RESSALVA. Alertamos para ausência da Revisão da Literatura e Referências Bibliográficas não incluídas pelo autor no arquivo original.

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1 RESSALVA Alertamos para ausência da Revisão da Literatura e Referências Bibliográficas não incluídas pelo autor no arquivo original.

2 Cristina Magnani Dissertação apresentada à Faculdade de Odontologia de Araraquara, da Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho, para obtenção do título de Mestre em Dentística Restauradora. Orientador: Prof. Dr. Sizenando de Toledo Porto Neto Co-Orientador: Prof. Dr. Vanderlei Salvador Bagnato ARARAQUARA 2002

3 DADOS CURRICULARES Cristina Magnani NASCIMENTO FILIAÇÃO Araraquara/SP. Romeu Magnani Diná Nogueira Colin Magnani 1995/1998 Curso de Graduação em Odontologia Faculdade de Odontologia de Araraquara UNESP 2000/2002 Curso de Pós-Graduação em Dentística Restauradora, nível de Mestrado, na Faculdade de Odontologia de Araraquara UNESP.

4 S u m á r i o 1 INTRODUÇÃO REVISÃO DA LITERATURA PROPOSIÇÃO MATERIAL E MÉTODO RESULTADO DISCUSSÃO CONCLUSÃO REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS APÊNDICE ANEXOS RESUMO ABSTRACT

5 Introdução As restaurações adesivas constituem, atualmente, um dos tópicos mais importantes e estudados na área de Dentística e mesmo na Odontologia. O avanço tecnológico apresenta novos materiais e melhorias nos já existentes em uma dinâmica bastante acentuada, ampliando as possibilidades de tratamentos restauradores. As resinas compostas, surgidas nos anos 70, foram recebidas como um material revolucionário, pois seriam capazes de restaurar as porções perdidas da estrutura dental da forma mais natural possível. A partir daí, muitos esforços têm sido dirigidos para se tentar eliminar ou reduzir as características indesejáveis apresentadas por esse material, tais como: descoloração, microinfiltração, problemas pulpares, porosidade, falta de polimento adequado, grande contração durante a polimerização, além de outras. As resinas compostas fotoativadas oferecem muitas vantagens clínicas quando comparadas com as resinas ativadas quimicamente: maior e melhor tempo de trabalho, fácil manipulação e inserção na cavidade, maior grau de polimerização, melhor estética, além de apresentarem uma evolução nas características de dureza 9. Esses materiais utilizam substâncias fotossensíveis que necessitam de intensidade luminosa suficiente para reagir com o agente redutor. O resultado dessa combinação é a formação de radicais livres para iniciar e promover uma polimerização adequada 9. O processo de polimerização, com esses materiais,

6 2 somente ocorre em locais onde há incidência de luz apresentando um comprimento de onda na faixa de 450 nm a 500 nm, o que é considerado ideal para promover a excitação do componente fotossensível canforoquinona presente nas resinas compostas 9,20,45,59,61. Além disso, uma intensidade de energia adequada é necessária para polimerizar todo material restaurador fotoativado 2,7,16,20,25. Um dos maiores problemas associados à utilização da resina composta é a contração que esse material sofre durante a sua polimerização, sendo um grande número de fracassos clínicos atribuídos a essa sua característica 2,37,83. Os materiais resinosos contraem-se demasiadamente durante a transformação de monômero em polímero, que é o processo de endurecimento das resinas compostas, que sofrem uma alteração volumétrica 21. Ainda que essa contração possa ser parcialmente compensada pela expansão higroscópica, o resultado será a formação de uma fenda entre o dente e a restauração se as forças de contração excederem a força adesiva do material às paredes cavitárias 15,67,83. Segundo estudos realizados 22,46,88, o estresse provocado pela contração de polimerização das resinas compostas é capaz de diminuir drasticamente a força dos adesivos dentinários. Apesar da evolução dos sistemas adesivos, eles não são capazes de evitar completamente a formação de fendas 14,17,52. A fenda resultante dessa contração, por permitir a passagem de fluidos e bactérias, pode provocar uma série de reações indesejáveis como sensibilidade pós-operatória, manchamento marginal, cáries recorrentes e injúrias pulpares 2,17,67. Há amplas evidências de que a presença de bactérias na interface

7 3 dente/material restaurador é a principal causa de irritação pulpar após a confecção das restaurações 67. Por isso, a infecção da cavidade deve ser evitada, não só pela remoção dos tecidos infectados e utilização de antissépticos, mas principalmente através de uma perfeita adaptação do material às paredes do preparo cavitário realizado sob isolamento absoluto. Uma das formas de se avaliar a contração de polimerização da resina composta é através da análise, por meio da microscopia eletrônica de varredura, das fendas formadas entre o material restaurador e as paredes da cavidade 14,52. Entretanto, uma vez que a desidratação das amostras é necessária para a análise em microscopia eletrônica de varredura, fendas entre a superfície dental e o material restaurador poderiam ser criadas, acompanhadas de mudanças volumétricas como resultado de artefato de técnica 73. Isto se torna ainda mais crítico para a dentina devido ao seu alto conteúdo de água, na qual poderiam ocorrer alterações volumétricas significantes após a desidratação 24. Com o objetivo de tentar eliminar os artefatos causados pelos procedimentos utilizados no preparo das amostras para análise, a avaliação por microscopia eletrônica de varredura pode ser realizada através da técnica da réplica 24,32,36,81,85. Esta técnica consiste em se realizar uma moldagem da superfície a ser observada e na posterior obtenção de uma réplica, normalmente confeccionada em resina epóxica, a qual é analisada ao microscópio eletrônico de varredura. A adaptação da resina composta na superfície dental é resultado de um complexo relacionamento entre contração volumétrica da resina, taxa de

8 4 polimerização e viscosidade no período de polimerização, da sua adaptabilidade e adesão ao tecido dentário circundante e da resistência à tensão desse tecido. A ocorrência de fendas marginais ao redor de restaurações de resina composta resultante da tensão provocada pela contração da resina composta, também é determinada pelo tipo e pelas dimensões da cavidade 15,17,22,31,80,92. Portanto, para aumentar a longevidade da restauração, maior esforço tem sido direcionado na tentativa de melhorar as propriedades de adesão e selamento dos materiais restauradores, como modificações na composição das resinas compostas. Sabendo-se que a grande responsável pela contração de polimerização é a matriz resinosa, monômeros com alto peso molecular têm sido introduzidos nessa matriz na tentativa de diminuir a contração de polimerização do material 6,60,62. Outra alteração na composição da resina composta, cujo objetivo é a diminuição da contração de polimerização, é a incorporação de maior quantidade de partículas de carga. O acréscimo dessas partículas proporciona uma redução na quantidade de matriz orgânica, que é a parte tecnicamente sensível das resinas compostas. Com isso, além da redução da contração, haverá aumento da resistência ao desgaste 62. Apesar da contração de polimerização da resina composta poder criar forças de contração capazes de romper a adesão nas paredes cavitárias, existem várias maneiras de se interferir na competição entre a força de adesão da resina na cavidade e a força de contração de polimerização. A utilização da técnica incremental para restaurar as cavidades, inserindo incrementos de no máximo 2 mm de espessura, é amplamente recomendada porque pode melhorar a adaptação dos materiais nas

9 5 paredes cavitárias 7,8,15,16,30,46,69,72,80,83. Alguns autores 15,44,46,74,78,80,83,92 recomendam a aplicação de materiais com baixa viscosidade na primeira camada da cavidade, por serem capazes de aliviar a tensão de contração durante a polimerização, devido à sua capacidade de escoamento e adaptação nas paredes da cavidade, preservando a integridade marginal e axial das restaurações. Outra maneira de minimizar a contração de polimerização é prolongar o período de escoamento da resina composta, utilizando polimerização controlada. Isto pode ser feito através de uma pré-polimerização com luz de baixa intensidade seguida por uma polimerização final com luz de alta intensidade. Alguns estudos 19,26,36,54,71,83 têm demonstrado que esse procedimento pode resultar em menores fendas na interface dente/restauração. Além disso, o desenvolvimento de sistemas adesivos capazes de apresentar uma força de adesão na dentina maior que a força de contração, e equivalente àquela obtida no esmalte condicionado, também possibilita a redução do estresse de polimerização 15,78. Além das propriedades dos materiais utilizados, do volume do material a ser polimerizado, da configuração da cavidade e da técnica de restauração realizada, o desenvolvimento de técnicas e aparelhos para fotoativação tem desempenhado um papel fundamental no processo de polimerização das resinas compostas. Porém, os aparelhos fotopolimerizadores devem apresentar algumas características consideradas ideais para que possam desempenhar adequadamente as funções a que se propõem, como comprimento de onda e intensidade de luz adequados 2. Outros fatores que também interferem na qualidade de polimerização e

10 6 também dependem do tipo de fonte de luz utilizada podem ser controlados pelo profissional, como o tempo de irradiação e a distância da fonte de luz do material restaurador. Os aparelhos convencionais são os mais utilizados nos consultórios odontológicos; no entanto, apresentam uma lâmpada halógena que, ao ser aquecida, emite uma luz branca de alta intensidade, promovendo uma grande emissão de radiação infravermelha. O resultado é o aquecimento do aparelho, facilmente constatado durante a sua utilização, e conseqüente degradação de suas partes constituintes. Por este motivo, há a necessidade de uma avaliação periódica desses aparelhos quanto às condições do bulbo, do filtro, do refletor e do cabo de fibra óptica, pois a deterioração de seus componentes pode levar a uma diminuição da qualidade da luz emitida 16,25,49,55. Como uma inovação tecnológica bastante recente em aplicações em Odontologia, o laser tem despertado muito o interesse dos profissionais da área. No campo da Dentística, os lasers têm atuado tanto na remoção como na detecção e prevenção de cáries, condicionamento do esmalte, na fotopolimerização de materiais resinosos, no tratamento de hipersensibilidade dentinária, etc 64. Um tipo de laser já bastante estudado e utilizado na odontologia é o laser de argônio. Dentre as suas indicações, ele representa uma nova opção para fotopolimerização de resinas, ionômeros e selantes 10,33,64. O laser de argônio emite um comprimento de onda específico (488 nm luz azul) que corresponde à região de absorção dos ativadores presentes nas

11 7 resinas compostas 33,53, que possibilita a sua utilização na polimerização da resina composta. Alguns estudos relatam propriedades físicas superiores do material quando polimerizados com laser de argônio: aumento da força de adesão, maior profundidade de polimerização, melhor resistência à compressão, resistência à tensão diametral aumentada e ótima resistência flexural 18,33,42,87. Estes benefícios são alcançados utilizando um tempo de polimerização consideravelmente menor, usualmente 10 segundos, comparados com 40 segundos para o aparelho convencional na polimerização das resinas compostas 2,11,18,33,42. Porém, o principal problema da utilização do laser de argônio como fonte de luz polimerizadora é o seu alto custo, o que dificulta a sua aquisição 2. Ainda no campo da fotoativação, uma outra fonte alternativa de polimerização, lançada recentemente no mercado, são os diodos emissores de luz (LEDs) azul 35,47,49,53,55,56,57,76,77,79,82,89. De acordo com relatos obtidos nos estudos sobre a eficiência dos LEDs na polimerização da resina composta comparada com a do aparelho convencional, os dispositivos à base de LEDs permitem a emissão da luz dentro de um intervalo de comprimento de onda adequado para a excitação da canforoquinona, apresentando maior pureza espectral que o aparelho convencional 53. Quando utilizados com parâmetros adequados, promovem uma dureza superficial satisfatória da resina composta, minimizando a perda do material e o desgaste superficial 53,89, além de provocarem menor aumento de temperatura durante a polimerização, prevenindo danos térmicos à polpa 47,53,79,82,89. Outras vantagens desses aparelhos são o seu maior tempo de vida útil e também o seu tamanho reduzido 49,55.

12 8 Em virtude da variedade de equipamentos fotopolimerizadores, com seus diferentes níveis de interações teciduais e potências disponíveis para aplicações diversas, o campo de pesquisa é muito vasto. Pesquisadores vêm desenvolvendo trabalhos científicos que comprovem a eficácia da utilização do laser e dos LEDs em aplicações clínicas variadas, tentando ampliar as suas indicações e estabelecer suas restrições de uso. Muitas descobertas foram feitas; contudo, existe a necessidade de aprofundamento nas pesquisas, na tentativa de esclarecer aos cirurgiões-dentistas e ao meio científico as vantagens e as restrições do emprego desses aparelhos, além de avaliar o seu custo-benefício. Baseados nesses fatos e na literatura, ressaltamos a importância de se realizar uma pesquisa que avaliasse a influência da fonte de luz polimerizadora e da composição do material restaurador na formação de fendas axiais em cavidades de classe V restauradas com resina composta.

13 Proposição O objetivo deste trabalho foi comparar, in vitro, através da microscopia eletrônica de varredura, a largura de microfendas na parede axial em cavidades de classe V restauradas com dois tipos de resina composta, submetidas à polimerização com diferentes fontes de luz: aparelho convencional, laser de argônio e diodo emissor de luz (LED) azul.

14 Material e método 1. Seleção dos dentes Neste trabalho, aprovado pelo Comitê de Ética CEP-FO/CAr. n o 134/2001 (Anexo 1), foram utilizados 80 dentes molares humanos recentemente extraídos e isentos de cárie. Os dentes foram colocados em uma solução de glutaraldeído 2% por dez horas para então ser feita a profilaxia com pedra-pomes e água 14. Em seguida, eles foram armazenados em água destilada à temperatura ambiente, até o momento de serem preparadas as cavidades. 2. Preparo das cavidades Em cada dente foram preparadas duas cavidades de classe V, uma na superfície vestibular e outra na superfície lingual, resultando num total de 160 cavidades (20 cavidades para cada grupo), estando a parede cervical localizada 0,5 mm abaixo da junção cemento-esmalte. Os preparos foram realizados com fresas de carbeto de tungstênio n o 245 (Densco Bur-USA), montadas em uma turbina pneumática, tipo colchão de ar (Dabi-Atlante), com velocidade angular em giro livre de r.p.m., e refrigeração através de ar e água. A cada grupo de quatro preparos cavitários, a fresa foi substituída por outra sem uso. As cavidades foram padronizadas com o auxílio do "Aparelho de Perfuração" preconizado por Sá & Gabrielli 70 em 1979, composto de um microscópio adaptado contendo os seguintes componentes, conforme a Figura 1.

15 67 C A E B D I H F G Figura 1. Aparelho perfurador para padronização dos preparos cavitários A Relógio comparador para controlar a pressão exercida na turbina e medir a profundidade do preparo cavitário (2,0 mm). B Parafuso macrométrico para realização do ajuste inicial da fresa na superfície do dente, através do correto posicionamento da turbina. C Parafuso macrométrico que permite a aplicação controlada da pressão de corte para obter a profundidade desejada da cavidade.

16 68 D Sistema de fixação do dente a ser preparado e acoplado à platina móvel do aparelho. E Dispositivo de fixação da turbina, com parafusos de regulagem para obter uma posição perpendicular da fresa sobre a superfície do dente a ser preparado. F e G Parafusos com precisão de décimos de milímetro, para movimentar os sistema de fixação e platina à direita/esquerda (F) e no sentido ântero-posterior (G), com a finalidade de definir as dimensões da cavidade, respectivamente, no sentido mésio-distal (2,0 mm) e no sentido ocluso-cervical (2,0 mm). H e I Nônios que permitem a fixação de pontos de referência para controle da dimensão das paredes mésio/distal e ocluso/cervical respectivamente. dimensões (Figura 2): Todos os preparos cavitários foram realizados com as seguintes Profundidade: Extensão ocluso-cervical: Extensão mésio-distal: 2 mm 2 mm 2 mm

17 69 Figura 2. Preparo da cavidade realizado As cavidades assim obtidas foram lavadas, secas e examinadas em lupa estereoscópica ZEISS (10X), com a finalidade de detectar possíveis trincas causadas durante a execução do preparo cavitário nas paredes de esmalte e dentina. Caso isto fosse confirmado, o dente danificado seria desprezado e substituído por outro, pois poderia influenciar no resultado da pesquisa. 3. Materiais utilizados As 160 cavidades preparadas foram restauradas utilizando-se um sistema adesivo simplificado e duas resinas compostas, conforme mostra a Tabela 1, e fotopolimerizadas por três tipos diferentes de aparelhos fotopolimerizadores, conforme mostra a Tabela 2:

18 70 Tabela 1. Materiais Restauradores (Figuras 3 e 4) MATERIAL MARCA COMERCIAL FABRICANTE CARACTERÍSTICA Sistema Adesivo Prime Bond NT Dentsply Simplificado Resina Composta Filtek TM A110 3 M Micropartículas, cor A 3 Resina Composta Filtek TM P60 3 M Híbrida, cor A 3 Figura 3. Sistema adesivo Prime & Bond NT Dentisply Figura 4. Resinas compostas Filtek A110 e Filtek P60

19 71 Tabela 2. Aparelhos fotopolimerizadores (Figuras 5, 6 e 7) Aparelho Comprimento de Intensidade Potência Diâmetro do onda (nm) (mw/cm 2 ) (mw) feixe (mm) Laser argônio Innova Coherent Diodo emissor de luz (LED) azul, LEC M&M Optics - São Carlos KM 200 R Figura 5 - Laser de argônio Innova 100 Coherent

20 72 Figura 6- Diodo emissor de luz (LED) azul, LEC M&M Optics - São Carlos Figura 7- Aparelho Convencional KM 200R

21 73 Foram variadas as fontes de luz e os tempos de polimerização, totalizando oito grupos: Grupo 1 (G1): resina Filtek A110 + fotopolimerização com aparelho convencional por 40 segundos; Grupo 2 (G2): resina Filtek P60 + fotopolimerização com aparelho convencional por 40 segundos; Grupo 3 (G3): resina Filtek A110 + fotopolimerização com laser argônio por 20 segundos; Grupo 4 (G4): resina Filtek P60 + fotopolimerização com laser argônio por 20 segundos; Grupo 5 (G5): resina Filtek A110 + fotopolimerização com LED azul por 40 segundos; Grupo 6 (G6): resina Filtek P60 + fotopolimerização com LED azul por 40 segundos; Grupo 7 (G7): resina Filtek A110 + fotopolimerização com LED azul por 60 segundos; Grupo 8 (G8): resina Filtek P60 + fotopolimerização com LED azul por 60 segundos. Todos os aparelhos fotopolimerizadores utilizados são pertencentes ao Instituto de Física de São Carlos USP, onde foi realizada a confecção das restaurações dos oito grupos, com o qual a Faculdade de Odontologia de Araraquara - UNESP tem parceria, nas pessoas de seus diretores.

22 74 4. Confecção das restaurações As restaurações foram realizadas utilizando-se os materiais mencionados na Tabela 1, utilizados conforme recomendações dos fabricantes. Primeiramente as cavidades foram condicionadas com ácido fosfórico 37% em esmalte e dentina por 20 segundos, lavadas em seguida com jatos de água por 20 segundos e secas com papel absorvente sem, no entanto, desidratá-las. Após isso, o adesivo dentinário foi aplicado segundo instruções do fabricante. O tempo de fotopolimerização do adesivo dentinário dependeu do aparelho fotopolimerizador utilizado. Para o laser de argônio, o tempo foi de 5 segundos e para o LED e para o aparelho convencional, 20 segundos. Considerando-se o fator de configuração (Fator C) de uma cavidade classe V, descrito por Feilzer et al. 31, a acomodação da resina composta na cavidade foi baseada na técnica de inserção incremental proposta por Hansen 37, na tentativa de minimizar o estresse gerado pela contração de polimerização da resina composta nesse tipo de preparo cavitário. A inserção do material foi assim realizada: o primeiro incremento foi acomodado de forma oblíqua, com o auxílio de uma espátula Thompson e de um pincel, em contato com as paredes axial, cervical e distal da cavidade, e depois fotopolimerizado; o segundo incremento também foi acomodado de forma oblíqua, com o auxílio dos mesmos instrumentos, em contato com as paredes axial, oclusal e mesial da cavidade, e depois fotopolimerizado;

23 75 um terceiro incremento foi acomodado de forma a preencher com ligeiro excesso toda a cavidade, também com o auxílio dos mesmos instrumentos, tomando-se cuidado especial para o vedamento do ângulo cavo-superficial da cavidade, sendo depois fotopolimerizado. Concluídas as restaurações, os dentes foram armazenados em água destilada no interior de recipientes fechados, à prova de luz, em estufa a 37 0 C por 1 semana. Após este período, as amostras foram submetidas à técnica de acabamento e polimento, realizada com discos Sof Lex (3M) seqüenciais de óxido de alumínio montados em mandril para contra-ângulo na seqüência indicada pelo fabricante, até a obtenção de uma superfície regular e uniforme e sem excessos. A cada três restaurações, os discos eram trocados por novos. 5. Execução da ciclagem térmica Após o polimento, os dentes foram submetidos à ciclagem térmica em água nas temperaturas de 8 0 C e 55 0 C 39, com um tempo de permanência de 15 segundos em cada temperatura, realizando-se um total de 750 ciclos 39 utilizando uma máquina de ciclagem térmica apropriada: ETICA, mod 521.4, série 95, Etica Equip. Cient.S/A São Paulo (Figura 8).

24 76 Figura 8. Máquina de ciclagem térmica 6. Preparo dos dentes para avaliação das medidas das fendas Os dentes foram fixados com a face mesial ou distal em blocos de madeira, com godiva verde de baixa fusão (Kerr), para serem realizados os cortes com disco de diamante, sempre refrigerados com água (Figura 9). O primeiro corte foi realizado no sentido mésio-distal, com o intuito de individualizar as restaurações vestibular e lingual. As metades dos corpos-de-prova obtidas foram novamente fixadas, pela superfície cortada, deixando deste modo as restaurações totalmente expostas. Em seguida, foi realizado o corte do dente partindo-se do centro da restauração em direção ao longo eixo do dente, possibilitando observar longitudinalmente as paredes oclusal, axial e cervical das cavidades (Figura 10).

25 77 Figura 9. Montagem do dente para execução dos cortes Figura 10. Corte no centro da face vestibular ou lingual para expor a face interna da restauração

26 78 Para se remover os detritos oriundos do corte com o disco de diamante na região a ser observada, as superfícies foram regularizadas com lixa d`água com abrasividade decrescente (n os 80, 320, 600) e depois submetidas ao condicionamento ácido com ácido fosfórico 37% sem presença de sílica (UNI- ETCH Bisco), por 20 segundos, na região da interface dente/restauração, lavando-se em seguida por 20 segundos (Figura 11). Após este procedimento, as superfícies foram moldadas para a confecção de um molde e obtenção das réplicas. Figura 11. Planificação da superfície a ser moldada para se obter a réplica 7. Obtenção das réplicas Para a observação das amostras em microscopia eletrônica de varredura, é necessário que se faça a desidratação das mesmas. Entretanto, este processo pode provocar sérios danos em amostras biológicas como a estrutura

27 79 dental devido ao seu alto conteúdo de água 73. Sendo assim, na tentativa de eliminar os artefatos de técnica que poderiam provocar o surgimento ou mesmo provocar o alargamento de fendas já existentes, utilizou-se a técnica da réplica, que vem sendo empregada com muito sucesso em diversos trabalhos 13,23,24,32,34,36,44,54,73,80,81,84,85. Foi realizada a moldagem das superfícies dos dentes com um polivinilsiloxano (President Vigodent), que possui melhor capacidade para reproduzir detalhes microscópicos da estrutura a ser observada 24,32,34,54,80,81,85 (Figura 12). Após o período de 1 hora (período recomendado pelo fabricante), a resina epóxica Araldite-Brascola 23,36,80 foi manipulada e inserida no interior da moldagem e deixada secar por 24 horas, obtendo-se assim as réplicas das amostras (Figura 13). Figura 12. Material de moldagem President Vigodent

28 80 Figura 13. Réplica em resina epóxica Araldite - Brascola 8. Estocagem e metalização das réplicas para avaliação Para a observação por meio de microscopia eletrônica de varredura, as réplicas foram submetidas à incorporação da metalização áurica. O microscópio utilizado foi o JEOL-JSM, modelo T-330 A, acoplado a um analisador de energia dispersiva espectroscópica e a uma câmara fotográfica, pertencentes ao Instituto de Química de Araraquara UNESP (Figura 14). Figura 14. Microscópio JEOL-JSM, modelo T-330 A

29 81 9. Critérios de avaliação A última fase consistiu em colocar os espécimes de cada grupo no microscópio, efetuando a visualização na interface entre a parede axial do preparo e o material restaurador na região que apresentou maior largura da fenda. Após a localização da área, esta foi fotografada com 500 vezes de aumento para medir-se então a fenda entre o material restaurador e a parede cavitária com o auxílio de um paquímetro eletrônico de três dígitos (marca SHINWA RULES CO., LTD.) Foram realizadas três medições com o paquímetro para se obter uma média entre essas medidas, em milímetros (Figura 15). Na fotografia de cada corpo-de-prova está contida uma escala em micrômetros, que serve para graduar um paquímetro eletrônico, com a finalidade de medir o tamanho da fenda em micrômetros (Figura 16). Para facilitar o entendimento, exemplifica-se uma medição da seguinte forma: coloca-se o paquímetro sobre a escala que está representando 50 micrômetros e observa-se que esta mede 23,35 milímetros; em seguida, mede-se a fenda entre material restaurador e margem cavitária, a qual, no paquímetro, registrou 8,52 milímetros. Por meio de uma simples regra de três matemática, consegue-se o resultado a fenda possui uma medida de 18,24 micrômetros.

30 82 Figura 15. Medida da fenda. Figura 16. Medida da escala da microscopia eletrônica de varredura.

31 Planejamento Estatístico Neste trabalho, testou-se, através da análise de variância, o efeito dos fatores tipo de resina e tipo de fonte de luz quanto à largura de fendas, medidas em micrometros. O primeiro fator possui dois níveis, as resinas compostas A110 e P60, e o segundo fator possui quatro níveis, as fontes de luz: Convencional (F1), Laser de Argônio (F2) e LED aplicado em dois tempos de exposição, 40 segundos (F3) e 60 segundos (F4). Há, portanto, oito grupos experimentais formados pela combinação das duas resinas com as quatro fontes de luz. Pelo teste F da análise de variância foram testadas três hipóteses: uma de que, independentemente da fonte de luz, não há efeito do tipo de resina na média de microfenda ou, em outras palavras, a hipótese de que não há diferença na microfenda média entre os dois tipos de resinas; uma segunda hipótese de que, independentemente da resina, não há efeito do tipo de luz sobre a microfenda; uma terceira de que não há efeito de interação do tipo de resina e do tipo de luz sobre a microfenda. Essas hipóteses foram testadas ao nível de 5% de significância. Quando a análise de variância indicou a rejeição da hipótese sendo testada, foram realizadas comparações múltiplas pelo teste de Tukey para identificar as médias diferentes, também ao nível de 5% de significância. A análise de variância pressupõe que os dados, em cada grupo experimental, provêm de uma distribuição normal e que todas as distribuições têm a mesma variância. Foram empregados os testes de Shapiro-Wilk e de Levene, respectivamente, para testar a normalidade e a homogeneidade de variância,

32 84 ambos ao nível de 5% de significância. Esses testes podem ser realizados sobre os erros aleatórios associados às medidas de microfenda. No caso presente, o erro é estimado pela diferença entre a medida de microfenda e a média de microfenda do grupo ao qual a medida pertence. Essa estimativa do erro chama-se resíduo. A pressuposição de homogeneidade de variância citada acima se refere agora aos resíduos dos diversos grupos experimentais. Esses resíduos devem ser provenientes de distribuições normais de média zero e variância constante.

33 Resultado Tabela 3. Medidas de microfendas, em micrômetros, obtidas em amostras de resinas compostas submetidas às fontes de luz: Convencional (F1), Laser de Argônio (F2) e LED em dois tempos de exposição, 40 (F3) e 60 (F4) segundos (médias com letras iguais não são significativamente diferentes ao nível de 5% pelo teste de Tukey) Amostras Filtek A110 Filtek P60 F1 F2 F3 F4 F1 F2 F3 F4 {G1} {G3} {G5} {G7} {G2} {G4} {G6} {G8} 1 7,35 11,29 2,88 11,53 0,00 4,65 3,86 5, ,75 7,33 9,83 11,64 0,00 7,52 1,60 3,90 3 8,54 7,73 5,02 8,73 0,00 8,23 3,40 4,40 4 2,04 0,87 7,55 8,44 7,29 13,70 0,00 1,60 5 0,00 4,60 7,49 3,96 2,83 7,27 3,88 4,11 6 2,56 13,44 3,51 8,63 4,27 2,77 5,39 8,90 7 4,90 8,12 4,02 7,61 3,62 13,73 5,52 7,39 8 7,81 6,62 1,99 9,23 0,00 7,85 5,39 4,40 9 5,23 8,10 1,56 12,24 6,54 13,52 4,71 5, ,60 11,83 10,81 10,70 1,67 5,35 5,21 6, ,10 7,06 5,23 8,13 5,27 5,94 2,51 8, ,17 2,96 5,91 10,27 3,12 4,50 2,34 6, ,29 9,15 3,22 7,43 6,12 1,31 4,25 7, ,12 7,65 7,09 13,42 3,12 7,21 4,50 5, ,54 9,73 4,77 14,48 0,00 2,86 2,61 7, ,58 7,33 5,25 8,96 0,00 2,14 3,09 9, ,00 0,00 5,52 10,50 0,00 2,78 0,73 13, ,29 10,52 5,95 12,59 7,60 9,69 6,87 9, ,08 5,81 6,53 5,23 1,25 4,50 6,04 6, ,40 4,33 4,85 14,40 0,00 8,05 6,95 8,82 Média 5,92 a 7,22 b 5,45 a 9,91 b 2,64 c 6,68 d 3,94 c 6,76 d Desvio padrão 2,91 3,46 2,37 2,82 2,75 3,79 1,92 2,62

34 86 Na Tabela 3 são apresentadas as medidas de microfendas, em micrômetros, obtidas em amostras das resinas compostas Filtek A110 e Filtek P60, as quais foram polimerizadas com as fontes de luz: Convencional (F1), Laser de Argônio (F2) e LED, esta última em dois tempos de exposição, 40 (F3) e 60 (F4) segundos; são indicadas as combinações das resinas e as fontes de luz, formando os oito grupos experimentais de G1 a G8; também, as médias das medidas de microfendas e os desvios padrão. Essas médias estão representadas graficamente na Figura ,0 10,0 microfendas ( m) 8,0 6,0 4,0 2,0 A110 P60 0,0 F1 F2 F3 F4 Figura 17. Representação gráfica das médias de microfendas, em micrômetros, obtidas em amostras de resinas submetidas às fontes de luz: Convencional (F1), Laser de Argônio (F2) e LED em dois tempos de exposição, 40 (F3) e 60 (F4) segundos. A comparação das médias dos grupos experimentais foi realizada pelo procedimento estatístico da análise de variância de dois fatores: resinas e fontes de luz, ao nível de 5% de significância. O sumário da análise está

35 87 na Tabela A1 do Anexo B. Quando o valor-p é menor do que 0,05, aceita-se que há evidência estatística suficiente para afirmar que o efeito correspondente é significativo. Observa-se, então, que há efeito significativo de resina e de luz, não sendo significativo o efeito da interação resina x luz. Portanto, a resina de micropartículas Filtek A110 apresentou fendas médias significativamente maiores do que a resina híbrida Filtek P60, independentemente do tipo de fonte de luz polimerizadora utilizada. Por outro lado, o efeito de luzes também foi significativo, independentemente da resina. Então, para comparar as médias de microfendas causadas pela luz, duas a duas, foi empregado o teste de Tukey ao nível de 5%. O resultado deste teste pode ser visto na Tabela A2, do Apêndice A, onde são apresentados os valores de probabilidade (valor-p). As médias comparadas são aquelas de fonte de luz, juntando-se os dois grupos de resinas diferentes. Observase que não há evidência de diferença entre as médias de microfendas das fontes F1 e F3 e entre as fontes F2 e F4. Deve-se considerar, de acordo com o parágrafo anterior, que há diferença significativa nos resultados de uma resina composta para outra. Estes resultados estão resumidos na Tabela 3 representados por letras sobre as médias. Letras iguais indicam que as médias correspondentes não foram significativamente diferentes. Assim, pode-se estabelecer a seguinte relação: a polimerização com o aparelho convencional por 40 segundos resultou medidas de microfendas semelhantes às das amostras polimerizadas com o LED por 40 segundos. Ambas as medidas foram significativamente menores do que as

36 88 amostras polimerizadas com o laser de argônio e com LED por 60 segundos, as quais foram semelhantes. Portanto, pode-se concluir que a contração dos dois tipos de resina composta foi menor quando se utilizou o aparelho convencional e o LED por 40 segundos do que a contração que ocorreu nas amostras das resinas polimerizadas com o laser de argônio e com o LED por 60 segundos. Para ilustrar esses resultados, as fotomicrografias da fenda axial presente nas cavidades restauradas com os dois tipos de resina composta, para cada fonte de luz, são apresentada nas figuras de 18 a 21, evidenciando mais uma vez que a resina composta Filtek A110 apresentou fendas maiores do que a resina composta Filtek P60 seja qual for a fonte de luz. Além disso, as fendas resultantes da polimerização com as fontes F1 e F3 foram equivalentes e menores do que as fendas resultantes da polimerização com as fontes F2 e F4. A validade da análise de variância empregada neste trabalho é apresentada no Apêndice A. A Tabela A3 e a Figura A1 contêm os valores de probabilidade (p) correspondentes respectivamente aos testes de Shapiro Wilks e de Levene. Ambos foram maiores que 0,05 comprovando que a análise foi adequada. Em razão das médias das fendas presentes nas amostras da resina Filtek A110 serem sempre maiores do que as da resina Filtek P60, independente da fonte de luz utilizada, a discussão dos resultados foi realizada comparando-se primeiramente as diferenças encontradas entre os resultados obtidos com as fontes de luz, duas a duas e, a diferença encontrada nos resultados entre as duas resinas compostas foi abordada posteriormente.

37 89 (a) (b) Figura 18. Fotomicrografia da fenda axial presente na cavidade (a) restaurada com a resina Filtek A110 e (b) restaurada com a resina Filtek P60, polimerizadas pelo aparelho convencional (F1) (a) (b) Figura 19. Fotomicrografia da fenda axial presente na cavidade (a) restaurada com a resina Filtek A110 e (b) restaurada com a resina Filtek P60, polimerizadas pelo laser de argônio (F2)

38 90 (a) (b) Figura 20. Fotomicrografia da fenda axial presente na cavidade (a) restaurada com a resina Filtek A110 e (b) restaurada com a resina Filtek P60, polimerizadas pelo LED durante 40 segundos (F3) (a) (b) Figura 21. Fotomicrografia da fenda axial presente na cavidade (a) restaurada com a resina Filtek A110 e (b) restaurada com a resina Filtek P60, polimerizadas pelo LED durante 60 segundos (F4)

39 Discussão Um dos aspectos mais importantes que deve ser avaliado em restaurações de resina composta direta é a formação de fendas na interface dente/restauração, que pode ocorrer em virtude do estresse provocado pela contração da resina composta durante a polimerização 21,46,83. Essas fendas podem provocar uma série de reações indesejáveis, como sensibilidade pós-operatória, manchamento marginal, cáries recorrentes e injúrias pulpares 17,67, o que justifica a importância em pesquisar a formação de fendas axiais em cavidades classe V restauradas com resina composta. As fendas podem estar presentes nas margens das restaurações ou ao nível da parede axial e pulpar. Qualquer espaço formado no interior do material restaurador ou entre o material restaurador e a estrutura dental é considerado prejudicial mecanicamente, pois permite a deformação do material durante a aplicação das forças oclusais. Esse espaço é preenchido por fluidos dentinários ou fluidos provenientes do meio externo através da infiltração marginal. A ação das forças mastigatórias promove uma movimentação desses fluidos no interior dos túbulos dentinários em direção à polpa, provocando sensibilidade pós-operatória 17,30. Além disso, no interior das fendas e nos fluidos dentinários pode haver a presença de bactérias, e com isso a possibilidade de ocorrer inflamação e até mesmo necrose pulpar 17. A formação de fendas resultantes da contração de polimerização das resinas compostas vem sendo, ao longo dos anos, uma das características

40 92 negativas desse material e um desafio a ser vencido por profissionais e fabricantes. Existem vários fatores que podem interferir na capacidade de adesão entre o material restaurador e as paredes da cavidade, como: a técnica de inserção do material, o tamanho e a forma da cavidade, a utilização ou não de materiais forradores ou de base, a expansão higroscópica do material e as características relacionadas à fonte de luz polimerizadora e ao material restaurador. Uma das alternativas mais viáveis para a redução do estresse gerado pela contração de polimerização é a inserção da resina composta na cavidade pela técnica incremental, com pequenos incrementos, oblíquos ou horizontais, de no máximo 2mm de espessura. Estes achados são confirmados por muitas pesquisas 7,8,15,16,17,28,30,36,46,69,80,81, e por este motivo foi a técnica de inserção empregada em nosso estudo, embora existam trabalhos 41,93, em que não houve diferenças estatísticas significantes utilizando-se a técnica de inserção em único incremento ou a técnica incremental. O estresse gerado pela contração de polimerização também está intimamente relacionado com a configuração da cavidade ou fator C 15,21,22,31,60,80,88. Segundo Feilzer et al. 31, o fator C é definido como sendo a razão entre o número de superfícies aderidas e o número de superfícies livres (não aderidas). Quanto maior o número de superfícies aderidas, ou seja, quanto maior o número de paredes dentinárias nas quais a resina é inserida, maior a tensão gerada pela contração nas paredes da cavidade, porque há uma diminuição da capacidade de escoamento do material. O ideal seria que os valores do fator C fossem os menores possíveis. Neste estudo, foram realizadas cavidades de classe V que,

41 93 clinicamente, podem apresentar os maiores valores do fator C. Outro aspecto relacionado com o sucesso clínico das restaurações de resina composta é a polimerização adequada do material restaurador 20,45. O grau de polimerização de uma resina composta fotoativada depende, principalmente, da intensidade de luz, do tempo de exposição e do comprimento de onda da luz incidente 7,20,23,45,59, portanto algumas considerações devem ser feitas relacionadas a esses fatores. O processo de polimerização das resinas atuais ocorre através da absorção da luz visível pela molécula fotoiniciadora, que, na maior parte das resinas compostas, é a canforoquinona presente na matriz orgânica. A excitação desse fotoiniciador ocorre através da luz azul nos comprimentos de onda entre 450 nm e 500 nm, com o pico de absorção em 468 nm 2,20,45,59,61. Quando a canforoquinona é excitada, uma reação em cadeia é estabelecida e ocorre o endurecimento do material. Existem diferentes fontes de luz que podem ser utilizadas para a polimerização das resinas compostas como os aparelhos convencionais, o laser de argônio e o diodo emissor de luz (LED) azul. Os aparelhos convencionais que utilizam lâmpada halógena são os mais utilizados nos consultórios odontológicos. Entretanto, a lâmpada halógena, ao ser aquecida, emite uma luz branca de alta intensidade, e, apesar dessa luz passar por um filtro, muitos comprimentos de onda indesejáveis ainda estão presentes na luz que chega no material 16,25,49,55. O laser difere da luz comum por suas propriedades de monocromaticidade, coerência e colimação. Isto significa que toda a energia entregue pelo laser é de um único comprimento de

42 94 onda, e este fator é muito importante quando se considera a interação da luz com o material e, conseqüentemente a fotoativação 33,53. Os LEDs produzem uma luz divergente e não coerente, assim como o aparelho convencional; no entanto, apresentam um estreito espectro de emissão 49,53. Os espectros de emissão das três fontes de luz utilizadas neste trabalho - aparelho convencional, laser de argônio e LED azul - foram obtidos através da leitura em um espectrofotômetro constituído por um monocromador e uma fotomultiplicadora para coleta do sinal e estão apresentados na Figura 22. Podemos observar que a emissão do laser de argônio é de 488 nm, o pico de emissão do LED azul apresenta-se ao redor de 470 nm e o do aparelho convencional em torno de 460 nm. A região hachurada no gráfico corresponde à faixa do comprimento de onda de absorção do principal fotiniciador presente nas resinas compostas, a canforoquinona. As regiões do espectro que não estão nesse intervalo de interesse para a polimerização da resina composta servirão apenas para elevar a temperatura da estrutura dental e do material restaurador, além de promover um gasto desnecessário de energia 49.

43 95 1,0 Intensidade normalizada (unid. arbitrárias) 0,8 0,6 0,4 0,2 0,0 LED Lâmpada halógena Laser de argônio canforquinona (banda de absorção) Comprimento de onda (nm) Figura 22. Comparação dos espectros de emissão das três fontes de luz utilizadas para a fotopolimerização da resina composta. A região hachurada corresponde à região do espectro eletromagnético adequada de polimerização e seta ao pico de absorção da canforoquinona. Em nosso estudo, comparando-se a polimerização com o aparelho convencional que apresenta uma intensidade de 500 mw/cm 2 (Figura 18) com a polimerização com o LED que apresenta uma intensidade de 80 mw/cm 2 (Figura 20), ambos com 40 segundos de exposição, verificamos que não houve diferença estatística significante nos valores das medidas das fendas axiais. Na Figura 22, a comparação dos espectros de emissão dos LEDs com os do aparelho convencional mostra que para o aparelho convencional, grande parte da energia é entregue em comprimentos de onda na região do espectro fora do intervalo de 450 nm a 500 nm, os quais não são comprimentos de onda capazes de excitar o

44 96 iniciador da resina composta. No entanto, quando se avalia o laser de argônio e o aparelho à base de LEDs azuis, toda a energia luminosa entregue está na região do espectro de absorção da canforoquinona 53,55. Em razão da maior seletividade espectral dos LEDs atuando somente nesse intervalo de comprimento de onda, é possível utilizar uma intensidade luminosa inferior à do aparelho convencional e mesmo assim obter resultados semelhantes entre as duas fontes de luz 40,57,76,77, como foi verificado nesta pesquisa. Um estudo importante que ilustra bem essas informações é o de Medeiros 53, que realizou uma decomposição da curva do espectro de emissão do aparelho convencional em sete curvas gaussianas (Figura 23). Observa-se que uma das curvas gaussianas (gaussiana 5) corresponde à região de emissão do dispositivo à base de LEDs. Através do cálculo da área das curvas, obteve-se a porcentagem de energia emitida nesta região do espectro que foi equivalente a aproximadamente 21,4% da energia total. O restante (78,6%), pouco contribui de fato para o processo de polimerização. Se aplicarmos essa porcentagem na potência emitida pelo aparelho convencional utilizado em nossa pesquisa, constataremos que somente 53,5 mw da potência total emitida (250 mw) é utilizada no processo de polimerização, a qual se aproxima da potência utilizada pelo LED (40 mw).

45 97 intensidade (u.a.) 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 espectro do fotopolimerizador (lâmpada com filtro) gaussiana 5 pico: 469nm área: 21,44% dado experimental gausssiana 1 (392,62nm) gaussiana 7 (502,88) gaussiana 6 (489nm) gaussiana 4 (450nm) gaussiana 3 (430nm) gaussiana 2 (410nm) gaussiana 5 (469nm) soma das gaussianas largura das gaussianas: 30nm área da gaus. 1: 1,83% área da gaus. 2: 9,85% área da gaus. 3: 12,76% área da gaus. 4: 17,42% área da gaus. 5: 21,44% área da gaus. 6: 26,39% área da gaus. 7: 10,33% 0, comprimento de onda Medeiros, Figura 23. Gráfico mostrando o espectro de emissão do fotopolimerizador convencional e sua decomposição em gaussianas. Por causa dessa diferença espectral entre os aparelhos fotopolimerizadores, existe divergência na literatura quanto à intensidade de luz necessária para a polimerização das resinas compostas. Por exemplo, Caughman et al. 16 recomendam a utilização de aparelhos fotopolimerizadores convencionais com intensidade luminosa entre 280 mw/cm 2 e 300 mw/cm 2 ; Rueggeberg et al. 69, de 400 mw/cm 2, enquanto Araújo et al. 3 indicam serem apropriadas as intensidades de luz entre 180 mw/cm 2 e no máximo 600 mw/cm 2. No entanto, a intensidade luminosa que pode ser recomendada para o laser é de 100 mw/cm 2, de acordo com Blankenau et al. 11. Os LEDs vêm sendo empregado com intensidades luminosas que variam de 80 mw/cm 2 até 350mW/cm 2 nos trabalhos

46 98 encontrados na literatura 40,50,53,56,58,68,77,89. Apesar das diversas pesquisas que vêm sendo realizadas utilizando os LEDs azuis para a polimerização de resinas compostas 33,35,40,47,49,50,53,55,56,57,58,68,76,77,79,82,89, poucos trabalhos relacionados à contração de polimerização são encontrados na literatura, uma vez que se trata de uma tecnologia relativamente nova. Whitters et al. 89, utilizando parâmetros semelhantes aos aplicados neste estudo, avaliaram a contração linear de resinas compostas polimerizadas com LEDs e com aparelho convencional e também não encontraram diferenças significantes entre os resultados. Em nossa pesquisa e no trabalho de Whitters 89, a utilização dos LEDs com 40 segundos de exposição apresentou resultados favoráveis com relação à contração de polimerização das resinas compostas. Entretanto, Medeiros 53 e Kurachi 49 utilizando os LEDs como fonte de luz polimerizadora, com intensidade luminosa de 100 mw/cm 2 e 80 mw/cm 2, respectivamente, verificaram que o tempo de exposição de 40 segundos não foi suficiente para promover uma adequada polimerização da resina composta com 2 mm de espessura. Estes autores observaram que foram necessários 60 segundos de exposição com os LEDs para a obtenção de valores de microdureza equivalentes aos obtidos com o aparelho convencional por 40 segundos de polimerização. Além disso, segundo Rastelli 68, que utilizou o mesmo dispositivo à base de LEDs empregado em nossa pesquisa, a indicação desse aparelho ainda é limitada. O autor recomendou que esse dispositivo não deve ser indicado para a polimerização de resinas compostas através de uma estrutura

47 99 dental remanescente com espessura igual ou superior a 2 mm, pois, independente do tempo de exposição utilizado, ele não promove uma adequada polimerização, verificada através da microdureza da resina. Os aparelhos utilizados em nosso estudo operam em condições distintas de potência de luz. Enquanto o aparelho convencional opera com 250 mw de potência (F1), o aparelho à base de LEDs opera com 40 mw (F3 e F4) e o laser de argônio com 500 mw (F2). Segundo Kurachi 50, o laser de argônio utilizado com esta potência em uma área de 8mm, durante 10 ou 20 segundos de exposição, promove um aumento de temperatura intrapulpar semelhante ao do aparelho convencional. Powell et al. 65 também encontraram um aumento de temperatura intrapulpar muito pequeno utilizando o laser de argônio. A potência do laser utilizada neste estudo encontra respaldo na literatura, evidenciando segurança quanto ao seu uso com relação ao tecido pulpar. Toda a energia fornecida pelo laser de argônio está em único comprimento de onda (488 nm) que se encontra na região de absorção da canforoquinona 33,49,53. Assim, a polimerização das resinas compostas com a utilização do laser de argônio pode ser obtida em um tempo de exposição menor do que o do aparelho convencional, tendo em vista maior eficiência na fotoativação do agente iniciador da reação de polimerização, obtendo-se propriedades semelhantes ou até superiores quando comparados os dois aparelhos de polimerização 49. Essa característica do laser de argônio permitiu que o tempo de polimerização empregado por este aparelho, nesta pesquisa, fosse de 20 segundos (F2).

48 100 Vários trabalhos têm demonstrado a utilização do laser de argônio na Odontologia e, em especial, a sua utilização para a polimerização de resinas compostas 2,5,8,10,11,18,27,33,38,42,43,49,63,64,65,66,72,86,87. De acordo com os resultados de várias pesquisas, o laser de argônio pode melhorar as propriedades físicas e mecânicas das resinas compostas, como resistência flexural e resistência diametral 18,42, módulo de flexão 42, grau de conversão 11,33,87, força adesiva 38,63,72, profundidade de polimerização 2,33,86, utilizando-se apenas um quarto (10 segundos) 2,11,42,64,72 ou metade (20 segundos) 18,63,86 do tempo utilizado pela ativação com o aparelho convencional (40 segundos). Entretanto, alguns autores relatam não haver diferença significativa entre essas propriedades, quando da utilização do laser de argônio ou do aparelho convencional 5,27,49. A principal desvantagem do laser de argônio é o seu alto custo 2. Nesta pesquisa, comparando-se a polimerização convencional por 40 segundos (Figura 18) com polimerização com laser de argônio por 20 segundos (Figura 19), podemos observar que houve um aumento nas medidas das fendas nos grupos em que se utilizou o laser de argônio. Este fato pode ser explicado pela alta intensidade de luz emitida pelo laser em comparação ao aparelho convencional. Nossos resultados são concordantes com os de Fleming & Maillet 33 e Puppala et al. 66. Porém, Aw & Nicholls 5 e Kurachi 49 não observaram diferenças significativas nos valores de contração da resina obtidos com a polimerização com laser de argônio e aparelho convencional. Blankenau et al. 10 verificaram uma menor microinfiltração entre o esmalte e o selante polimerizado com o laser de argônio, comparado ao aparelho convencional.