USO DO LASER NA PREVENÇÃO DA CÁRIE DENTAL LASER IN DENTAL CARIES PREVENTION

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1 USO DO LASER NA PREVENÇÃO DA CÁRIE DENTAL LASER IN DENTAL CARIES PREVENTION Mario Alberto Marcondes Perito a Ana Carolina Tedesco Jorge b Alessandra Cassoni c José Augusto Rodrigues d Resumo Desde o desenvolvimento dos primeiros lasers, pesquisas estão sendo realizadas com a finalidade de aprimorar seu uso em diferentes áreas. Na Odontologia a luz laser pode ser utilizada em diferentes especialidades, incluindo a prevenção de lesões cariosas primárias e secundárias. Este trabalho tem como objetivo discutir o uso da luz laser na prevenção da cárie dental. Os lasers mais utilizados na prevenção da cárie dental são os de Argônio, Érbio e dióxido de carbono (CO2). Cada um destes trabalha com padrões diferentes mas com a mesma finalidade, a modificação do tecido dental tornando-o mais ácido-resistente. Nota-se através da revisão de literatura que os resultados observados em laboratório são muito promissores e os lasers podem ser utilizados na prevenção da cárie dental. Unitermos: Lasers, uso terapêutico, cárie dentária, desmineralização dental Abstract Since the development of the first lasers, research is being carried to improve its use in different areas. In dentistry the laser light can be used in different specialties, including the prevention of primary and secondary caries lesions. This literature review describes the laser light use in the prevention dental caries. The lasers more used in the prevention dental caries argon, erbium and CO2. Each one of these works with different standards but with the same purpose, the modification of dental tissues and promoting it more acid resistance. Through the present literature review it was observed in laboratory researches that lasers are a very promising technology and they can be used in the prevention of dental caries development. Uniterms: Lasers, therapeutic use, Dental Caries, Tooth Demineralization Introdução A cárie dental é uma doença infecciosa que acarreta o desenvolvimento de lesões nos tecidos dentais quando não controlada. As lesões cariosas são o resultado do metabolismo bacteriano, na presença de carboidratos provenientes da dieta, com a produção de ácidos orgânicos que causam a desmineralização do esmalte e da dentina 1. A prevenção da doença cárie é baseada no controle dos múltiplos fatores que podem determinar ou moderar seu desenvolvimento, ou seja, é baseada na avaliação do risco de cárie do paciente e instituição de medidas que possam diminuir este risco como aperfeiçoamento da técnica de higiene bucal e aumento do uso de fluoretos pelos pacientes 2. Nos casos em que os pacientes necessitam de tratamento restaurador o objetivo inicial deve ser a adequação do meio bucal e redução da atividade de cárie do paciente, para que em seguida, sejam realizadas as restaurações definitivas e não haja reincidência de lesões, ou seja, desenvolvimento de cárie secundária 2;3. O desenvolvimento de lesões cariosas secundárias ainda é um dos principais motivos para substituição de restaurações, e a possibilidade de evitar ou mesmo retardar este tipo de lesão pode reduzir a necessidade de substituição de restaurações 2;4. Para tanto, além da instrução sobre higiene bucal na fase de adequação do paciente, pode-se utilizar materiais cariostáticos restauradores, como os híbridos de ionômeros de vidro em pacientes de alto risco 5;6;7. O potencial cariostático dos materiais ionoméricos convencionais e dos híbridos vem sendo amplamente estudado desde a a Prof. Assistente da Universidade Guarulhos (UnG) e Diretor do Curso de Odontologia da UnG b Cirurgiã-Dentista Graduada na UnG. c Mestre e Doutora em Odontologia (Dentística) pela Faculdade de Odontologia da USP- SP, Profa. Adjunta da UnG. d Doutor e Mestre em Dentística pela Faculdade de Odontologia de Piracicaba (UNICAMP); Professor Adjunto da UnG. e- mail:guto_jar@yahoo.com

2 década de e o efeito cariostático dos materiais ionoméricos na prevenção de lesões de cárie secundária já é bem descrito na literatura e estes possuem grande aplicabilidade clínica 5;6;7;8. Paralelamente ao desenvolvimento destes materiais restauradores cariostáticos ocorreu a descoberta do laser e iniciaram-se os primeiros experimentos em Odontologia 9, nos quais foi notada a capacidade da luz laser de modificar os tecidos dentais duros tornando-os mais ácido-resistentes 10;11;12. Laser é o acrônimo de Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation, que significa Ampliação de Luz por Meio da Emissão Estimulada de Radiação, ou seja, o laser nada mais é do que uma luz que quando emitida vai promover fenômenos físicos e interagir com os tecidos como qualquer outro tipo de luz, a diferença é que é uma luz com comprimento de onda específico emitida em um feixe monocromático, coerente e colimado que pode ser facilmente focado para aplicação no tecido desejado obtendo interação ou efeito terapêutico 12. Entretanto, existem diferentes tipos de laser, que podem ser utilizados para o preparo cavitário ou mesmo para modificar o esmalte e dentina visando a prevenção do desenvolvimento de lesões cariosas e este trabalho tem como objetivo demonstrar os lasers indicados para prevenção da cárie dental. Uso do laser na prevenção de lesões cariosas A luz laser quando incide sobre um material pode sofrer, em combinação ou não, quatro fenômenos físicos: reflexão, quando a luz é refletida em outra direção; transmissão, quando a luz atravessa diretamente o material e não causa nenhum efeito, difusão, quando a luz penetra no material mas se difunde no mesmo; e absorção, quando a luz é absorvida. Desses, a absorção é o fenômeno mais desejado sobre os tecidos dentais, pois é através deste que a energia luminosa do laser se transforma em calor e promove alterações que podem tornar os tecidos dentais mais ácido-resistentes 13. O primeiro laser desenvolvido foi o de rubi, e sua primeira tentativa de uso em Odontologia, como substituto das pontas diamantadas, foi pouco explorada no início, pois a quantidade de energia gerada era muito grande e somente 20% era absorvida e produzia uma grande quantidade de calor que se difundia por todo o tecido 14. A produção de calor em excesso pelos lasers é um efeito colateral não desejado, pois pode acarretar em 36 danos nos tecidos pulpares e periodontais adjacentes. Assim, o laser ideal deve produzir a ação desejada gerando pouco calor, o qual deve se restringir ao local desejado 15. Com o avanço da pesquisa científica novos lasers que possuem maior absorção pela hidroxiapatita e pela água foram desenvolvidos e estes se destacaram para o uso em tecidos dentais duros e na prevenção de lesões de cárie dental 16;17. Esta prevenção é obtida pela modificação da estrutura do esmalte tornando-o mais ácido-resistente 16;18. A ácido-resistência é obtida com a absorção do laser pela hidroxiapatita e sua subseqüente conversão em calor. O calor gerado causa alterações microestruturais e químicas na hidroxiapatita, ocorre o derretimento da mesma e re-cristalização que gera modificações da estrutura da hidroxiapatita com o aumento da proporção de minerais e redução de carbonato e água que sofrem evaporação 14;16;18;19;20. Embora a presença de matéria orgânica seja pouca, sua eliminação garante uma maior ácido-resistência e supõese que os micro-espaços formados são rapidamente mineralizados e recristalizados 10;21. Outro efeito observado após a aplicação do laser é a redução da permeabilidade dental, efeito que diminui a passagem dos ácidos gerados pelas bactérias através da estrutura dental dificultando a desmineralização e retardando a progressão de lesões cariosas 10. Assim, o uso do laser nas superfícies dentais, ao redor das restaurações, bem como a irradiação das paredes de preparos ou a total confecção dos mesmos com o laser pode ser O uso do laser na prevenção da cárie dental 36.

3 considerada uma medida profilática para o desenvolvimento de lesões cariosas secundárias 4. Diversos tipos de laser estão sendo estudados para o uso profilático da cárie dental, entretanto, a inibição de lesões cariosas varia de acordo com o tipo de comprimento de onda, modo operacional e densidade de energia utilizada, o que torna difícil uma comparação entre eles 4. Os lasers utilizados para este fim são os de Argônio, CO 2, Nd:YAG, Er:YAG e Er,Cr:YSGG. O laser de CO 2, que possui meio ativo gasoso e como facilitadores os gases de He, N 2 e CO 2, com comprimento de onda entre 9,3 e 10,6 µm no espectro infravermelho, foi um dos primeiros aplicados na prevenção da cárie dental e se destacava por atuar com pequenas densidades de energia, com 13 a 50 J/cm 2 modificando o esmalte dental de uma forma similar ao laser de rubi (trabalhando de 200 a 700J/cm 2 ), diminuindo significativamente a produção de calor e de fissuras na superfície dental 22. Em uma revisão de literatura sobre laser de dióxido de carbono em prevenção de cáries, Rodrigues et al. 23 afirmam que irradiação do esmalte dental pelo laser de CO 2 altera os cristais de hidroxiapatita reduzindo a reatividade ácida dos minerais. Com o intuito de avaliar o efeito preventivo do laser de CO 2 in vivo, Brugnera Junior et al. 24, em 1997, trataram 112 primeiros molares permanentes de préadolescente com selante ou laser e observaram, após 4 anos, que a aplicação individual do laser não foi suficiente na prevenção de lesões cariosas, porém, pode apresentar um efeito preventivo mais vantajoso se associada à aplicação de selantes. Tsai et al. 25 avaliaram a resistência ácida de dentes humanos tratados com o laser de CO 2 e laser de Nd:YAG ao processo de desmineralização durante 24 e 72 hs e observaram que o grupo tratado com o laser de CO 2 apresentou menor concentração de cálcio dissolvida no tampão lactato do que o laser de Nd:YAG, e este não foi diferente do grupo controle em 24 hs. Mais focado na prevenção de lesões secundárias, Klein et al. 4, em 2005, irradiaram as paredes de preparos cavitários com o laser de CO 2 com comprimento de onda de 10,6 µm e observaram a fusão e derretimento das mesmas em microscopia eletrônica de varredura. Quando os preparos restaurados foram submetidos ao desafio térmico e cariogênico observaram uma redução na perda mineral, sendo que a maior redução foi obtida quando utilizada densidade de energia de 16J/cm 2 comparada a de 8J/cm 2. Kantorowitz et al. 19, em um estudo in vitro também observaram que o aumento do número de pulsos do laser de CO 2 levou a um aumento da inibição de lesões cariosas, e que existe um ponto limite, após o qual, o aumento da densidade de energia não acarreta em uma maior ácido-resistência, sendo que o laser de CO 2 com comprimento de onda 10,6µm causou a fusão do esmalte dental e o de 9,6µm causou somente pequenos pontos de fusão, sendo o mais indicado. Fried et al. 17, em 2006, observaram que o laser de CO 2 com comprimento de onda de 9,3 µm utilizado com refrigeração reduz a dissolução do esmalte dental, e que o uso sem a refrigeração pode causar exposição excessiva ao calor e produzir cristais mais susceptíveis a dissolução, proporcionou um efeito inverso. Segundo Tepper et al. 26, em 2004, a associação da irradiação com o laser de CO 2 aos fluoretos pode promover um efeito sinérgico com maior incorporação de flúor no esmalte dental e um menor desenvolvimento de trincas visto que o flúor pode atuar refrigerando o esmalte durante a irradiação. Assim, observa-se que o laser de CO 2 possui efeito preventivo, sendo que o aumento da densidade de energia pode aumentar a ácido-resistência do esmalte. Entretanto, é extremamente necessário o uso de refrigeração para evitar a formação de trincas e poros, e a associação de flúor pode ser o veículo de refrigeração e potencializar o efeito de ácido-resistência 26;27;28. Outro laser muito utilizado em associação com a aplicação tópica de flúor é o de Argônio que apresenta como meio ativo o gás Argônio e possui comprimentos de onda na faixa do espectro eletromagnético visível - -O uso do laser na prevenção da cárie dental. 37

4 488nm (azul) e 514nm (verde) 29;30;31. Este é utilizado como co-adjuvante durante a aplicação tópica de flúor pois devido à baixa potência empregada, embora seja classificado como laser de alta potência, causa mínimos efeitos aos tecidos dentais duros e potencializa o efeito do flúor 21. Hicks et al. 32 notaram mudanças topográficas na superfície adjacente às restaurações de resinas compostas e cimento de ionômero de vidro modificado por resina ativados pelo laser de Argônio. Acredita-se que as alterações na estrutura mineral e componentes orgânicos produzem uma superfície menos susceptível à formação de cáries. Hicks et al. 33 investigaram o papel da radiação com laser de Argônio e sua combinação com aplicação tópica de flúor na redução da formação de lesões de cárie in vivo. Somente a aplicação prévia de laser de Argônio com baixa fluência (12J/cm 2 ) reduziu em 44% a profundidade das lesões. Quando associada à aplicação tópica de flúor houve uma redução das lesões de cárie na ordem de 62%. Em 1995, Flaitz et al. 34 observaram uma redução de 26 a 32% das lesões no esmalte dental após a irradiação com o laser de Argônio e de mais de 50% quando o laser foi associado ao flúor. Da mesma forma, outros estudos tem demonstrado que o uso do laser de Argônio promove um pequeno grau de ácido-resistência, mas quando aplicado juntamente com o flúor pode-se aumentar significativamente a ácido-resistência do esmalte e dentina 29;30;35. O laser mais estudado e utilizado na prevenção da formação de lesões cariosas é o de Er:YAG, este apresenta como meio ativo sólido o cristal de ítrio-alumínio-granada dopado com érbio (2,94µm), e atua diretamente na estrutura do esmalte e dentina assim como o de CO 2, vaporizando a água e outros componentes orgânicos para aumentar a ácido-resistência 18;27. Hossain et al. 36, em 2003, demonstraram que após a irradiação com o laser de Er:YAG observa-se um aumento na proporção de cálcio e Fósforo no tecido dental, sem modificar a razão entre estes minerais e está de acordo com o estudo de Liu & Hsu 21, em 2007, que relatam que a quantidade de minerais após a irradiação com este laser é a mesma, o que ocorre é a diminuição do conteúdo orgânico, o que é associado ao aumento da ácido resistência. Este laser também pode ser utilizado para o preparo cavitário e seu uso associado à irrigação dos tecidos o torna mais eficiente e efetivo sem causar danos térmicos, apresentando como vantagem a modificação das paredes do preparo aumentando a cristalinidade e diminuindo a perda mineral, 37 ou seja, tornando-as mais ácido-resistentes, podendo resultar em uma redução de 56% em profundidade na formação de lesões cariosas secundárias em esmalte e 39% em superfície radicular 38. Liu et al. 39, em 2005, relatam que uma energia de 200mJ para o Er:YAG (sem spray de água) atingiram redução do tamanho das lesões de cárie em 32%. Efeitos similares aos do laser de Er:YAG na prevenção de lesões cariosas primárias ou secundárias tem sido observados com o laser de Er,Cr:YSGG (ítrio-scandiuumgálio-granada dopado com érbio e comprimento de onda de 2,79µm), mesmo em doses sub-ablativas utilizadas somente como medida preventiva 18. Yu et al. 40 afirmam após análise em microscopia atômica que o esmalte dental irradiado com Er,Cr:YSGG apresenta uma diminuição dos íons cálcio, porém, a proporção entre cálcio e fósforo permaneceu a mesma provavelmente devido a reorganização dos cristais de hidroxiapatita. Além destes usos, é sugerido o seu uso para modificar o esmalte e dentina promovendo uma melhor superfície para adesão, dispensando assim o condicionamento ácido, visto que remove efetivamente toda a camada de esfregaço 41. Entretanto, os parâmetros testados ainda não permitem a formação de um padrão na superfície do esmalte que favorece a adesão e em dentina o efeito térmico parece penetrar em camadas sub-superficiais eliminando a água e desestruturando a dentina o que pode prejudicar a formação da camada híbrida 27;42. Assim, ainda existem dúvidas sobre os parâmetros mais adequados para utilização dos lasers de Érbio para obter uma boa adesão e evitar microinfiltração 27;36;42; O uso do laser na prevenção da cárie dental. 38

5 Rolla et al. 44 obtiveram bons resultados com o uso do laser de Nd:YAG para o condicionamento e relatam ainda que este laser pode ser utilizado para prevenção da formação de lesões cariosas. A irradiação dos tecidos dentais com o laser de Nd:YAG, que apresenta como meio ativo sólido o cristal de ítrio-alumínio-granada dopado com neodímio e possui comprimento de onda no infravermelho (1064nm), promove ácidoresistência pela evaporação da água e conteúdo orgânico 20;44;45. Kwon et al. 46 afirma que o esmalte dental irradiado com Nd:YAG apresenta um aumento da proporção entre cálcio e fósforo após ablação devido a redistribuição dos minerais atuando de forma preventiva. Apesar de poucos estudos comparativos sobre os efeitos do laser de Nd:YAG na prevenção da cárie, ele parece ser tão eficiente quanto o laser de Er:YAG 47. Assim, apesar de existirem diversos tipos de lasers que podem ser utilizados na prevenção da cárie dental observa-se que todos promovem um aumento da ácidoresistência do esmalte e da dentina. Dentre eles, os de Érbio são os mais promissores, pois apresentam diversas indicações comprovadas quando comparados com outros lasers que possuem indicações mais específicas, tornando o uso dos demais lasers mais oneroso aos clínicos pois necessitariam adquirir diversos tipos de lasers. Porém, devido ao custo elevado para aquisição dos lasers e seus efeitos colaterais, ainda discutidos, como alterações no processo adesivo ainda são uma barreira para que os clínicos possam usufruir de seus benefícios, mas com o avanço tecnológico e da pesquisa científica em um breve intervalo de tempo os lasers poderão ter seu custo diminuído e os parâmetros de uso definidos para obter resultados ainda mais efetivos e possivelmente se tornarão uma realidade clínica 19. Conclusão Observa-se na literatura que a irradiação laser pode tornar os tecidos dentais mais ácido-resistentes, o que pode evitar ou retardar o desenvolvimento de lesões cariosas primárias ou secundárias. Referências Bibliográficas 1. Clarkson BH, Rafter ME. Emerging methods used in the prevention and repair of carious tissues. J. Dent. Educ. 2001; 65: Fontana M, Zero DT. Assessing patients' caries risk. J. Am. Dent. Assoc. 2006; 137: Elderton RJ. Preventive (evidence-based) approach to quality general dental care. Med Princ Pract. 2003; 12 Suppl 1: Klein AL, Rodrigues LK, Eduardo CP, Nobre dos Santos M, Cury JA. Caries inhibition around composite restorations by pulsed carbon dioxide laser application. Eur. J. Oral Sci. 2005; 113: Serra MC & Rodrigues Júnior AL. Potencial Cariostático de Materiais Restauradores Contendo Flúor. Revista da Associação Paulista de Cirurgiões Dentistas 1998; 52: Rodrigues JA, Marchi GM, Serra MC, Hara AT. Visual evaluation of in vitro cariostatic effect of restorative materials associated with dentifrices. Braz Dent J. 2005;16: Hicks MJ, Flaitz CM. Resin-modified glass-ionomer restorations and in vitro secondary caries formation in coronal enamel. Quintessence Int. 2000; 31: Wilson AD, Kent BE. A new translucent cement for dentistry. The glass ionomer cement. Br. Dent. J. 1972; 132: Goldman L, Hornby P, Meyer R, Goldman B. Impact of the laser on dental caries. Nature. 1964; 203: Oho T, Morioka T. A possible mechanism of acquired acid resistance of human dental enamel by laser irradiation. Caries Res. 1990; 24: Blankenau RJ, Powell G, Ellis RW, Westerman GH. In vivo caries-like lesion prevention with argon laser: pilot study. J. Clin. Laser Med. Surg. 1999; 17: Sognnaes RF, Stern RH. Laser effect on resistance of human dental enamel to demineralization in vitro. J. S. Calif. Dent. Assoc. 1965; 33: Aoki A, Sasaki KM, Watanabe H, Ishikawa I. Lasers in nonsurgical periodontal therapy. Periodontol ; 36: Stern RH, Vahl JA, Sognnaes RF. Lased enamel: Ultrastructural observations of pulsed carbon dioxide laser effects J. Dent. Res. 1972; 51: Yamamoto H, Sato K. Prevention of dental caries by acousto-optically Q-switched Nd: YAG laser irradiation. J. Dent. Res. 1980; 59: Fried D, Featherstone JD, Le CQ, Fan K. Dissolution studies of bovine dental enamel surfaces modified by high-speed scanning ablation with a lambda = 9.3- microm TEA CO(2) laser. Lasers Surg. Med. 2006; 38: Fried D, Zuerlein M, Featherstone JDB, Seka W, McCormack SM. IR laser ablation of dental enamel: mechanistic dependence on the primary absorber. Appl. Surf. Sci. 1997: : Apel C, Birker L, Meister J, Weiss C, Gutknecht N. The caries-preventive potential of subablative Er:YAG and - -O uso do laser na prevenção da cárie dental. 39

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