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Dureza Knoop do esmalte e resistência ao cisalhamento de braquetes colados com resina composta com e sem flúor Silvia Amélia Scudeler Vedovello1, Marcelo Grigoletto2, Mário Vedovello Filho1, Heloísa Cristina Valdrighi1, Mayury Kuramae1

Objetivo: o propósito deste estudo foi avaliar a dureza Knoop do esmalte, resistência ao cisalhamento e padrão de falha (adesiva; interface braquete/resina; e mista) após a colagem e descolagem de braquetes, utilizando uma resina composta com flúor (Ortho Lite Cure, Ortho Source®) e uma sem flúor (Orthobond, Morelli®).

Métodos: fragmentos (6mm x 6mm) de 40 coroas de incisivos bovinos foram embutidos em resina acrílica autopolimerizável. A dureza Knoop foi avaliada antes e após a colagem dos braquetes metálicos. Os corpos de prova foram divididos em dois grupos: resina com flúor (Ortho Lite Cure, Ortho Source®) e resina sem flúor (Orthobond, Morelli®). Após a colagem, os corpos de prova foram submetidos ao ciclo de desmineralização e remineralização durante 14 dias, e submetidos ao ensaio de resistência ao cisalhamento em máquina universal de ensaios EMIC, com velocidade de 0,5mm/min.

Resultados: o ensaio de resistência de união mostrou que não houve diferença significativa entre os grupos. Após o processo de desmineralização e remineralização, os corpos de prova colados com a resina composta com flúor apresentaram maior dureza, comparados aos colados com resina sem flúor. Para ambos os grupos houve predominância de falhas na interface resina/braquete.

Conclusão: os corpos de prova colados com a resina composta com flúor apresentaram maior microdureza após os processos de desmineralização e remineralização, comparados aos colados com resina composta sem flúor, porém sem diferença para a resistência de união ao cisalhamento.

Palavras-chave: Braquetes. Resistência ao cisalhamento. Resinas compostas.

1

Professores Doutores do Programa de Pós-graduação em Odontologia, área de concentração Ortodontia, do Centro Universitário Hermínio Ometto UNIARARAS/SP.

2

Mestre em Ortodontia pelo Centro Universitário Hermínio Ometto - UNIARARAS.

Como citar este artigo: Vedovello SAS, Grigoletto M, Vedovello Filho M, Valdrighi HC, Kuramae M. Knoop hardness of enamel and shear bond strength of brackets bonded with composite resin with and without fluoride. Dental Press J Orthod. 2012 July-Aug;17(4):21-2.

Enviado em: 12 de maio de 2009 - Revisado e aceito: 12 de abril de 2010 » Os autores declaram não ter interesses associativos, comerciais, de propriedade ou financeiros que representem conflito de interesse nos produtos e companhias descritos nesse artigo.

Endereço para correspondência: Mário Vedovello Filho Av. Maximiliano Baruto, 500, Jd. Universitário – Araras/SP – CEP: 13.607-339 E-mail: vedovello@terra.com.br

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Dureza Knoop do esmalte e resistência ao cisalhamento de braquetes colados com resina composta com e sem flúor

INTRODUÇÃO Durante o planejamento do tratamento, os problemas que podem ser desencadeados pela colagem de acessórios são de fundamental importância para o sucesso do tratamento15,22. Desde a introdução dos métodos de cimentação e colagem de acessórios ortodônticos sobre o esmalte dentário, diversas modificações ocorreram. A técnica de condicionamento ácido, introduzida por Buonocore8, em 1955, demonstrou a possibilidade da retenção micromecânica de materiais restauradores acrílicos à superfície dentária10,20.

A cárie é um processo dinâmico, resultante do metabolismo microbiano sobre sua superfície que, devido ao desequilíbrio entre o processo de desmineralização e remineralização, pode resultar em perda de minerais e, subsequentemente, em cavitação12. Para diminuir a incidência de cáries ao redor dos braquetes ortodônticos, foram introduzidos materiais que com capacidade de liberação de flúor, como os cimentos de ionômero de vidro. O cimento de ionômero de vidro foi introduzido em 1972 na dentística restauradora, mostrando propriedades de adesão química ao esmalte e à dentina, bem como aos metais não-preciosos e plásticos15,16. Além de atuar como reservatório de flúor, liberado através de trocas iônicas sem nenhuma perda de resistência, pode ser estocado por longo tempo14.

Posteriormente, foram introduzidas no mercado as resinas que liberam flúor, devido às melhores propriedades de resistência e melhor estética desses materiais comparados aos cimentos de ionômero de vidro. Devido à maior dificuldade de higienização causada pelos aparelhos ortodônticos fixos e pelo aumento do risco de incidência de cáries18, alguns fabricantes desenvolveram resinas híbridas que liberam flúor20.

Dentre elas encontra-se o Ortho Lite Cure (Ortho Source), uma resina composta para colagem de braquetes que contém flúor em sua composição.

O efeito benéfico do flúor é evidente no controle de lesões de manchas brancas e para melhorar a saúde bucal durante o tratamento ortodôntico. A utilização de materiais que independem da cooperação dos pacientes durante o tratamento ortodôntico são de fundamental importância para diminuir o risco de cárie e aumentar o sucesso do tratamento. Portanto, o propósito desse estudo foi de avaliar a dureza Knoop do esmalte, resistência ao cisalhamento e padrão de falha (adesiva, interface braquete/resina e mista) após a

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colagem e descolagem de braquetes, utilizando resina composta com flúor (Ortho Lite Cure, Ortho Source) e sem flúor (Orthobond, Morelli).

2mm

1mm

1mm

2mm

2mm

0,5mm

0,5mm

MATERIAL E MÉTODOS Quarenta coroas de incisivos bovinos foram seccionadas com discos diamantados dupla-face sob refrigeração a água, para obter fragmentos de 6mm x 6mm.

Os fragmentos foram embutidos em cilindros de PVC com resina de poliestireno. Após 24 horas, os corpos de prova foram planificados em uma politriz (Arapol 2v, Arotec Ind. Com., Osasco/SP), com lixas d’água de granulação decrescente (400, 600 e 1000), sob refrigeração constante com água, e polida com pasta diamantada de 6, 3; ½ e ¼µm e disco de feltro, com refrigeração em óleo mineral.

A análise da microdureza Knoop do esmalte foi realizada em microdurômetro HVS 1000 A (Panambra - SP) com carga de 25g por 5s19, antes e após a remoção dos braquetes. Foram realizadas nove leituras de dureza em cada fragmento de esmalte antes da colagem dos braquetes. As endentações foram realizadas em uma das quatro bordas do fragmento, a qual foi devidamente identificada, para que, após a remoção do braquete as endentações fossem realizadas no mesmo local das endentações iniciais (Fig. 1).

0,5mm

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Figura 1 - Desenho esquemático da região de leitura de dureza Knoop.

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RESULTADOS Os resultados da Tabela 1 mostram que não houve diferença estatisticamente significativa para os valores de dureza inicial (p>0,05). Entretanto, os corpos de prova que receberam resina com flúor (Ortho Lite Cure) apresentaram microdureza final significativamente maior comparada aos tratados com resina sem flúor (Orthobond) (p<0,05). A análise dos resultados indica que ocorreu redução significativa nos valores de dureza após o procedimento de desmineralização e remineralização, tanto nos corpos de prova do grupo I, como no grupo II (Tab. 1).

Médias seguidas de letras minúsculas distintas em linha e maiúsculas em coluna diferem estatisticamente ao nível de significância de 95%.

O teste de cisalhamento, apresentado na Tabela 2, mostra que não houve diferença estatisticamente significativa entre as amostras coladas com Ortho Lite Cure e Orthobond (p>0,05).

Médias seguidas de letras distintas em linha diferem estatisticamente ao nível de 5% de significância.

A análise do padrão de falha mostrou que os corpos de prova dos grupos 1 e 2, apresentaram predominância de falhas na interface resina/braquete (55 e 50%).

Em seguida, foi realizada a profilaxia dos fragmentos com pedra pomes e água, com auxílio de escova tipo Robinson em motor de baixa rotação, lavados em água corrente e secos com leve jato de ar comprimido. Após isso, foi colocada uma fita adesiva sobre a superfície de cada corpo de prova que recebeu as endentações, para que não houvesse escoamento do adesivo e da resina composta nessa região. O esmalte foi condicionado com ácido fosfórico 37%, aplicado numa área correspondente ao tamanho da base do braquete metálico para incisivo central superior (Roth Light 0,56mm x 0,76mm, 0,022” x 0,030” com 0º de torque e 0º de angulação, da marca Morelli), durante 30 segundos, lavado e seco com jato de ar por 20 segundos. Os corpos de prova foram separados em dois grupos (n=20): Grupo I: colado com a resina composta Orthobond (Morelli), sem flúor. Grupo II: colado com resina composta Ortho Lite Cure (Ortho Source), com flúor. Para o procedimento de colagem, a resina composta foi aplicada na base dos braquetes, que foram pressionados manualmente sobre os incisivos bovinos e os excessos de resina removidos com sonda exploradora. A fotoativação foi realizada por 40 segundos, sendo 10 segundos em cada face do braquete, com luz de lâmpada halógena (XL2500, 3M/ESPE).

A indução do processo de desmineralização e remineralização foi realizada após 24 horas da colagem dos braquetes. Os corpos de prova passaram por processo de desmineralização (6 horas) e remineralização (18 horas) em solução de saliva artificial durante duas semanas22.

Após 48 horas do término do processo de desmineralização e remineralização, foi realizado o ensaio de resistência ao cisalhamento em máquina de ensaios universal EMIC (Equipamentos e Sistemas de Ensaio Ltda, modelo DL 2000, São José dos Pinhais/PR), utilizando um cinzel, com velocidade de ensaio de 0,5mm/min.

Após o ensaio de resistência ao cisalhamento, as amostras foram analisadas em lupa estereoscópica (CQA, modelo EK3ST), com aumento de 20X, para determinar o padrão de falha adesiva (nenhuma resina remanescente no esmalte), de resina/braquete (toda a resina permaneceu aderida ao esmalte) e mista (parte da resina estava aderida ao esmalte e outra parte estava aderida ao braquete). Todos os procedimentos foram realizados por um único operador.

A dureza Knoop foi verificada novamente, após a descolagem. Os dados de microdureza e cisalhamento foram submetidos à Análise de Variância e teste de Tukey (p<0,05).

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Tabela 1 - Médias (desvio padrão) de microdureza Knoop (KHN) antes e após o ciclo de desmineralização e remineralização.

Tempo

Orthobond

Ortho Lite Cure

Inicial

266,57 (34,23) a, A

266,33 (33,58) a, A

Final

31,78 (13,02) b, B

45,83 (11,64) a, B

Tabela 2 - Médias (desvio padrão) de resistência ao cisalhamento (N) após a ciclagem de desmineralização e remineralização.

Orthobond

Ortho Lite Cure

65,13 (25,82) a

57,69 (20,41) a

Tabela 3 - Padrão de falhas após o ensaio de resistência ao cisalhamento (%).

Resina

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Adesiva

Resina/braquete

Mista

Total

Orthobond

3 (15%)

11 (55%)

6 (30%)

20 (100%)

Ortho Lite Cure

8 (40%)

10 (50%)

2 (10%)

20 (100%)

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Dureza Knoop do esmalte e resistência ao cisalhamento de braquetes colados com resina composta com e sem flúor

DISCUSSÃO As cáries dentárias ocorrem devido ao desequilíbrio entre a desmineralização e a remineralização, sendo a dissolução causada por ácidos orgânicos produzidos pela placa bacteriana, dificultados pelos aparelhos ortodônticos3,18,22. As lesões com manchas brancas se desenvolvem em quatro semanas, portanto os acessórios ortodônticos devem ser cuidadosamente examinados em cada visita e, além disso, deve ser instituído um programa preventivo com aplicação de flúor18. Durante a desmineralização, ocorre durante os períodos iniciais, a perda de consistência da superfície17,18 e acúmulo maior e mais rápido de placa bacteriana24.

Atualmente, o material mais utilizado para a colagem de braquetes é a resina composta. A utilização da resina composta aumenta a possibilidade de aparecimento das manchas brancas, além da necessidade da previa descalcificação do esmalte dentário com ácido fosfórico, o que torna o esmalte mais suscetível à instalação das manchas.

Portanto, é recomendada a aplicação de verniz com alto teor de flúor, mas a eficácia desse procedimento é questionável4. O uso de uma fina camada de selante na superfície vestibular dos dentes, pelo fato de liberar flúor, aplicada sob uma resina composta para a colagem dos braquetes, pode ser indicado para áreas suscetíveis à cárie2,13.

A liberação de flúor provém uma vantagem adicional ao sistema de união, pois minimiza a descalcificação ao redor dos braquetes ortodônticos12. Além disso, a utilização desses materiais pode promover vantagem significativa, particularmente em pacientes ortodônticos que possuem higiene bucal deficiente5. Várias pesquisas indicaram que o uso de flúor leva à diminuição na incidência de lesões cariosas, particularmente quando estão facilmente disponíveis íons flúor no meio bucal.

Mais especificamente, a presença de flúor deve diminuir a perda iônica da estrutura dentária, até o pH da placa atingir4,5 um efeito benéfico sobre o processo de remineralização. Mas, antes de alcançar um nível criticamente baixo do pH, a disponibilidade de íons de flúor no meio bucal deve promover a remineralização 1,11,16,22.

Testes de dureza Knoop são frequentemente utilizados para verificar o grau de mineralização do esmalte dentário6. De acordo com a metodologia empregada, a resina composta sem flúor (Orthobond, Morelli) apresentou dureza significativamente menor comparada à resina com flúor (Ortho Lite Cure, Ortho Source). O flúor tem efeito protetor contra a desmineralização

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causada pela cárie e erosão23,25,26. A hidroxiapatita pode ser dissolvida abaixo do pH crítico (baixo para a hidroxiapatita), mas a liberação de íons pode ser reprecipitada como fluorapatita ou apatita fluoretada na presença de baixas concentrações de íons fluoreto em solução25.

Na presença de altas concentrações (>100ppmF), o fluoreto de cálcio é formado e atua como reservatório de flúor na superfície dentária. Assim, quando o esmalte é submetido a mudanças cíclicas de pH na presença de flúor, ocorre a remineralização24, proporcionando maiores valores de dureza nos corpos de prova colados com a resina com flúor Ortho Lite Cure.

Os resultados do ensaio de cisalhamento mostraram que não houve diferença estatisticamente significativa entre os corpos de prova colados com Ortho Lite Cure e Orthobond. Esses resultados estão de acordo com os resultados apresentados por Pascotto, em 200220, onde não encontrou alterações na resistência de união das resinas híbridas que liberam flúor.

Reynolds21 encontrou que os valores de resistência ao cisalhamento para adequada colagem dos braquetes deveriam estar entre 60 e 80kgF/cm2. Com a conversão dos valores de resistência ao cisalhamento para as resinas Orthobond e Ortho Lite Cure, os valores encontrados nesse estudo são de 9MPa e 8MPa, respectivamente. Esses resultados mostram que ambas as resinas apresentaram resistência ao cisalhamento superior aos valores propostos por Reynolds.

A melhor qualidade dos cimentos disponíveis atualmente e a maior sofisticação do arsenal ortodôntico, no que diz respeito à adaptação dos acessórios, têm proporcionado resultados bastante satisfatórios9. Entretanto, os resultados desse estudo indicam que ocorre um percentual significativo de falhas na interface resina/braquete (55 e 50%, para os grupos 1 e 2, respectivamente). Esses dados estão de acordo com o relato de alguns autores, visto que as falhas nas colagens são observadas na interface braquete/resina, na resina ou na interface resina/esmalte, sendo raramente observada fratura do dente7.

A interface resina/base do braquete pode ser considerada o elo fraco no sistema de colagem devido à maior ocorrência de falhas nesses locais durante as situações clínicas7. A interação entre a resina e o esmalte foi mais eficiente. Isso se deve à maior área de contato existente entre essas duas superfícies, criadas pelas microporosidades no esmalte deixadas pelo condicionamento com ácido fosfórico. A aplicação do agente de união

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previamente à resina de colagem possibilita uma união mais efetiva pela interação mais íntima entre a resina e o esmalte. A interação resina/braquete é mais frágil, pois a resistência se dá pela união da resina com a malha do braquete. A menor área de contato entre essas superfícies proporciona uma interação mais fraca, fazendo com que a maior parte das fraturas se localizem na interface resina/braquete. Entretanto, as fraturas na interface braquete/adesivo ou no interior do adesivo são favoráveis, pois o material de colagem permanece aderido ao dente, podendo ser removido com instrumentos rotatórios, evitando prejuízos ao esmalte.

Fajen et al., em 199011, verificaram que a força de adesão dos cimentos de ionômero de vidro foi significativamente menor do que a da resina. A grande desvantagem dos cimentos de ionômero de vidro é a maior possibilidade de descolamento dos braquetes durante a mecanoterapia ortodôntica, comprovada clinicamente, o que poderia comprometer a finalização e o sucesso do tratamento9. Assim, a maior resistência

de união das resinas compostas, associadas aos efeitos benéficos na prevenção de cáries pela liberação de flúor, é uma ótima alternativa aos ortodontistas como material de colagem ortodôntica.

CONCLUSÃO Com base nos métodos empregados e nos resultados obtidos nesse estudo, concluiu-se que: 1. Não houve diferença significativa na resistência de união ao cisalhamento entre a resina composta Orthobond e a resina composta Ortho Lite Cure.

2. Os corpos de prova colados com a resina composta com flúor Ortho Lite Cure apresentaram maior microdureza após os processos de desmineralização e remineralização, comparados aos corpos de prova colados com resina composta sem flúor Orthobond.

3. Houve predominância de falhas na interface resina/braquete para as duas resinas compostas.

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