AVALIAÇÃO DA MORFOLOGIA E RUGOSIDADE DE DUAS CERÂMICAS UTILIZADAS EM ODONTOLOGIA, APÓS TRATAMENTO DE SUPERFÍCIE.

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1 AVALIAÇÃO DA MORFOLOGIA E RUGOSIDADE DE DUAS CERÂMICAS UTILIZADAS EM ODONTOLOGIA, APÓS TRATAMENTO DE SUPERFÍCIE. F.A Araujo 1 ; G.S.Martins 2 ; G.T. Wanderley 2 ; C.L. Melo-Silva 1,2 ; T.C.F. Melo- Silva 1,2 ; C.F. Carvalho 1,2 ; E.C..Carvalho 1 ; A.B. Teixeira 1 ; J.F.C.Lins 1 ; J.P. Gouvêa 1. 1 Universidade Federal Fluminense, 2 Centro Universitário de Volta Redonda. Rua Tiradentes, 50 /501, centro, Barra do Piraí, RJ. Fabio.aamaral@yahoo.com.br RESUMO O objetivo do presente estudo foi realizar uma analise morfológica da superfície de duas cerâmicas utilizadas em odontologia, uma feldspática e outra de dissilicato de lítio. Para isso foram confeccionados 15 discos de cada material, medindo 5 mm de diâmetro e 2 mm de espessura. Os discos tiveram sua superfície tratada com ácido fluorídrico nas concentrações de 5% e 10% variando o tempo de aplicação desse ácido. As amostras foram montadas em stubs metálicos e metalizadas a ouro e depois foram avaliadas qualitativamente no microscópio eletrônico de varredura. A seguir a rugosidade da superfície foi medida utilizando um microscópio confocal. Foi possível concluir que o condicionamento com ácido fluorídrico nas duas concentrações e nos tempos experimentais propostos alterou a morfologia e aumentou a rugosidade da superfície das cerâmicas de todos os grupos tratados, gerando uma condição favorável para o embricamento micro mecânico com o agente cimentante resinoso. Palavras-chave: Cerâmica, tratamento de superfície, rugosidade. 1 INTRODUÇÃO As próteses parciais fixas são realizadas com frequência na odontologia, a fim de restaurar elementos e solucionar ausências dentais, tendo como principais 1705

2 objetivos, restabelecer a função mastigatória e a estética, garantindo assim o equilíbrio do sistema estomatognático (4). Há décadas as restaurações cerâmicas tem sido a escolha ideal para a fabricação de próteses parciais fixas, devido à capacidade que a cerâmica reproduz. Entretanto, a cerâmica, por ser um material frágil por natureza e sua baixa resistência a flexão, necessita de uma infraestrutura, para que possa resistir mecanicamente aos esforços mastigatórios. Recentemente novos sistemas cerâmicos e processos de fabricação protética têm surgido com o intuito de que os trabalhos possam aliar resistência mecânica e estética, com reabilitações totalmente cerâmicas (1). O sistema de cerâmica prensada veio sanar as deficiências da cerâmica sinterizada em laboratório, dentre elas, a grande possibilidade de fratura. Este material cerâmico prensado se destaca por ter uma ótima homogeneidade, não existindo porosidade, nem contração. Assim a cerâmica prensada polida ou glaseada apresenta-se com as mesmas propriedades do esmalte dental (8). Assim sendo, com o objetivo de atender esta situação clinica foi desenvolvido sistemas de cerâmica prensada, composto por diferentes vidros cerâmicos, sendo uma cerâmica para estrutura à base de cristais alongados de dissilicato de lítio e pequenos cristais de ortofosfato de lítio, o e.max (Ivoclar-Vivadent). Essa vitrocerâmica possui uma resistência mecânica adicional, devido a uma microestrutura com entrelaçamento de cristais, com a função de impedir a propagação de trincas pelo corpo do material (3). Entretanto, o preparo protético do elemento dentário, o condicionamento prévio do substrato dentário e o tratamento da superfície cerâmica influenciam diretamente na retenção e longevidade de uma restauração indireta. Portanto, o sucesso de restaurações cerâmicas é dependente da união entre cimento resinoso, substrato dental e restauração (9, 12 e 13). Outra opção recente deste tipo de cerâmica é a VITA PM9 (VITA Zahnfabrik,), que e também um material injetável,entretanto, composto de feldspato de estrutura fina, desenvolvida a partir da cerâmica de recobrimento VITA VM9. Ela pode ser utilizada para a fabricação tanto de restaurações do tipo inlay como de onlays. O objetivo desse trabalho foi analisar a rugosidade e a morfologia da superfície, frente ao tratamento de superfície de dois tipos de cerâmicas utilizadas em odontologia, variando a concentração e o tempo do condicionamento ácido. 1706

3 2 MATERIAIS E MÉTODOS Foram confeccionados 15 discos de cerâmica feldspática PM9 (VITA) e 15 discos de cerâmica dissilicato de lítio e.max press (IVOCLAR), pela técnica da prensagem, seguindo as recomendações dos fabricantes. A seguir as amostras foram lixadas com lixas de granulação 600, 800 e 1200 para regularização das superfícies. Os discos da cerâmica PM9 e do e.max press foram divididos em 10 grupos experimentais, com os tratamentos: G1 pm9 (n=3) Grupo controle, que não recebeu tratamento. G2 pm9 (n=3) Condicionamento com ácido fluorídrico a 10% por 1 minuto, lavagem em água corrente por 30 segundos. A seguir as G3 pm9 (n=3) Condicionamento com ácido fluorídrico a 10% por 2 minutos, lavagem em água corrente por 30 segundos. A seguir as G4 pm9 (n=3) Condicionamento com ácido fluorídrico a 5% por 1 minuto, lavagem em água corrente por 30 segundos. A seguir as G5 pm9 (n=3) Condicionamento com ácido fluorídrico a 5% por 2 minutos, lavagem em água corrente por 30 segundos. A seguir as G6 e.max (n=3) Grupo controle, que não recebeu tratamento. G7 e.max (n=3) Condicionamento com ácido fluorídrico a 10% por 20 segundos, lavagem em água corrente por 30 segundos. Em seguida as G8 e.max (n=3) Condicionamento com ácido fluorídrico a 10% (BM4) por 40 segundos, lavagem em água corrente por 30 segundos. Em 1707

4 seguida as amostras foram limpas em cuba ultrassônica por 5 minutos em água G9 e.max (n=3) Condicionamento com ácido fluorídrico a 5% por 20 segundos, lavagem em água corrente por 30 segundos. Em seguida as G10 e.max (n=3) Condicionamento com ácido fluorídrico a 5% por 40 segundos, lavagem em água corrente por 30 segundos. Em seguida as Após tratamento, as amostras foram secas com jato de ar e analisadas a rugosidade média (Ra) utilizando microscópio confocal em 10 áreas de 1 mm², com aproximadamente 200 linhas em cada área. Os valores coletados foram analisados estatisticamente pelo método de ANOVA e a comparação dos grupos pelo teste de Tukey com nível de significância de 5%. A seguir as amostras foram montadas em stubs metálicas e metalizadas a ouro para análise morfológica qualitativa da superfície no MEV. 3 RESULTADOS E DISCUSSÃO 3.1 Rugosidade Os resultados mostraram que o condicionamento com ácido fluorídrico nas duas concentrações, 5 e 10%, aumentou significativamente os valores de rugosidade, tanto da cerâmica e.max, quanto da PM9, nos dois tempos experimentais, quando comparados com o grupo controle, conforme Tabelas 1 e 2. Tabela 1- Média (µm), desvio padrão e análise estatística (letras iguais valores iguais) dos valores de rugosidade (Ra) das amostras dos grupos da cerâmica PM9. Controle HF 10% 1 min HF 10% 2 min HF 5% 1 min HF 5% 2 min Média Desvio Padrão 0,485 a 3,210 b 3,923 c 4,905 d 5,086 e 0,020 0,080 0,074 0,081 0,

5 Tabela 2- Média (µm), desvio padrão e análise estatística (letras iguais valores iguais) dos valores de rugosidade (Ra) das amostras dos grupos da cerâmica e.max Controle HF 10% 20seg HF 10% 40seg 5% 20seg HF 5% 40seg Média 0,4222 a 2,013 b 2,019 b 2,007 b 2,015 b Desvio Padrão 0,007 0,033 0,022 0,029 0,039 A adesividade das cerâmicas ao agente cimentante resinoso é dependente, em parte, pelo tratamento de superfície utilizado para promover retenção micro mecânica e/ou química com o substrato dental (5). Alterações na topografia da superfície cerâmica causadas pelo condicionamento com ácido fluorídrico influenciam na área da superfície e na molhabilidade das cerâmicas (6, 7 e 14) o que poderá alterar a energia de superfície da cerâmica e o seu potencial adesivo ao agente cimentante resinoso (7 e 10). Além disso, diferenças na composição das cerâmicas, a concentração e o tempo de aplicação do ácido fluorídrico, também irão produzir variadas alterações topográficas na superfície cerâmica (6 e 10). No presente estudo, a cerâmica PM9, os maiores valores de rugosidade foram observados nas cerâmicas condicionadas com ácido fluorídrico a 5%, sendo maior no tempo de 2 minutos, com média de 5,086 µm, que no tempo de 1 minuto, média de 4,905 µm. As amostras condicionadas pelo ácido fluorídrico a 10%, no tempo de 2 minutos apresentaram maiores valores de Ra, média de 3,923 µm, que as condicionadas por 1 minuto 3,2120 µm (Tabela 2). Na vitrocerâmica e.max press, as amostras dos grupos que receberam condicionamento ácido demonstraram aumento na rugosidade, quando comparados com o grupo controle. Portanto, o tratamento do IPS e.max press com ácido fluorídrico, indiferente da concentração e tempo de aplicação do ácido, propiciou a retenção micromecânica da superfície cerâmica, o que é muito importante para a união entre a cerâmica e oagente cimentante resinoso. Este processo resulta em maior rugosidade e aumento de área de superfície da cerâmica, que proporcionam maior interação física e uma melhor retenção mecânica com os agentes de cimentação (3, 9, 11, 15, 16, 17). Com relação à concentração e ao tempo de condicionamento com ácido fluorídrico, embora a Ivoclar-Vivadent, fabricantedo IPS e.max press indique o 1709

6 condicionamento ácido na concentração de 5% por 20 segundos, o presente estudo mostrou que o condicionamento com ácido fluorídrico nas duas concentrações, 5 e 10% se mostrou eficiente para promover rugosidades na superfície desta cerâmica a base de dissilicato de lítio, nos dois tempos experimentais, 20 e 40 segundos. (Tabela 3) (3 e 17). 3.2 Análise Morfológica As Figuras 1 a 10 mostraram que a morfologia de superfície dos grupos experimentais das duas cerâmicas, e.max e PM9, foi alterada, quando comparados com os respectivos grupos controles. Figura 1- Fotoicrografia do grupo 1- controle da cerâmica PM9. Figura 2-Fotomicrografia do grupo 2-HF 10% 1 minuto da cerâmica PM9 1710

7 Figura 3-Fotomicrografia do grupo 3- HF 10% 2 minutos da cerâmica PM9. Figura 4-Fotomicrografia do grupo 4-HF 5% 1 minuto da cerâmica PM9. Figura 5-Fotomicrografia do grupo 5- HF 5% 2 minutos da cerâmica PM

8 Figura 6-Fotomicrografia do grupo 6- Controle da cerâmica e.max. Figura 7-Fotomicrografia do grupo 7- HF 10% 20 segundos da cerâmica e.max. Figura 8-Fotomicrografia do grupo 8- HF 10% 40 segundos da cerâmica e.max. 1712

9 Figura 9-Fotomicrografia do grupo 9- HF 5% 20 segundos da cerâmica e.max. Figura 10-Fotomicrografia do grupo 10- HF 5% 40 segundos da cerâmica e.max. A análise estrutural e de superfície de cerâmica condicionadas têm mostrado que diferentes padrões morfológicos são criados de acordo com a microestrutura, a composição das cerâmicas, a concentração, ao tempo de aplicação e ao tipo de ácido (6 e 10). Neste estudo, a análise das imagens da cerâmica PM9 (Figuras 2 a 5), sugeriu que nas amostras tratadas com ácido fluorídrico a 10% o tempo não interferiu na morfologia da superfície. Mostrando um padrão de condicionamento mais favorável ao embricamento micro mecânico, quando comparado com o condicionamento na concentração de 5%. Entretanto, para esta concentração de 5%, o tempo maior de condicionamento, 2 minutos, gerou uma superfície semelhante às condicionadas com ácido fluorídrico a 10%. A análise morfológica qualitativa mostrou que o ácido fluorídrico, nas duas concentrações e nos tempos experimentais propostos, foi capaz de dissolver a 1713

10 matriz vítrea da cerâmica e.max, expondo os cristais e promovendo uma superfície irregular, melhorando a retenção micro mecânica entre a cerâmica e o agente cimentante (3 e 17). No condicionamento da cerâmica IPS e-max press, com ácido fluorídrico nas concentrações de 5 e 10%, por 20 segundos (Figuras 7 e 9) as imagens sugeriram que parte da matriz vítrea e segunda fase cristalina da cerâmica não foram totalmente removidas, o que provocou uma menor irregularidade da superfície condicionada, quando comparada com o tempo de 40 segundos (2). Para o tempo de 40 segundos de condicionamento (Figuras 8 e 10), observou-se que os cristais ficaram mais expostos e a superfície aprentemente mais irregular, facilitando a retenção micromecânica, tanto para a concentração de 5 quanto para de 10%. Entretanto, na concentração de 10%, no tempo de 40 segundos, a Figura 8 mostrou os cristais mais soltos e aparentemente mais propício ao embricamento micro mecânico. Outros estudos, com ensaios mecânicos de micro tração e/ou micro cisalhamento, devem ser realizados para verificar se os tratamentos de superfície, propostos neste estudo, aumentam os valores de resistência de união entre as cerâmicas e o agente cimentante. 4 CONCLUSÃO O presente estudo nos permite concluir que: O condicionamento das cerâmicas e.max e pm9, com ácido fluorídrico nas concentrações de 5% e 10%, nos dois tempos experimentais, promoveu uma superfície rugosa, tornando propício para o embricamento mecânico da superfície cerâmica com o cimento resinoso. 5 REFERÊNCIAS O condicionamento ácido da cerâmica PM9 nas duas concentrações e nos dois tempos experimentais gerou maior Ra que o e.max. O melhor resultado da cerâmica e.max foi 10% 40 seg. 1. ANDREIUOLO, A. F. Resistência à fratura de subestruturas de próteses parciais zircôniafixas posteriores de in-ceram CAD/CAM sob testes de fadiga cíclica. 1714

11 2007. p. 71. Dissertação (Mestrado em Engenharia Metalúrgica e de Materiais). Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, BORGES, G.A.; SPOHR, A.M.; GOES, M.F.; SOBRINHO, L.C.; CHAN.; D.C.N.; Effect of etching and airborne particle abrasion on the microstructure of different dental ceramics. J Prosthet Dent. v. 89, p , BRUM, R.; MAZUR, R.; ALMEIDA, J.; BORGES, G.; CALDAS, D. The influence of surface standardization of lithium disilicate glass ceramic on bond strength to a dual resin cement. Oper Dent., v. 36, n. 5, p , COSTA, J.L.V.; LOPES, L.G.; Pedrosa FILHO, C.F.; PEDROSA, S.F.; COELHO, J.C.B.; COSTA, A.M.; et al. O estágio atual das cerâmicas odontológicas. PCL, Curitiba, v.8, n.40 p.193-8, DELLA BONA, A.; ANUSAVICE, K.J.; SHEN, C. Microtensile strength ofcomposite bonded to hot-pressed ceramics. J Adhes Dent. v. 2, n. 4, p , DELLA BONA, A.; ANUSAVICE, K.J. Microstructure, composition, andetching topography of dental ceramics. Int J Prosthodont. v. 15, n. 2, p , DELLA BONA, A.; SHEN, C.; ANUSAVISE, K. J. Work of adhesion of resin on treated lithia disilicate-based ceramic. Dent. Mater., Copenhagen, v.20, n.4, p , May GONÇALVES, A. M.; REIS, J. I. L. e MANDARINO, F. Facetas laminadas em cerâmica prensada (IPS EMPRESS). Jornal Brasileiro de Odontologia Clinica. Araraquara, v. 2, n. 9, p. 21-3, HADDAD, M.F.; ROCHA, E.P.; ASSUNÇÃO, W.G. Cementation of prosthetic restorations: from conventional cementation to dental bonding concept. J Craniofac Surg., v. 22, p , JARDEL, V.; DEGRANGE, M.; PICARD, B.; DERRIEN, G. Correlation of topographyto bond strength of etched ceramic. Int J Prosthodont. v. 12, n. 1, p , MANSO, A.P.; SILVA, N.R.; BONFANTE, E.A.; PEGORARO, T.A.; DIAS, R.A.; CARVALHO, R.M. Cements and adhesives for all-ceramic restorations. Dent Clin North Am., v. 55, n. 2, p , MELO, R.M.; ÖZCAN, M.; BARBOZA, S.H.; GALHANO, G.; AMARAL, R.; BOTTINO, M.A.; et al. Bond strength of two resin cements on dentin using different cementation strategies. J Esthet Restor Dent., v. 22, n. 4, p , MELO-SILVA, C.L.; CARVALHO, C.F.; SANTOS, C; LINS, J. F. C. Evaluation of the Influence of the Silane Drying Temperature on the Feldspar and Zirconia- Based Ceramics Surfaces. Materials Science Forum, v , p , PHOENIX, R.D.; SHEN, C. Characterization of treated porcelain surfacesvia dynamic contact angle analysis. The International journal of prosthodontics. v. 8, n. 2, p ,

12 15. STANGEL, I.; NATHANSON, D.; HSU, C.S. Shear strength of the composite bond to etched porcelain, J. Dental Res., v. 66, p , THURMOND, J.W.; BARKMEIER, W.W.; WILWERDING, T.M. Effect of porcelain surface treatments on bond strengths of composite resin bonded to porcelain, J. Prosthet. Dent., v. 72, p , YUCEL, M.T.; AYKENT, F., AKMAN, S.; YONDEM, I. Effect of surface treatment methods on the shear bond strength between resin cement and all-ceramic core materials. Journal of Non-Crystalline Solids., v. 358, p , MORPHOLOGY AND ROUGHNESS EVALUATION OF TWO CERAMICS USED IN DENTISTRY AFTER SURFACE TREATMENT. ABSTRACT The aim of this study was to perform a morphological analysis of two ceramics used in dentistry, a feldspathic and a lithium dissilicatium. For this, 15 discs of each material were made with 5mm diameter and 2mm thick. They had theirs surface treated with hidrofluoridric acid, in concentrations of 5% and 10%, varying the time of application of this acid. The samples were mounted on metallic stubs and metalized in gold, and then were qualitatively analyzed on MEV. Alongside, the surface rough were measured using the Confocal microscope. It was conclude that the treatment with hidrofluoridric acid in both concentrations and in the proposed experimental times modified the morphology and increased the roughness of all groups, creating a favorable condition for the micro mechanical imbrication with the resin lutin agent. Keywords: Ceramics, surface treatment, roughness. 1716