo B - Epiphany SE
(MÉDIA)
0,37
B-01 0,37
B-02 0,45
B-03 0,65
B-04 0,07
B-05 0,42
B-06 0,29
Grupo C – Iroot
(MÉDIA)
0,23
C-01 0,14
C-02 0,3
C-03 0,5
C-04 0,12
C-05 0,19
C-06 0,14
AHPlus EpiphanySE iRootSP
0
1
2
3
4
5
Resistência de União - RU (MPa)
Grupos Experimentais
AHPlus
EpiphanySE
iRootSP
Gráfico 3 – Resultados de RU obtidos em cada grupo experimental após os
ensaios de tração.
57
Os resultados das amostras do cimento iRoot SP (Grupo C) não foram
utilizados para comparação estatística devido à falha prematura na interface
cimento-cilindro de resina epóxi. O tratamento estatístico com teste de Mann-
Whitney U revelou diferenças entre os grupos experimentais indicando que as
amostras do cimento Epiphany SE apresentaram uma resistência ao ensaio de
tração significativamente menor que o grupo do cimento AH Plus (P < 0,0001).
A adesão a dentina é uma propriedade importante dos cimentos
endodônticos, pois além de minimizar o risco de deslocamento da obturação durante
os procedimentos de restauração, existe a possibilidade de reduzir a infiltração (27).
Apesar de não existir nenhum dado a respeito da resistência adesiva mínima ao
cisalhamento/tração e de ainda não ter sido encontrada uma correlação com a
infiltração de canais radiculares obturados, a resistência de adesiva continua sendo
um dos requisitos básicos para os cimentos endodônticos (54).
Os cimentos endodônticos à base de resina epóxi já demonstraram, em
estudos prévios, maior união à dentina que os cimentos à base de óxido de zinco e
eugenol e de hidróxido de cálcio, e de ionômero de vidro (27, 55, 56, 57). Por esse
motivo, o AH Plus foi utilizado para uma comparação com novos cimentos
endodônticos. Um fator que pode explicar os bons resultados desses cimentos
resinosos é a possibilidade de formação de uma ligação covalente entre um anel
epóxi aberto e algum grupamento amina exposto do colágeno da dentina radicular
(34). O cimento AH Plus apresenta grande capacidade de escoamento e longo
tempo de presa, o que aumenta o embricamento mecânico entre cimento e dentina
radicular. Esse fato, aliado à coesão entre as moléculas do cimento, aumenta a
resistência à remoção e/ou deslocamento da dentina, o que é traduzido em maior
adesão (41).
O iRoot SP é um dos cimentos modernos que foi avaliado nesse estudo. A
falha prematura observada nos ensaios de tração deve estar relacionada à sua
composição – que é similar à do MTA. Provavelmente, esse cimento não contém
um componente resinoso, que favoreça a sua união química adesiva com a resina
epóxi, resultando em falha nessa interface. Outras metodologias devem ser então
utilizadas para avaliar a adesão do iRoot SP, pois ainda não existem estudos sobre
essa propriedade desse novo cimento cerâmico. Os resultados de Zhang, Li e Peng
(6) revelaram que a capacidade de selamento do iRoot SP é semelhante à do AH
Plus. Os autores afirmam ainda que o iRoot SP é capaz de formar um selamento
58
hermético dentro do canal radicular, apresentando uma boa adaptação aos cones de
guta percha, ou sozinho para o preenchimento do canal radicular.
Outro cimento endodôntico moderno avaliado no presente estudo foi o
Epiphany SE. A introdução do sistema Resilon-Epiphany no mercado, em 2004, foi
acompanhada de uma série de resultados favoráveis ao material. Esses estudos
ressaltavam, ainda, a importância da sua utilização como o único meio de obter um
monobloco verdadeiro com a obturação do sistema de canais radiculares (1, 30, 58).
No entanto, poucos estudos de grupos de pesquisa independentes (não ligados aos
fabricantes) demonstraram superioridade desse novo sistema de obturação.
Skidmore, Berzins e Bahcall (31) observaram que o sistema Resilon-Epiphany
apresentou melhor capacidade de adesão em ensaios de micro-push-out, quando
comparados com obturações endodônticas convencionais utilizando o cimento à
base de óxido de zinco e eugenol Pulp Canal Sealer. Ungor, Onay e Orucoglu (32)
observaram que as obturações com o sistema Resilon-Epiphany apresentaram
capacidade de adesão similar a obturações convencionais.
Atualmente, esse cenário inicialmente favorável aos cimentos adesivos está
se invertendo e a grande maioria das publicações tem apresentado resultados que
corroboram com os obtidos no presente estudo. Ensaios de push-out (34, 40, 41,44)
demonstraram melhores resultados da combinação guta percha/AH Plus em relação
ao sistema Resilon-Epiphany. No estudo de Rahimi, Jainaen, Parashos e Messer
(45), utilizando o teste de microcisalhamento, o AH Plus também apresentou
melhores resultados que o cimento Real Seal. Outros cimentos endodônticos
resinosos também foram testados em obturações convencionais e obtiveram melhor
performance ou desempenhos semelhantes em testes de adesão (35, 38,43) e para
resistir à microinfiltração (3).
Os resultados desfavoráveis dos cimentos adesivos devem estar relacionados
às limitações de polimerização apresentadas pelos materiais utilizados na adesão a
dentina. Durante a obturação do canal radicular, apesar dos cimentos adesivos
serem empurrados para o interior dos túbulos dentinários patentes, existe uma alta
taxa de stress criada no processo de polimerização, capaz de causar uma
desadaptação entre o cimento e a parede dentinária (24,44).
Outro problema pode ser a efetividade do “grau de conversão” dos materiais
resinosos dentro do sistema de canais radiculares, ou seja, a conversão das
ligações duplas de monômeros de carbono em ligações simples poliméricas de
59
carbono. Existem variáveis no processo de polimerização do Epiphany SE, como
condições de armazenamento, fonte de fotopolimerização e tempo de presa que
podem afetar esse grau de conversão e, consequentemente, os diferentes valores
de adesão encontrados nos estudos. O Epiphany SE é considerado um cimento dual
e, assim, necessita de fotoativação para iniciar e acelerar sua presa. Como a
penetração de luz é limitada dentro do sistema de canais radiculares, a
polimerização ocorre rapidamente nas regiões em que a luz consegue penetrar e
lentamente onde ela não é capaz de alcançar. O tipo de fonte de luz utilizado para a
fotopolimerização parece não influenciar no tempo de presa final desse cimento (46).
Contudo, em um estudo in vitro o tempo de endurecimento do Epiphany em
ambientes anaeróbicos era de 30 minutos, e em um ambiente aeróbico esse tempo
aumentava para até 1 semana (33). O oxigênio parece então ser o responsável por
essa lentidão da polimerização, pois ele é capaz de inibir a polimerização do vinil,
deixando ligações de carbono insaturadas (41).
No presente estudo, todas as amostras foram mantidas em um umidificador a
37
o
C, durante 2 semanas para que os cimentos tomassem presa. Contudo, após os
ensaios de tração, foi possível observar que os corpos de prova das amostras do
grupo do Epiphany apresentavam áreas não polimerizadas de cimento. Apesar do
fabricante indicar a fotoativação na entrada do canal radicular para acelerar a
polimerização e criar um selamento coronário imediato, a presença de oxigênio nas
paredes e nos túbulos dentinários pode deixar 40-60% das ligações de carbono
insaturadas, resultando na formação de um fino filme polimérico com baixas taxas
de polimerização (41). Beriat, Ertan, Cehreli e Gulashi (46) observaram em um
estudo in vitro que o grau de conversão do cimento Epiphany após a fotoativação
coronária foi inicialmente de 50%, aumentando cerca de 10% após um período de
15 dias. O problema da polimerização incompleta parece ser a principal causa para
os baixos resultados de resistência de união encontrados no presente estudo.
Contudo, deve ser ressaltado que o mesmo pode ocorrer clinicamente e, assim,
mais estudos que simulem o ambiente intra-radicular de um dente no meio oral
devem ser realizados para determinar o real tempo de presa dos cimentos Epiphany.
60
4.2.2 Análises com o MEV
A análise da superfície dentinária após os ensaios de tração teve como
objetivo observar possíveis diferenças entre os padrões de fratura de cada cimento e
algumas imagens podem ser observadas na Figura 16 (folha seguinte). As amostras
do grupo do cimento iRoot SP não foram analisadas devido à falha prematura dos
corpos de prova na interface cimento/cilindro de resina epóxi.
Um MEV de pressão variável foi utilizado para observar as superfícies
dentinárias, o que torna possível a análise de amostras biológicas em baixo vácuo.
Assim, não foi necessária a metalização das amostras para obter imagens em
maiores aumentos da superfície dentinária, preservando as amostras originais e
permitindo, caso seja necessário, sua utilização posterior.
Inicialmente uma primeira análise das amostras em baixa magnificação
permitiu a visualização do local onde ocorreu a ruptura do corpo de prova (Figura 16,
na folha seguinte). No grupo do cimento AH Plus as amostras apresentaram um
padrão de fratura mista, na qual é possível observar a superfície dentinária e
remanescentes do cimento, em maior ou menor quantidade. No grupo do cimento
Epiphany SE, as amostras também apresentaram padrão de fratura mista, porém
com maior remanescente de cimento aderido na superfície dentinária. Esse fato
pode estar relacionado a não polimerização do cimento observada nos corpos de
prova e descrita previamente.
Rahimi, Jainaen, Parashos e Messer (45) procuraram identificar diferenças
entre a classificação do padrão de fratura de cimentos endodônticos resinosos
utilizando a microscopia óptica e a eletrônica de varredura convencional. Na primeira
análise utilizando a microscopia óptica os autores observaram que 70%
apresentaram falhas adesivas e coesivas. Contudo, a análise com MEV possibilitou
a observação de mais detalhes da superfície que apresentou evidências de uma fina
camada residual de resina e partículas de carga sobre a superfície dentinária, o que
caracterizaria a fratura mista.
61
a
D
D
M
M
M
*
*
*
*
b
*
*
*
*
*
*
*
*
*
D
Figura 16 – Imagens de MEV dos cimentos AH Plus (a) e Epiphany SE(b), em
baixo aumento, após os ensaios de tração. Observa-se remanescentes de cimento
(*) sobre a dentina (D) e a máscara que delimita a área de análise (M).
62
O tipo, o tamanho e a forma das partículas de carga também podem
influenciar a resistência de diferentes tipos de cimentos (45, 59). Em altas
magnificações foi possível observar que os cimentos apresentam cargas de
tamanhos variados, porém as do AH Plus apresentam formato próximo ao esférico
enquanto as do Epiphany SE são mais quadrangulares e aparentemente de maior
tamanho (Figura 17, folha 63; e Figura 18, folha 64). A forma larga e plana das
partículas dos cimentos adesivos pode resultar em alinhamentos paralelos entre elas
e à superfície dentinária, o que cria planos de clivagem propensos à falha quando
submetidos ao cisalhamento (45).
Nas imagens de ambos os cimentos avaliados com microscopia eletrônica de
varredura, foram observados túbulos dentinários patentes e túbulos preenchidos por
material resinoso (Figura 19, folha 65). Os túbulos dentinários patentes podem se
dever ao arrancamento dos tags durante o ensaio de tração (60). Não foi possível
confirmar a presença de partículas de carga dentro desses túbulos, mas estudos
prévios observaram que essas partículas não eram capazes de penetrar nos túbulos
devido ao seu tamanho, ficando espalhadas pela superfície dentinária.
63
b
a
D
D
Figura 17 - Imagens de MEV dos cimentos AH Plus (a) e Epiphany SE (b),
demonstrando as diferenças entre forma, tamanho e organização das partículas
(setas) de cada cimento sobre a dentina (D).
64
a
b
D
D
Figura 18 – Imagens de MEV, utilizando o mesmo aumento, onde as setas
indicam as cargas dos cimentos, demonstrando o menor tamanho das partículas do
AH Plus (a) em relação ao Epiphany SE (b).
65
a
b
D
*
D
*
Figura 19 – Imagens de MEV dos cimentos AH Plus (a) e Epiphany SE (b),
em maior aumento. Presença de túbulos dentinários patentes e preenchidos por
material resisnoso (setas). O maior tamanho das partículas de carga (*) impede a
penetração nos túbulos.
66
4.2.3 Testes de Adesão
O presente estudo utilizou um desenho experimental semelhante ao de Doyle
et al. (28), que determinou a resistência de união de cimentos endodônticos à
dentina com um ensaio de tração convencional. Existem diversos métodos
publicados na literatura para avaliar a resistência adesiva de materiais à dentina.
Apesar de já ter sido comprovado que testes diferentes vão também fornecer
resultados diferentes, impossibilitando uma comparação direta entre os estudos,
ainda não existe uma padronização da American Dental Association relativa ao
ensaio mecânico mais indicado para avaliar a adesão à dentina (27, 60, 61).
Tagger, Tagger, Tjan e Bakland (27) sugeriram um desenho experimental
para padronizar os estudos que avaliam a resistência adesiva de cimentos
endodônticos utilizando o teste de cisalhamento convencional. Contudo, as
características intrínsecas e as propriedades dos materiais utilizados para a
obturação do canal radicular podem influenciar os resultados finais em alguns tipos
de ensaios mecânicos. No teste de cisalhamento, por exemplo, a fratura se inicia no
ponto de aplicação da carga e as tensões induzidas durante o teste tendem a se
propagar pelas áreas frágeis da estrutura. Assim, acredita-se que, devido à
fragilidade dos cimentos endodônticos e à baixa adesão à dentina, esses testes
demonstrem, na realidade, a distribuição de defeitos presentes na interface adesiva
e não a resistência de adesiva, pois a união é levada a falhar em um plano
determinado pelo teste e não pelas características próprias da interface (62).
Outro teste que tem se tornado muito comum para investigar a adesão de
materiais resinosos, principalmente na dentística operatória, é o de microtração.
Esse adota a mecânica fundamental do teste de tração convencional em um corpo
de prova com dimensões reduzidas e com a interface de adesão ainda mais
reduzida, em formatos diferentes (cone, sino, ampulheta etc). As principais
vantagens deste tipo de teste é a possibilidade de obter vários corpos de prova em
um mesmo dente e, ainda, de utilizar um mesmo plano de dentina para vários
corpos de prova, o que teoricamente minimiza as variáveis naturais encontradas
entre diferentes dentes (13, 62). Contudo, como os ensaios de microtração
necessitam de um preparo especial dos corpos de prova que induza o rompimento
na interface adesiva, tensões são também geradas nessa região podendo causar
67
falhas prematuras (28, 25). Doyle et al. (28) optaram pelo ensaio convencional de
tração, devido a falhas prematuras durante a preparação dos corpos de prova do
sistema Resilon em um estudo piloto com microtração.
Uma variação do teste de cisalhamento é o teste de extrusão, também
chamado de push-out. Apesar das desvantagens relacionadas aos testes de
cisalhamento citadas acima, esse tem sido muito utilizado para avaliar a adesão no
interior de canais radiculares, principalmente porque leva em consideração a
configuração dos mesmos. Ou seja, além de simular a situação clínica de um canal
radicular obturado, as forças aproximam-se mais daquelas que incidem no canal
radicular (29, 41, 62).
Dentre os métodos disponíveis para avaliar a resistência adesiva, o teste de
push-out parece ser o mais indicado. Porém, como um dos objetivos do estudo era
observar a influência da microestrutura da dentina na adesão, o método de tração foi
o escolhido.
4.3 Correlação da microestrutura dentinária com a adesão de cimentos
endodônticos
A terceira hipótese testada no estudo também foi negada, já que a aplicação
do teste de Spearman r não demonstrou correlação significativa entre a FAT e a RU
do AH Plus (P=0,8028) e do Epiphany SE (P=0,7139).
O interesse de estudar a correlação entre a microestrutura dentinária e a
adesão da obturação do canal radicular surgiu devido às afirmações que apontavam
a penetração tubular dos cimentos endodônticos como um ponto favorável para a
qualidade final da obturação (9, 63, 64,65). Além disso, investigações recentes têm
ressaltado a alta capacidade de escoamento dos cimentos adesivos à base de
metacrilato que, por suas características hidrofílicas, formam extensos
prolongamentos (tags). No entanto, experimentalmente, isso não tem se traduzido
em maior adesão, o que pode ser devido a uma falta de adesão química com a
dentina que seja capaz de resistir à força gerada pela contração de polimerização
(26, 65, 39). Também já foi relatado que a impossibilidade de penetração intratubular
das partículas de carga, devido ao seu grande tamanho resulta em túbulos
68
preenchidos por um material resinoso sem carga (45). Por isso, Lawson et al. (59)
relatam que a adição de nanopartículas aos cimentos adesivos pode melhorar sua
performance na adesão.
De acordo com Schwartz (12), existem evidências que a penetração
intratubular dos cimentos endodônticos contribui somente em 15% para a resistência
adesiva final. O estudo de Lohbauer, Nikolaenko, Petschelt e Frankenberger (15)
utilizou um sistema de vácuo para aumentar a profundidade de penetração
intratubular de um adesivo dentinário in vitro e não encontrou correlação entre a
formação de tags e a resistência à microtração. Considerando que a camada híbrida
seja responsável por 85% da resistência final da obturação, existem outros fatores,
além da profundidade de penetração intratubular, que devem ser analisados: (a) a
quantidade de dentina intertubular disponível para a adesão; e (b) a influência do
alargamento dos túbulos dentinários durante a remoção do smear layer. Esses
fatores foram avaliados apenas superficialmente em estudos prévios que
compararam valores de adesão obtidos em diferentes regiões da dentina com
estimativas de densidade tubular disponíveis na literatura (26). Schwartz (12) relata
que no terço apical radicular, existem poucos túbulos dentinários,
consequentemente menor quantidade de tags de resina, o que pode ser um fator
positivo, pois existe mais dentina intertubular disponível para a hibridização.
Um dos objetivos do presente estudo foi desenvolver um método quantitativo
reprodutível para investigar a relação da adesão de cimentos endodônticos em uma
região de dentina previamente caracterizada microestruturalmente. Contudo, deve
ser ressaltado, que a correlação foi realizada em “amostragens” consideradas
pequenas estatisticamente, devido a dificuldades experimentais no desenvolvimento
do método. Assim, é necessário um estudo posterior com uma amostragem maior
que possa confirmar ou não os resultados do presente estudo.
4.4 Considerações finais sobre o estudo
A adesão a dentina tem sido um tema de muito destaque da odontologia nas
últimas décadas. Apenas para demonstrar a sua importância científica, uma busca
no site do Pub Med utilizando as palavras “dentin” e “bond” resultou em 3770 artigos
69
publicados nos últimos 20 anos. Essa gigantesca quantidade de estudos, associada
ao avanço da tecnologia, ocasionou a melhoria dos materiais disponíveis e dos
métodos de avaliação dos estudos de adesão.
No entanto, a tentativa de aprimoramento da adesão ao sistema de canais
radiculares é recente e existem diversos fatores que interferem nesse processo e
nos resultados dos estudos. Primeiramente, o processo de hibridização da dentina
intra-radicular exibe algumas particularidades não encontradas na dentina coronária.
O canal radicular apresenta uma geometria desfavorável para a adesão dos
componentes resinosos caracterizado pelo fator de configuração (fator-C), que é a
relação entre as superfícies usadas e não usadas para a adesão. Enquanto uma
cavidade para restauração classe I exibe um fator C de 1:1, a proporção pode
chegar a mais de 1000:1 no sistema de canais radiculares (4, 12). A realização de
alguns passos do procedimento de adesão é problemática nas camadas mais
profundas do sistema de canais radiculares. A aplicação uniforme de um primer e/ou
de um adesivo no terço apical é no mínimo difícil, podendo não ser eficaz. Além
disso, existe a dificuldade da fonte fotopolimerizadora atingir todo o comprimento do
canal radicular, o que é indispensável para determinados materiais adesivos.
As variações anatômicas da dentina relacionadas ao tipo (esclerótica ou não)
e a localização no canal radicular (terço cervical, médio ou apical) ocasiona
variações também na morfologia, na distribuição de elementos estruturais e de
importantes propriedades como permeabilidade, umidade e área disponível para
adesão, podendo afetar os resultados da resistência adesiva (12, 41).
O mapeamento é uma metodologia desenvolvida recentemente por
pesquisadores da área de engenharia de materiais para quantificar a presença de
poros em certos tipos de amostras minerais. A adaptação para a caracterização
microestrutural da dentina foi realizada com sucesso, revelando grande variação
estrutural da dentina. Ainda não existe um estudo na literatura que tenha
caracterizado a superfície dentinária antes de avaliar a adesão. Geralmente, os
estudos que avaliam fatores relacionados à adesão utilizam análises de microscopia
eletrônica de varredura ou confocal para observar as formações de camada híbrida
e de tags, superfícies de fratura etc. Nesses casos, os resultados podem ter
variações devido às alterações morfológicas da dentina em dentes diferentes, o que
torna o observador um fator importante para o resultado final do estudo.
70
No presente estudo, as variações microestruturais da dentina não se
traduziram em alterações na resistência adesiva. Para afirmar se essa correlação
realmente existe, um estudo específico com dois grupos com características
microestruturais distintas deve ser realizado. Isso pode ser obtido a partir da
utilização de tempos diferentes de aplicação do ácido para a remoção do smear
layer, o que revelará uma grande diferença entre os valores de FAT dos dois grupos.
Nos casos dos cimentos endodônticos o comportamento mecânico é
importante para performance final da obturação do sistema de canais radiculares.
Apesar de nenhum método laboratorial ser capaz de reproduzir, adequadamente, o
que ocorre quando os materiais são submetidos às condições fisiológicas de
solicitação mecânica, essa avaliação prévia é crucial antes da realização de um
estudo clínico, muito mais dispendioso em termos de tempo e recursos (60, 62).
Algumas considerações devem ser formuladas sobre os ensaios
rotineiramente utilizados com esse propósito. A dentística utiliza em larga escala os
ensaios de microtração para avaliar a adesão de materiais restauradores. No
entanto, no caso dos materiais endodônticos, a fragilidade estrutural dificulta a
realização desse teste. Deve ainda ser ressaltado que, conforme observado no
presente estudo, esses estudos podem estar avaliando a adesão à dentina com
variações de FAT de até 30% entre os corpos de prova de um mesmo dente. O
ensaio de tração convencional, como utilizado no presente estudo, utiliza uma área
relativamente grande de dentina, o que pode reduzir a influência de uma grande
variação no corpo-de-prova como no caso da variação de FAT. Os ensaios de push-
out representam melhor uma situação clínica, na qual a resistência adesiva dentro
do canal radicular é menor que em superfícies planas de dentina (25). De-Deus et al.
(39) ressaltam ainda a vantagem desse tipo de ensaio gerar dados quantitativos
estatisticamente bem comportados a partir de amostras biológicas, o que pode ser
considerado uma tarefa difícil e incomum na pesquisa odontológica. Assim, apesar
de utilizar um ensaio de tração convencional, os dados de RU obtidos foram bem
comportados, apesar de não apresentarem um padrão estatístico de normalidade.
Além disso, o desenho experimental desenvolvido no presente estudo, buscando
uma correlação entre a caracterização microestrutural e a adesão, é inovador e pode
auxiliar na compreensão dos fenômenos da adesão.
As velocidades das inovações tecnológicas e da disseminação de
informações no mundo moderno geram uma grande quantidade de novos materiais
71
odontológicos desenvolvidos e “empurrados” para o mercado. Os cimentos adesivos
foram lançados para melhorar a adesão da obturação do canal radicular. No entanto,
nos estudos mais recentes, até os tradicionais cimentos resinosos, como o AH Plus,
têm demonstrado melhor performance que o cimento Epiphany, contrariando os
bons resultados apresentados inicialmente pelos fabricantes. Além disso, outra
importante constatação realizada nesse estudo está relacionada à deficiência do
processo de cura do cimento, o que pode ter consequências desastrosas para a
obturação do canal radicular.
Os cimentos cerâmicos podem representar uma boa alternativa para a
obturação do sistema de canais radiculares. Nesse caso, outras propriedades
relacionadas ao excelente comportamento clínico, já demonstrado pelos cimentos
hidráulicos utilizados endodonticamente, podem ter relevância maior que a adesão à
dentina para garantir a efetividade do seu desempenho clínico.
O MTA ganhou muito espaço na endodontia nas últimas décadas. Apesar de
ser inicialmente indicado apenas para o tratamento das perfurações de furca e
obturação retrógrada, os excelentes resultados clínicos – demonstrando respostas
biológicas favoráveis – levaram a sua utilização com sucesso em capeamento pulpar
e pulpotomia, tratamento de defeitos de reabsorções interna e externa, e
apicificação imediata (7, 66). Além de ser estéril e radiopaco e de não sofrer
contração, o MTA não é sensível à umidade e à contaminação com sangue,
fornecendo um selamento eficaz para a dentina e o cemento e regeneração do
ligamento periodontal. Como os tratamentos de perfurações, apicificação e
retroobturação são formas de obturações endodônticas parciais, a obturação
completa do sistema de canais radiculares com o MTA parece ser a progressão
lógica para a evolução da aplicação desse material (8). Apesar dos resultados
prévios com o MTA e dos estudos iniciais com o iRoot SP serem animadores, mais
avaliações in vitro devem ser realizadas para investigar as reais propriedades
químicas, físicas e mecânicas desse novo cimento antes de testá-lo clinicamente
para a obturação do sistema de canais radiculares.
72
5 CONCLUSÕES
A metodologia proposta se mostrou eficaz para a caracterização da superfície
dentinária e permitiu:
• visualizar a distribuição dos túbulos dentinários em todas as amostras;
• quantificar a área ocupada pelos túbulos dentinários (FAT);
• identificar grandes variações da quantidade, tamanho e distribuição dos
túbulos dentinários entre diferentes amostras de dentina e, muitas
vezes, na mesma amostra.
Os resultados dos ensaios de tração revelaram:
• falha prematura dos corpos de prova do cimento iRoot SP, devido ao
desenho experimental utilizado;
• resistência adesiva significativamente maior do cimento AH Plus em
relação ao cimento Epiphany SE;
Não foi encontrada correlação entre área ocupada por túbulos (FAT) e
resistência adesiva para os cimentos AH Plus e Epiphany SE.
73
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80
ANEXO A – Aprovação do Comitê de Ética em Pesquisa
Figura 20 – Aprovação do Comitê de Ética
81
ANEXO B – Script de PADI
1–AutomaticStichinhg
• Image:ActiveImage
• ReferenceChannel:1
• ReferenceZ‐Position:1
• ReferenceTimepoint:1
• UseReferenceTimepoint:YES
• StchingMode:Stichingpositions
• SearchDepht:15
• MinimumOverlap:3
• SobelSize:Low
2–InteractiveConvertTileImages
• Input:ActiveImage
• Output:ConvertImage
• Zomm:1
• GrayValueCorrection:No
• CopyTileInfo:No
3–AutomaticResample
• Input:ConvertImage
• Output:ResampleImage
• ForcesSizes:On
• ShiftX:0
• ShiftY:0
• ScaleX:0.5
• ScaleY:0.5
• ScaleZ:1
• Interpolation:NearestNeighbour
4–AutomaticDelineate
• Input:ResampleImage
• Output:DelineateImage
• Threshold:3
• Size:3
5–AutomaticDynamic
• Input:DelineateImage
• Output:DynamicThresholdImage
• Createbinaryimage:Yes
• Size:23
• Offset:5
6–AutomaticNot
• Input:DynamicThresholdImage
• Output:NotImage
7–AutomaticClean
• Input:NotImage
82
• Output:RegionFilter
• MinArea:8
• MaxArea:500
• Select:Yes
• Fill:No
8–AutomaticSeparation
• Input:RegionFilter
• Output:SeparatedImage
• Count:1
• Mode:Watersheds
9–AutomaticClean
• Input:SeparatedImage
• Output:RegionFilter1
• MinArea:8
• MaxArea:200
• Select:Yes
• Fill:No
10–AutomaticLoadMeasurementProperties
• Measurementpropertiesfile:ClaudiaMedeMosaicoDentina.zma
11–AutomaticStartMeasurement
• DensImage:DelineateImage
• MaskImage:RegionFilter1
• DrawImage:DrawImage
• Region‐specifictable:RegionTable
• Field‐specifictable:FieldTable
• Mode:Index
12–InteractiveAppendDataTable
• DataTable:FieldTable
• Folder:X:\claudia\DoutoradoImagens\...
• Filename:FieldAM...
• Namedefinition:Custom
13–InteractiveAppendDataTable
• DataTable:RegionTable
• Folder:X:\claudia\DoutoradoImagens\...
• Filename:RegionAM...
• Namedefinition:Custom
14–AutomaticLowpass
• Input:RegionFilter1
• Output:LowpassImage
• KernelSizeX:65
• KernelSizeY:65
• Count:1
15–AutomaticLoadLook‐uptable
• Image:LowpassImage
• Table:TUBULO1.COL
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