Pesquisa Brasileira em Odontopediatria e Clínica Integrada ISSN: Universidade Federal da Paraíba Brasil

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1 Pesquisa Brasileira em Odontopediatria e Clínica Integrada ISSN: apesb@terra.com.br Universidade Federal da Paraíba Brasil Queiroz Coutinho, Kennedy; Nagem Filho, Halim; Hussein Fares, Nasser; Baleroni Pacheco, Ivone; da Silveira, Rodrigo Richard Efeito do Tempo de Exposição da Fonte de Luz Azul de Macro Led na Contração da Resina Pós-Gel Pesquisa Brasileira em Odontopediatria e Clínica Integrada, vol. 5, núm. 3, setembro-dezembro, 005, pp Universidade Federal da Paraíba Paraíba, Brasil Disponível em: Como citar este artigo Número completo Mais artigos Home da revista no Redalyc Sistema de Informação Científica Rede de Revistas Científicas da América Latina, Caribe, Espanha e Portugal Projeto acadêmico sem fins lucrativos desenvolvido no âmbito da iniciativa Acesso Aberto

2 Kennedy Queiroz COUTINHO* Halim NAGEM FILHO** Nasser Hussein FARES*** Ivone Baleroni PACHECO**** Rodrigo Richard da SILVEIRA***** Objetivo: Avaliar a contração volumétrica de duas resinas compostas híbridas de média densidade usando como fonte de luz contínua dois fotoativadores, sendo um LED Blue Star 1 da Microdont e o outro de luz visível Bisco-Vip. Método: Cinco corpos-de-prova de ±1g foram preparados para cada material e condição de polimerização. A densidade foi determinada em uma balança analítica, em ambiente ar e água antes e depois da polimerização. A contração volumétrica foi calculada usando equações. Resultados: ANOVA revelou diferenças significantes entre os grupos dos materiais e dos aparelhos de polimerização. No teste Tukey, para comparações individuais (p<0,05), os valores para a mesma resina não apresentaram diferenças significativas, quando polimerizadas com o fotoativador LED Blue Star 1 ou com o BISCO-VIP. Porém, quando polimerizadas com o mesmo fotoativador as resinas Filtek Z50 (3M) e a Masterfill (Biodinâmica) mostraram resultados significativamente diferentes. Conclusão: O grupo de monômeros da fase orgânica na resina composta provavelmente é o responsável pelas diferenças encontradas nos valores da resistência à contração. Objective: The volumetric shrinkage of two hybrid composite resins of average density had been determined using as source of continuous light, a LED "Blue Star 1" of the Microdont and other of light curing Bisco-Vip. Methods: Five specimens of ±1g had been prepared for each material and condition of polymerization. The specific gravity values was then determined in an analytical electronic balance, in air and water. Before and after curing, the volumetric shrinkage, was calculated using mathematical equations. Results: ANOVA indicated significant differences between the groups of the materials and the devices of polymerization. In the Tukey test, for individual comparisons (p<0.05) the values for the same resin had not resulted significant differences, when polymerized with fotoativador LED " Blue Star 1" or with the BISCO-VIP. However, when polymerized with same light curing, the resins Filtek Z50 (3M) and the Masterfill (Biodinâmica) they had shown significantly different results. Conclusion: The group of monomers of the organic phase in the composite resin probably is the responsible one for the differences found in the values of the resistance to the contraction. Resina composta; Fotoperíodo; Compactação; Bis-fenol A- Glicidil Metacrilato. Composite resin; Photoperiod; Compaction; Bisphenol A- Glycydil Metacrylate. * Prof. de Dentística Faculdade de Odontologia São Lucas. ** Prof. Titular de Materiais Dentários da FOB-USP. *** Prof. das Disciplinas de Clínica Geral I e II da Faculdade de Odontologia da Universidade de Cuiabá UNIC. **** Profª de Dentística Laboratorial e Clínica da Faculdade de Odontologia da Universidade de Cuiabá UNIC.

3 INTRODUÇÃO As resinas compostas combinadas aos sistemas adesivos proporcionam a confecção de restaurações estéticas em dentes anteriores e posteriores. Na realização de restaurações posteriores como alternativa dos amálgamas o sucesso das resinas compostas tem sido limitado por causa de suas propriedades, como baixa resistência ao desgaste resultando na perda da forma anatômica, fraturas marginais e microinfiltração devido à contração de polimerização, tornando-se uma das principais causas de insucesso das restaurações (NAGEM FILHO, 000). A contração de polimerização depende entre outros fatores da absorção e dispersão dos fótons no corpo da resina composta e do tipo, forma e distribuição das partículas inorgânicas. No entanto, apesar dos avanços tecnológicos nas formulações das resinas o maior interesse científico tem-se focado no sistema de polimerização. Resinas são fotoativadas com a irradiação de luz visível com o comprimento de luz na faixa de 450nm a 500nm (NAGEM FILHO, 000). A intensidade ideal é o comprimento de 468nm e este é emitido pela luz azul dos diodos do aparelho LED. Quando comparado com outras unidades a faixa de distribuição do comprimento de luz é mais estreita e o pico é mais alto e assim a proporção da onda fica próxima de 468nm, que é a mais efetiva para a polimerização. Mas a intensidade luminosa obtida com os primeiros LEDs era bastante inferior à das outras fontes. Apesar da luz emitida pelo LED azul ser extremamente eficiente para a excitação da canforoquinona a baixa intensidade obtida nos dispositivos à base de LEDs não é suficiente para realizar o processo de polimerização no mesmo período de tempo que o da lâmpada convencional (MILLS et al., 00). Atualmente os modernos aparelhos LED constituídos com um macrodiodo de 5 watts de potência têm demonstrado que sua capacidade de polimerização supera os aparelhos LED com vários microdiodos ligados em série e com esta alta potência assegura um maior grau de conversão e um menor índice de contração. O propósito deste estudo foi testar a hipótese de que a exposição da unidade LED macrodiodo é equivalente ou maior do que a irradiação da unidade fotoativada de luz halógena. Macchi e Craig (1969) descreveram que menor alteração dimensional medido em espécimes livres não indicam necessariamente melhor adaptação nas paredes cavitárias. Outros fatores como viscosidade da mistura influi nestas propriedades. Para Asmussen suficiente grande para compensar contração tende a neutralizar a formação de fendas marginais durante o seu esfriamento, reduzindo o risco da percolação térmica. Sakaguchi (1991), considera que a contração de polimerização da resina composta produz uma variação volumétrica na fase pós-gel com o desenvolvimento de um módulo de elasticidade e distribuição de estresses através da resina endurecida na interface do dente. Existe, também, uma relação linear entre a contração e a intensidade de luz. Quando a intensidade de luz estiver mais baixa do que a necessária para provocar uma polimerização completa da resina, esta pode ser compensada pelo o aumento do tempo (SAKAGUCHI et al., 199). A contração volumétrica de 6 marcas comerciais de resinas compostas fotoativadas foi avaliada por Puckett e Schmith (199) medindo as diferenças específicas na gravidade entre espécimes de resinas compostas sim e não polimerizadas. Neste estudo os autores encontrados valores de alteração volumétrica entre 1,35 e 3,%. Lai e Johnson (1993) utilizaram um dilatômetro à base de água especificamente designado para determinar a contração de polimerização de três resinas compostas fotoativadas (P-50, Herculite XRV e Prisma APH). Os resultados obtidos nesta investigação 1,8%,,15% e,19% respectivamente, foram comparados e os fatores que afetaram as contrações estão correlacionados com as suas cargas. Attin et al. em 1995 fizeram uma pesquisa com a finalidade de avaliar a contração inicial de polimerização e alteração volumétrica de seis cimentos resino-modificados, uma resina híbrida e um cimento de ionômero de vidro químico. Os materiais foram colocados, a vácuo, dentro de pequenos sacos de polietileno e suas massas pesadas, no ar e na água, foram determinadas, antes e depois da polimerização. As densidades da água e do polietileno também fizeram parte da equação onde se calculou a porcentagem de contração dos materiais. Dos resultados obtidos os cimentos resino-modificados apresentaram uma contração maior do que da resina híbrida. A porcentagem de contração volumétrica da resina composta, testada, foi de,4%. Muitas das correntes técnicas de restauração com resinas compostas estão racionalmente coerentes com a teoria de que a contração de polimerização tem o sentido da luz. A contração dirige na direção das margens é acreditado ser responsável pelo melhora das propriedades de vedamento marginal. Contudo, a literatura não é consistente a esta teoria. Determinação experimental de padrão de contração é difícil. Neste estudo, Versluis, Tantbirojn e Douglas (1998), usaram a técnica de elemento finito para analisar a direção da contração da resina durante a sua polimerização. Sharp

4 método de mensuração por video-imagem para medir contração volumétrica das resinas compostas. Os valores da contração determinados pelo video-imagem foram comparados com aqueles medidos para a mesma resina, pelo dilatômetro de mercúrio. Salgado Júnior (004) descreveram que uma das principais técnicas para combater os efeitos nocivos da alteração volumétrica é a inserção incremental do material na cavidade a ser restaurada. Llie et al. (005) determinaram a influência diferentes métodos de unidades foativadoras. O desenvolvimento rápido da força de contratação, alto estresse de contratação e um inicio precoce de estresse no núcleo, causaram uma tensão no material provocando distorção subseqüente da união com a estrutura do dente. O menor nível de contração de polimerização ocorreu com o uso do LED com baixa energia, enquanto a unidade do plasma e a alta energia do fotoativador de luz visível produziram uma contração três vezes maior. relativa de 505%. A balança (AND A & D Weighing, série HR-00, USA) com precisão de 0,0001g e exatidão de 0,05% (que é 0,05% da massa do espécime na atmosfera), foi equipada com um suporte em forma de arco para sustentar dois pratos de balança, ligados entre si por uma haste metálica, ficando um prato no ambiente do ar e o outro imerso em água depositada em um béquer. A água era destilada e seu nível superior a 1cm3 acima do corpo-de-prova (Figura 1). (A) (B) Figura 1. (A) Balança analítica eletrônica hidrostática Mark 05A, (0,0001g.). (B) Acessório para Aferir Densidade. Método simples para determinar a contração de polimerização é aquele que pesa a massa do material no ar e na água, para determinar a sua densidade e calcular o seu volume antes e depois da reação. A diferença é, naturalmente, a variação em porcentagem da contração. Os testes realizados foram baseados na metodologia estabelecida na especificação da ASTM D (000). Dois fotoativadores foram utilizados neste trabalho, sendo um LED macrodiodo e um convencional de luz halógena. As características estão abaixo descriminadas na Tabela 1. Tabela 1. Características dos fotoativadores testados. Fotopolimerizadores Fabricante Comp. Onda (nm) VIP Curing ligth Bisco LED Blue Star 1 Microdont Intensidade 600mW/cm Ponta Ativa 10,0mm mW/cm 6,0mm Os comprimentos de onda estão de acordo com as informações das indústrias. A norma da ASTM D (000) recomenda uma quantidade representativa do material para a confecção dos espécimes, variando de 1,0g a 50,0g. Em uma balança de precisão de 0,01g foi pesada 1,0g de resina Masterfill (Biodinâmica) extruída da bisnaga e a massa colocada entre uma folha de polietileno. Os testes foram realizados em um laboratório padrão sob O espécime foi então removido do plástico polietileno e colocado no prato a fim de determinar a massa da resina no ambiente do ar. Como foi constatada que a alteração de peso do ar/água é desprezível, a amostra foi cuidadosamente retirada do primeiro prato (ar) e transferido para o segundo prato, situado mais abaixo e imerso em um recipiente com água. O operador usou luvas de polietileno para facilitar a transferência da resina, nos pratos, sem contaminação. Três grupos de cinco corpos-de-prova da resina Masterfill (Biodinâmica), totalizando 15 corpos-de-prova não polimerizados, foram pesados, individualmente, no ar e na água e os valores obtidos foram usados para calcular a gravidade especifica (GrEsp) das resinas compostas antes de sua polimerização, usando a seguinte fórmula: GrEsp =M1/ M1- M Onde: M1 = massa da resina pesada no ar; M = massa da resina pesada na água. A temperatura da água era sempre mensurada com um termômetro de precisão de + 0,1ºC, no momento da pesagem. Sendo a temperatura diferente de 3ºC a densidade da resina foi calculada da seguinte forma: 3. (kg/cm ) D. = Gr.Esp. (3ºC) x densidade da água

5 The Dental Advisor (1999) recomenda um total de energia de irradiação de mw/s/cm ou 15 J/ cm, Moon et al (004) 17±1 J/cm e Nagem Filho (000) recomenda 16±1 J/ cm para resina clara ou de densidade média (=79%) e 18±1 J/cm para resina escura ou de densidade alta (>80% de carga). O corpode-prova após remoção da água foi secado com papel absorvente e, em seguida, o primeiro grupo polimerizado por um fotopolimerizador BISCO-VIP (BISCO Dental Products IL, USA), por 30 segundos de cada lado, o º grupo polimerizado com fotopolimerizador LED Blue Star 1 (Microdont Micro Usinagem de Precisão Ltda), com fonte de luz de 7,5 watts, intensidade de 150mW/cm e um tempo de exposição de 0 segundos. Os tempos de exposição da energia de irradiação foram diferentes para os dois fotoativadores com finalidade de obter valores acima de mw/s/cm. Após a polimerização, as amostras seguiram os mesmos procedimentos realizados anteriormente antes da resina estar polimerizada. As densidades obtidas foram utilizadas para calcular os volumes da seguinte maneira: V1= M1/D1 e V = M/D Onde: V1= Volume da resina não polimerizada V= Volume da resina polimerizada M1= Massa pesada no ar da resina não polimerizada M= Massa pesada na água da resina polimerizada D1= Densidade da resina não polimerizada D= densidade da resina polimerizada Obtidos os valores dos respectivos volumes da resina antes e após a polimerização, a porcentagem da contração volumétrica é calculada da seguinte forma: % contração = (V1-V)/V1 x 100 Os dados coletados foram submetidos à análise de variância a um critério (p< 0,05) com a finalidade de averiguar as prováveis diferenças estatísticas na contração de polimerização entre a polimerização de tipos de aparelhos. Os valores das médias e, respectivos desvios padrão, encontrados para o teste de contração volumétrica pós-gel nas duas resinas compostas polimerizadas, por dois fotoativadores estão presentes na Tabela. A ANOVA (Tabela 1) revelou diferenças significantes entre os grupos dos materiais e dos aparelhos de polimerização. No teste Tukey, para mesmas resinas não apresentaram diferenças significativas, quando polimerizadas com o fotoativador LED Star 1 ou com o BISCO-VIP. Porém, quando polimerizadas com mesmo fotoativador as resinas Filtek Z50 (3M) e a Masterfill (Biodinâmica) mostraram resultados significativamente diferentes. Tabela. Análise de variância da contração das resinas. Fonte de variação Soma de quadrados Resina Fotoativador Interação Resíduo Total Graus de liberdade Quadrado médio F Prob Tabela 3. Comparação individual (Teste de Tukey). Fotoativador Filtek Z50 Masterfill LED Blue Star 1 1,995 ± 0,03 a,0963 ± 0,197 b BISCO VIP,0335 ± 0,010 a,199 ± 0,036 b F =0,0485 (p < 0,05). As letras após os desvios padrão, quando iguais representam valores não significantes e quando diferentes são estatisticamente diferentes. Muitos métodos tem sido utilizados para avaliar a contração volumétrica das resinas compostas. Alguns pesquisadores usam dilatômetros com mercúrio ou com água, porém, o problema principal com este método é a dificuldade em conseguir fazer a fonte da luz alcançar a resina imersa e, sobretudo, no mercúrio do dilatômetro, pois a manipulação é perigosa (WATTS; CASH 1991). A densidade como medida da contração foi utilizada por Nagem Filho (000) e Santos et al. (004), porque é um método simples preciso, e que não exige uso de equipamentos sofisticados. Os valores obtidos nesta pesquisa estão em concordância com os resultados da contração volumétrica de polimerização encontrada por Puckett e Smith (199) e Nagem Filho (000) que usando métodos semelhantes reportaram valores que variaram de 1,35% a 3,%. As duas unidades fotoativadores de intensidades diferentes, os seus valores da energia total, eram próximos, sendo 0J/cm, para Blue Star 1 e 1J/cm, para Bisco-Vip. Conforme

6 SALGADO JÚNIOR, L. P. S. Avaliação da contração de COUTINHO et al. - O Efeito do Tempo de Exposição da Fonte de Luz Azul de Macro Led de 400mW/cm, por 40 segundos seria o suficiente para polimerizar incrementos de resina de mm de espessura, ou com área de superfície de 0,15 cm, representando um total de energia de 16J/cm. Desta forma, a duas unidades fotoativadoras apresentaram, cada uma, energia total superior ao recomendado para o uso clínico. A despeito de existir diferenças de intensidade entre elas, nenhum efeito ocorreu na contração volumétrica das resinas testadas. O LED Blue Star 1 por ter 1000mW/ cm, teve o tempo de exposição de 0 segundo, 1000x0=000 ou 0J/ cm, e o BiscoVip com 700mW/ cm precisou de mais tempo, de 30 segundos para a energia total de 1J/cm. Os resultados obtidos com o LED Blue Star 1 mostraram que polimerização mais rápida não prejudica a restauração, mas é de beneficio para o profissional porque reduz o tempo de tratamento e naturalmente, o custo/beneficio. Suh (1999) sugere que o tempo ótimo para polimerização venha estampado na etiqueta do tubo de resina. As duas resinas testadas aprestaram resultados similares para o mesmo polimerizador, porém entre si diferiram significantemente. Na resina Z50, o monômero diluente TEGDMA foi substituído pelo UEDMA (uretano dimetacrilato) e BISEMA. Estas substâncias têm pesos moleculares maior quando comparado com o TEGDMA e, portanto menor concentração de ligações C=C e a resina Masterfill (Biodinâmica) apesar de continuar com o diluente TEGDMA na sua formulação ela também possui o UEDMA (uretano dimetacrilato) o que lhe confere um aumento no peso molecular da massa resinosa, não tanto quanto o Z50. Estas variedades de monômeros formando em conjunto a fase orgânica da resina talvez seja um dos motivos da resistência à contração serem diferentes, porque a relação entre a contração e a composição da massa monomérica da matriz tem sido descrita que esta aumenta quando parte do BISGMA é substituída pelo TEGDMA, pois esse diluente tem menor peso molecular e maior reatividade. Mesmo havendo diferenças estatísticas entre as duas resinas testadas os valores foram tão próximos que estes dados tem pouco ou nenhum efeito clínico quando a polimerização do volume da massa resinosa for fotoativado a relação entre a resistência e a composição da massa monomérica da matriz tem sido descrita que esta aumenta quando parte do BISGMA ou do TEGDMA é substituída pelo UEDMA por incrementos menos que mm de espessura, pois esse método mostra o ponto ótimo de polimerização com possibilidade menor de aparecimento de fendas marginais. Os valores para a mesma resina não apresentaram diferenças significativas, quando polimerizadas com o fotoativador LED Star 1 ou com o BISCO-VIP. Porém, quando polimerizadas com mesmo fotoativador as resinas Filtek Z50 (3M) e a Masterfill (Biodinâmica) mostraram resultados significativamente diferentes entre si. AMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND MATERIALS. Standard Test Methods for Density and Specific Gravity (Relative Density) of Plastics by Displacement. ASTM D , Jan ASMUSSEN, E. Composite restorative resins. Acta Odontol Scand, Oslo, v. 33, p , ATTIN, T.; BUCHALLA, W.; KIELBASSA, A. M.; HELWIG, E. Curing shrinkage and volumetric changes of resin-modified glass ionomer restorative materials. Dent Mater, Washington, v. 11, n. 6, p , Nov ILIE, N.; FELTEN, K.; TRIXNER, K.; HICKEL, R.; KUNZELMANN, K. H. Shrinkage behavior of a resin-based composite irradiated with modern curing units. Dent Mater, Washington, v. 1, n. 5, p , May, 005. LAI, J. H.; JOHNSON. A. E. Measuring polymerization shringkage of photo-actived restorative materials by a waterfilled dilatometer. Dent Mater, Washington, v. 9, p , Mar MACCHI, R. L.; CRAIG, R. G. Physical and mechanical properties of composite restorative materials. J Am Dent Assoc, Chicago, v. 78, n., p , Feb MILLS, R. W.; UHL, A.; BLACKWELL, G. B.; JANDT, K. D. High power light emitting diode (LED) arrays versus halogen light polymerization of oral biomaterials: Barcol hardness, compressive strength and radiometric properties. Biomaterials, Guildford, v. 3, n. 14, p , July, 00. MOON, H. J.; LEE, Y. K.; LIM, B. S.; KIM, C. W. Effects of various light curing methods on the leachability of uncured substances and hardness of a composite resin. J Oral Rehabil, Oxford, v. 31, n. 3, p , Mar NAGEM FILHO, H. Materiais dentários: Resinas compostas.. ed. Bauru: Artes Gráficas, 000. NAGEM FILHO, H. et al. Resinas compostas: contração volumétrica de polimerização. Bauru: Artes Gráficas, 84p PUCKETT, A. D.; SMITH, R. Method to measure the polymerization shrinkage of light-cured composites. J Prosthet Dent, St. Louis, v. 68, n. 1, p , July, 199. RUEGGEBERG, F. A.; CAUGHMAN, W. F.; CURTIS, J. W. Effect of light intensity and exposure duration on cure of resin composite. Oper Dent, Seattle, v. 19, n. 1, p. 6-3, Jan./Feb

7 polimerização de uma resina composta fotopolimerizável de uso universal, variando-se a técnica de inserção do material medida por picnômetro a gás. 54f. Dissertação (Mestrado em Dentística) Faculdade de Odontologia da Universidade de São Paulo, São Paulo, 004. SANTOS, M. J. M. C.; SANTOS, G. C. JR.; NAGEM FILHO, H.; MONDELLI, R. F.; EL-MOWAFY, O. Effect of light curing method on volumetric polymerization shrinkage of resin composite. Oper Dent, Seattle, v. 9, n., p , Mar./Apr SAKAGUCHI, R. L.; SASIK, C. T.; BUNCZAK, M. A.; DOUGLAS H. W. Strain gauge method for measuring polymerization contraction of composite restoratives. J Dent, Guidford, v. 19, n. 5, p , Oct SAKAGUCHI, R. L.; DOUGLAS, W. H.; PETERS, M. C. R. B. Curing ligth performance and polymerization of composite restorative materials. J Dent Res, Washington, v. 0, n. 3, p , June, 199. SUH, B. I. Controlling and understanding the polymerization shrinkage-induced stresses in light-cured composites. Compend Contin Educ Dent, Lawrenceville, v. 5, p. 4-14, Nov SHARP L. J.; CHOI, I. B.; LEE, T. E.; SY, A.; SUH, B. I. Volumetric shrinkage of composites using video-imaging. J Dent, Guildford, v. 31, n., p , Feb. 003 THE DENTAL ADVISOR (edição em português). Aparelhos fotopolimerizadores, v. 6, n. 3, abr VERSLUIS, A.; TANTBIROJN, D.; DOUGLAS, W. H. Do dental composites always shrink toward the light? J Dent Res, Washington, v. 77, n. 6, p , Jun WATTS, D. C.; CASH, A. J. Determination of polymerization shrinkage kinetics in visible-light-cured materials: methods development. Dent Mater, Washington, v. 7, n. 4, p , Oct Recebido para publicação: /06/05 Enviado para reformulação: 09/08/05 Aceito para publicação: 30/08/05 Correspondência: Halim Nagem Filho Rua João Poletti, Jd. Dona Sarah Bauru - SP CEP: Telefone: (14) hnagem@usp.br UNIVERSIDADE ESTADUAL DA PARAÍBA Av. Floriano Peixoto, Centro - CEP Campina Grande - Paraíba Telefax: Pabx: