UNIVERSIDADE SAGRADO CORAÇÃO

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1 0 UNIVERSIDADE SAGRADO CORAÇÃO DANIELA DAUFENBACK POMPEO RECICLAGEM DE BRAQUETES METÁLICOS UTILIZANDO ÁCIDO FLUORÍDRICO A 10%: ANÁLISE POR MEIO DE TESTE DE RESISTÊNCIA AO CISALHAMENTO IN VITRO BAURU 2012

2 1 DANIELA DAUFENBACK POMPEO RECICLAGEM DE BRAQUETES METÁLICOS UTILIZANDO ÁCIDO FLUORÍDRICO A 10%: ANÁLISE POR MEIO DE TESTE DE RESISTÊNCIA AO CISALHAMENTO IN VITRO Dissertação apresentada à Pró-reitoria de Pesquisa e Pós-graduação da Universidade Sagrado Coração, como parte integrante dos requisitos para obtenção do título de Mestre pelo Programa de Pós-Graduação em Biologia Oral, área de concentração: Biologia Oral, sob orientação do Prof. Dr. Luiz Renato Paranhos. BAURU 2012

3 P788r Pompeo, Daniela Daufenback Reciclagem de braquetes metálicos utilizando Ácido Fluorídrico a 10%: análise por meio de teste de resistência ao cisalhamento in vitro / Daniela Daufenback Pompeo f.: il. Orientador: Prof. Dr. Luiz Renato Paranhos. Dissertação (Mestrado em Biologia Oral) Universidade Sagrado Coração Bauru SP. 1. Cisalhamento. 2. Ortodontia. 3. Jateamento. I. Paranhos, Luiz Renato. II. Título.

4 2 DANIELA DAUFENBACK POMPEO RECICLAGEM DE BRAQUETES METÁLICOS UTILIZANDO ÁCIDO FLUORÍDRICO A 10%: ANÁLISE POR MEIO DE TESTE DE RESISTÊNCIA AO CISALHAMENTO IN VITRO Dissertação apresentada à Pró-Reitora de Pesquisa e Pós-Graduação da Universidade Sagrado Coração, como parte integrante dos requisitos para obtenção do título de Mestre no Programa de Mestrado em Biologia Oral, área de concentração: Biologia Oral, sob orientação dos Prof. Dr. Luiz Renato Paranhos. Banca examinadora: Prof. Dr. Luiz Renato Paranhos Universidade Sagrado Coração Prof. Dr. Fabiano Alvim Pereira Universidade Federal de Sergipe Profa. Dra. Beatriz Maria Valério Lopes Universidade Sagrado Coração Bauru, 14 de Novembro de 2012.

5 Dedico este trabalho aos meus pais Amilton e Ida que me deram a oportunidade de chegar até aqui e realizar mais esta etapa de minha vida. 3

6 4 AGRADECIMENTOS Agradeço a Deus por ser uma força maior que me acompanha a cada passo, me escuta e conforta nas horas que mais preciso. À minha família deverei eternamente agradecer, pois meus pais Amilton e Ida me deram a oportunidade de ter chegado aqui e nunca mediram esforços para me ajudar. Aos meus irmãos Marcelo e Eduardo por estarem sempre ao meu lado, protegendo e ajudando. Ao Leonardo, amor da minha vida. Pessoa especial que me conforta, me entende e me completa. Aos meus colegas de mestrado que dividiram comigo momentos especiais e tornaram as viagens à Bauru ainda mais interessantes. Aos amigos Ossam, Gisela, Álvaro, Graziela e Henrique que já fazem parte da minha vida e estão presentes em momentos que nem sempre são fáceis, mas com certeza são agradáveis. Aos professores do Mestrado em Biologia Oral que dividiram seus conhecimentos na busca de nos tornar bons mestres. À professora Beatriz Maria Valério Lopes pelos momentos agradáveis e pela estatística do trabalho. Ao meu orientador Luiz Renato Paranhos que na busca da excelência sempre foi muito exigente, mas nunca deixou de estar do nosso lado.

7 5 À Universidade Sagrado Coração que apesar de algumas intercorrências ao longo destes anos, nos deu suporte e nos acolheu. Meus sinceros agradecimentos.

8 6 A sabedoria não nos é dada; é preciso descobrí-la por nós mesmos depois de uma viagem que ninguém nos pode poupar ou fazer por nós. Marcel Proust

9 7 RESUMO O presente trabalho teve por objetivo avaliar a resistência adesiva da interface resina/braquete sob esforços de cisalhamento in vitro de braquetes novos e reciclados, tratados de diferentes maneiras. Foram utilizados 45 braquetes ortodônticos divididos aleatoriamente em 3 grupos: 1) braquetes novos; 2) braquetes reciclados por meio de condicionamento com ácido fluorídrico a 10% por 60 segundos e; 3) braquetes reciclados com jato de óxido de alumínio até a remoção completa do remanescente resinoso. Os corpos de prova foram submetidos a teste de cisalhamento em uma máquina de teste universal Instron modelo Foram utilizados análise de variância (ANOVA) e Teste de Tukey (p<0,01) para comparação dos resultados de cada grupo. Os resultados mostraram que o Grupo 1 apresentou uma resistência média ao cisalhamento de 10,54 (± 2,03) MPa, já o Grupo 2 obteve 4,17 (± 1,05) MPa e o Grupo 3 obteve 8,83 (± 1,21) MPa. Os Grupos 1 e 3 obtiveram valores de resistência ao cisalhamento acima do mínimo recomendado para um bom desempenho clínico, entretanto, o grupo 2 obteve uma resistência ao cisalhamento média estatisticamente inferior aos outros grupos. Pôde-se concluir que a técnica de jateamento com óxido de alumínio é efetiva para reciclar braquetes ortodônticos, entretanto, a técnica de reciclagem por meio de ataque com ácido fluorídrico 10% por 60 segundos não é eficiente para ser usada clinicamente. Palavras-chave: Cisalhamento. Ortodontia. Jateamento.

10 8 ABSTRACT The purpose of this study was to evaluate the shear bond strength of resin/bracket interface of new and recycled brackets, treated in different ways. A total of 45 orthodontic brackets were randomly divided into three groups: 1) new brackets, 2) brackets recycled by etching 10% hydrofluoric acid for 60 seconds and 3) brackets sandblasted with aluminum oxide. The specimens were subjected to shear bond strength test in a universal testing machine Instron Model Statistical analysis was carried out with analysis of variance (ANOVA) and Tukey Test (p <0.01). The average shear bond strength was (± 2.03) MPa, 4,17 (± 1,05) MPa, 8,83 (± 1,21) MPa for Group 1, 2 and 3, respectively. The differences between the groups were statistically significant (p <0.01). Groups 1 and 3 obtained values of shear strength above the minimum desirable for a good clinical performance. Conclusions: Sandblasting method of aluminum oxide is effective to recycle orthodontic brackets, however, the recycling technique by etching 10% hydrofluoric acid for 60 seconds is not efficient to be used clinically. Key-words: Shear strength. Orthodontics. Air abrasion

11 9 LISTA DE ILUSTRAÇÕES Figura 1. Cano de PVC utilizado para confecção dos corpos de prova. 26 Figura 2. Figura 3. Braquete posicionado na fita adesiva, com o lado colante voltado para cima... Cano de PVC centralizado em relação ao braquete, pronto para receber a resina acrílica em seu interior Figura 4. Momento da remoção da fita adesiva do corpo de prova. Note que a base do braquete fica totalmente livre de resina acrílica Figura 5. Adesivo autocolante com orifício central - limitante da área onde será inserida a resina composta Figura 6. Figura 7. Suporte metálico com matriz de teflon adaptada. Note o orifício central, o qual tem dimensões iguais ao adesivo autocolante do corpo de prova Matriz de teflon bipartida. Quando adaptada ao suporte metálico forma um corpo único que delimita a resina composta inserida em altura e diâmetro Figura 8. Figura 9. Radiômetro (acima) utilizado para aferir a intensidade da lâmpada do fotopolimerizador do tipo LED (abaixo)... Inserção da resina composta: simulação do remanescente da resina após a queda do braquete - quando a resina permanece totalmente na base do braquete Figura 10. Abrasão da base do braquete com ponta de carboneto de silício. Observe que a ponta é aplicada paralelamente à base do braquete Figura 11. Aplicação de ácido fluorídrico a 10%, durante 60 segundos. 33 Figura 12. Câmara de jateamento de óxido de alumínio Jat bracket Figura 13. Jateamento do braquete do corpo de prova para reciclagem. Note que o jato de partículas de óxido de alumínio permanece perpendicular à base jateada... 35

12 10 Figura 14. Figura 15. Corpo de prova sendo submetido a teste de cisalhamento. Note ponta ativa em forma de semicírculo adaptada ao corpo de prova para exercer a força contínua para quebra do corpo de prova... Valores de resistência ao cisalhamento (MPa) de cada grupo

13 11 SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO REVISÃO DE LITERATURA OBJETIVOS OBJETIVO GERAL OBJETIVOS ESPECÍFICOS MATERIAL E MÉTODOS CONFECÇÃO DOS CORPOS DE PROVA GRUPOS DE TESTES TESTE DE CISALHAMENTO ANÁLISE ESTATÍSTICA RESULTADOS DISCUSSÃO CONCLUSÃO REFERÊNCIAS... 44

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15 13 1 INTRODUÇÃO Em torno de 3 anos depois de Buonocore ter introduzido a técnica de condicionamento ácido do esmalte em 1955, os braquetes ortodônticos passaram a ser fixados de maneira direta. Hoje, a colagem de braquetes ortodônticos é um procedimento rotineiro na prática da ortodontia 1. Em algumas situações, o profissional lida com a decisão do que fazer com os braquetes descolados e aqueles que estão colados em posições inadequadas e precisam ser reposicionados 2. Na ocasião, há que se considerar os seguintes pontos: recondicionamento da superfície do esmalte, utilização de um acessório novo ou a utilização do acessório original 3. Quando se opta por utilizar o mesmo dispositivo, ele deverá passar por um processo conhecido como reciclagem 4. No processo de reciclagem, o objetivo primordial é a remoção do material adesivo da sua base retentiva sem causar danos ou distorções 2. Este pode ser realizado no consultório odontológico (método imediato) ou por companhias especializadas - também conhecida como reciclagem comercial (método mediato) 2,5. A reciclagem comercial apresenta algumas desvantagens, como por exemplo, maior suscetibilidade à corrosão, e ainda é inviável para a rotina clínica. Por este motivo, outras formas de reciclagem feitas no consultório tem sido desenvolvida 4. Uma das formas mais conhecidas e eficientes de reciclagem de braquetes é o jateamento micromecânico com óxido de alumínio 2,4,6,7,8,9,10. Nesta técnica o cirurgião-dentista (CD) necessita ter em seu consultório um equipamento específico. Por vezes, na ausência de tal equipamento e na necessidade de

16 14 reciclagem do braquete ortodôntico, o profissional tem a necessidade de buscar uma alternativa para o procedimento. O ácido fluorídrico é um produto químico que afeta morfologicamente a estrutura superficial dos compósitos 11,12 e que tem algumas indicações de uso na Odontologia. Nos reparos realizados em resina composta, o objetivo é promover a união entre duas camadas de resina e nesse sentido o condicionamento por meio de ácido fluorídrico permite a criação de uma micro retenção 11, justificando o seu uso para este fim. O ácido fluorídrico tem bons resultados quando utilizado em reparos de resina composta ou na preparação de restaurações de resina indireta 1,12, entretanto há dúvidas quanto à sua utilização para aumentar a micro retenção mecânica da resina composta remanescente nas bases dos braquetes metálicos quando descolados na prática clínica, seja acidental ou intencionalmente. Desse modo, testes adequados devem ser realizados para avaliar a efetividade ou não do condicionamento com ácido fluorídrico da base de braquetes metálicos que possuem remanescente resinoso.

17 15 2 REVISÃO DA LITERATURA Em 1955, Buonocore contribuiu indiretamente com a Ortodontia ao desenvolver um método para aumentar a adesão de materiais acrílicos restauradores à superfície do esmalte previamente tratado com ácido fosfórico a 85% 13,14,15. Tempos depois, a Ortodontia passou a usar a colagem de braquetes ortodônticos por meio de sistemas adesivos, a qual permitiu inúmeras vantagens com relação a técnica de bandagem utilizada até então. Dentre as vantagens observadas, destacam-se melhor higienização e controle de placa bacteriana, minimização de gengivite hiperplásica e irritação de tecidos moles, eliminação da necessidade de separação dental prévia, ausência de espaços das bandas no período pós-tratamento, facilitação da aplicação de aparatologia em dentes parcialmente erupcionados, minimização de danos de descalcificação com perda de bandas, detecção e tratamento precoce de cáries e aparência mais estética para o paciente 16,17. A colagem de braquetes utilizando compósitos convencionais requer a preparação adequada da superfície do esmalte, seguindo as seguintes etapas: profilaxia com pedra pomes e água, lavagem e secagem, condicionamento por meio de ácido fosfórico a 37% por um período de 15 a 30 segundos, lavagem e secagem e, finalmente, aplicação do agente adesivo e da resina composta 18. Há três fatores, de acordo com Reynolds, Von Franhofer (1976) 19, que são básicos para que o procedimento de fixação de braquetes tenha resultados satisfatórios: o condicionamento da superfície com ácido fosfórico, o tipo de adesivo utilizado e a retentividade da base do braquete.

18 16 Romano et al. (2012) 18 observaram que o sistema adesivo utilizado pode interferir significativamente na taxa de falhas dos braquetes metálicos. Ao acompanhar durante 6 meses o desempenho clínico de braquetes colados com Concise ortodôntico, Transbond XT convencional, Transbond XT sem primer e Transbond XT com primer-ácido; pôde-se constatar que a maior taxa de falhas é encontrada em braquetes colados com Concise ortodôntico e Transbond XT sem primer. Observa-se que a resistência ao cisalhamento de diferentes marcas comerciais de braquetes difere estatisticamente, o que demonstra a importância da retentividade da base do braquete no que diz respeito à sua fixação ao esmalte 20. Além disso, o aumento da demanda por braquetes metálicos mais estéticos tem levado à diminuição das suas bases, resultando em uma área retentiva menor 10. Outro fator importante é a adaptabilidade das bases dos braquetes, pois as curvaturas das bases que mais se aproximam das curvaturas da superfície vestibular dos dentes distribuem as forças da mastigação mais uniformemente, sendo, consequentemente, menos suscetíveis a deformações 20. Uma etapa importante durante o procedimento de colagem de braquetes é a fotopolimerização do sistema adesivo, quando o mesmo não é do tipo autopolimerizável, a qual pode ser realizada por meio de aparelhos com lâmpada halógena (quartzo tungstênio-halogênio) ou LED (light-emited diode) sem que haja diferença estatisticamente significante da resistência ao cisalhamento de braquetes 21. Com o advento do clareamento dental na Odontologia, é natural a preocupação com as mudanças decorrentes deste procedimento sobre a superfície do esmalte. No que se refere à resistência ao cisalhamento de braquetes colados sobre dentes clareados em comparação a dentes não clareados, não há diferenças estatisticamente significante 22. Contudo, diferenças

19 17 importantes ocorrem quando a colagem do braquete é feita imediatamente após o procedimento clareador. Foi o que constataram Abe Endo, Shimooka (2011) 23, ao comparar a resistência ao cisalhamento de braquetes metálicos colados em prémolares humanos: sem tratamento clareador, clareados imediatamente antes da colagem, e clareados 7 dias antes da colagem. A colagem do braquete feita imediatamente após o procedimento clareador resulta em uma resistência ao cisalhamento estatisticamente inferior, mas segundo os autores, a resistência alcançada tem um nível aceitável clinicamente (acima de 6MPa). Apesar da colagem de braquetes ter muitas vantagens sobre a técnica de bandagem, ela também possui desvantagens, como a falha do braquete, a qual pode decorrer em virtude de força inapropriada usada pelo paciente na mastigação ou uma pobre técnica adesiva 16. A falha ou perda do braquete é um problema clínico comum enfrentado durante o tratamento ortodôntico 13,16,24, podendo ocorrer de 4,7 a 6% durante um período 2 anos de tratamento 5. Pode ser um deslocamento acidental devido a trauma oclusal 3, overbite excessivo e contaminação durante a colagem 25,26. Outros fatores relacionados a tais falhas são o design da base do braquete e o tipo de adesivo 20,25. Além disso, a taxa de falhas está associada ao dente e a sua posição no arco, deste modo, incisivos e caninos tem menos falhas do que prémolares 18 ; e caninos inferiores apresentam mais falhas do que caninos superiores 27. Estudos que utilizam acessórios metálicos relatam que o local onde, normalmente, ocorre a fratura na ligação acessório/resina/dente é na interface acessório/resina, devido à fraca união adesiva existente nesta área 17,28,29,30. Trabalhos que apresentam maior índice de fratura na interface resina/dente geralmente apresentam este resultado devido ao emprego de tratamento de superfície previamente à colagem 1,31 ou devido a utilização de sistema adesivo

20 18 autopolimerizável 3. A tensão de cisalhamento é um desafio na interface adesiva que tende a separar seus átomos, assim, consiste num dos métodos mais comumente empregados para análise da resistência de união à estrutura dental 14. Há necessidade, em algumas situações, de se remover intencionalmente um braquete em virtude da necessidade de reposicioná-lo para alcançar uma oclusão ideal 25,32. Uma vez removido o braquete, acidental ou intencionalmente, antes da recolagem devem ser considerados os seguintes fatores: recondicionamento da superfície do esmalte dental, o uso de um novo braquete ou do braquete original e o sistema adesivo a ser utilizado 3. Ao utilizar o braquete original, este precisa passar por um processo conhecido como reciclagem, o qual basicamente consiste na remoção do agente adesivo remanescente da sua base para que possa ser reutilizado sem causar danos nas suas características retentivas 5,9. A reciclagem destes dispositivos metálicos pode ser realizada ou no consultório odontológico (método imediato) ou por companhias especializadas (método mediato) 5,9. A principal vantagem da reciclagem dos braquetes refere-se ao fator econômico, de acordo com Quick, Harris, Joseph (2005) 4 ; Wendi et al. (2011) 5. Além disso, alguns trabalhos 13,32,33 tem sugerido que este procedimento pode ser realizado por algumas vezes, sem diminuir significativamente a resistência ao cisalhamento dos dispositivos metálicos reciclados. A despeito das desvantagens, Quick, Harris e Joseph (2005) 4 apontam a redução na qualidade do braquete, perda das marcações de identificação, falta de esterilidade e aumento do risco de infecção cruzada. Desvantagens estas, correlacionadas à técnica de reciclagem escolhida.

21 19 Para que braquetes possam ser reutilizados, eles precisam apresentar uma resistência ao cisalhamento mínima para obter sucesso clínico. A resistência mínima recomendada varia de 5 a 8 MPa 5,19,23. De acordo com Wendi et al. (2011) 5, a resistência ao cisalhamento de braquetes reciclados em geral foi menor do que a resistência ao cisalhamento de braquetes novos. Quando realizada por empresas especializadas, a remoção do remanescente adesivo do braquete ortodôntico pode ser feita de duas maneiras: a) método térmico, no qual os braquetes são submetidos ao calor para a queima do adesivo, seguido do polimento eletroquímico para remoção de óxidos; b) método químico, no qual se utiliza solventes para dissolver o adesivo, combinados com vibração de alta frequência e polimento eletroquímico 9,26. A reciclagem comercial, se por meio de calor ou de produtos químicos, conduz a um grau de perda do metal em determinadas áreas do braquete e de uma redução no diâmetro da base. Não obstante, há uma desaprovação desta técnica devido ao longo tempo do procedimento e da inabilidade de reconhecer os braquetes que foram reciclados mais de uma vez 3,5. Especialmente o calor, exerce uma influência negativa na microestrutura dos acessórios metálicos, de modo que quando aquecidos de 600 o a 800 o formam um precipitado de cromo-carboneto pelo fato da maioria dos acessórios serem feitos de aço inoxidável austenítico. Como consequência, há uma diminuição na resistência à corrosão 9. A despeito da efetividade da técnica, Tavares et al. (2006) 9 encontraram resultados significativamente inferiores de resistência ao cisalhamento nos braquetes submetidos à reciclagem comercial quando comparados ao jateamento de óxido de alumínio e ao grupo controle de braquetes novos.

22 20 Para superar as limitações da técnica de reciclagem comercial, técnicas que podem ser realizadas no consultório têm sido desenvolvidas 4,6. O desgaste com pontas abrasivas (pedra verde, carboneto de silício), queima direta com uma chama de Bunsen (aproximadamente 1200 o C) por 3 a 5 segundos, jateamento com óxido de alumínio (partículas de 90μm) por 15 a 30 segundos, polimento eletroquímico por 20 segundos, abrasão com ar, limpeza com ultrasson 2,3,4,6,9, e laser de Er, Cr: YSGG 7,8, são as técnicas disponíveis para remover o remanescente adesivo do braquete. Os dispositivos metálicos reciclados por meio de técnicas que se valem de pontas abrasivas têm resultados insatisfatórios quando testados sob esforços de cisalhamento ou tração 2,3,4,6. Recentemente, tem sido estudado 7,8 o emprego do laser de érbio, cromo: ítrio-escândio-gálio-granada (Er, Cr: YSGG) para remover o adesivo da base dos braquetes. Os trabalhos 7,8 tem apontado resultados satisfatórios para esta técnica, sendo comparável ao jateamento com óxido de alumínio. O jateamento com óxido de alumínio é uma das técnicas mais utilizadas e efetivas para reciclagem imediata 2,4,7,8,9,10, pois é capaz de aumentar a adesão do braquete ao esmalte dental por meio da produção de retenção micromecânica na superfície da base do braquete 9. Originalmente, foi desenvolvido para aumentar a retenção mecânica de braquetes novos 31,34, facilitar a colagem em dentes restaurados 35 e condicionar a superfície do esmalte 1. Embora a técnica de jateamento seja uma técnica eficaz, como os estudos têm demonstrado 2,4,6,7,8,9, para que o CD possa realizá-la em seu consultório precisa lançar mão de um equipamento específico, o que de certa forma demanda um custo.

23 21 O ácido fluorídrico é um produto químico que afeta morfologicamente a estrutura superficial dos compósitos e por isso tem sido utilizado previamente ao reparo de resinas compostas diretas e indiretas 11,12,36,37,38. É também, o ácido mais comumente utilizado para criar micro retenção na superfície cerâmica, e foi proposto na busca de melhorar a união das resinas compostas às porcelanas 14, 39. Ainda de acordo com Bonfante (2006) 14, o ácido fluorídrico pode ser utilizado nas concentrações de 8% com tempo de aplicação de 3 a 4 minutos ou a 10% durante 2 e 4 minutos para cerâmicas. Na concentração de 9,6% tem sido empregado de 20 a 120 segundos na resina composta 36, 40. Comparado ao ácido fosfórico a 37%, o ácido fluorídrico a 9% produz uma resistência ao cisalhamento entre a união de uma resina composta a um substrato cerâmico estatisticamente superior. Além disso, se observa uma maior rugosidade superficial, ao microscópio eletrônico de varredura, na superfície condicionada com ácido fluorídrico 39. Para Sobreira et al. (2008) 38 o sucesso de um reparo em resina composta depende de um tratamento adequado da superfície a ser unida, seguido da correta aplicação do sistema adesivo. Em geral, a união entre duas camadas de compósito é possível devido a presença de uma camada de resina não polimerizada, inibida pelo oxigênio. Entretanto, em restaurações indiretas e restaurações diretas antigas que necessitam de reparo, esta camada inexiste. Por este motivo, alguns mecanismos são necessários para que haja união entre a resina 11. Um dos mecanismos capaz de proporcionar este procedimento é a criação de retenção mecânica na superfície da resina por meio de abrasão, criação de rugosidades por meio de pontas diamantadas ou brocas carbide, condicionamento com ácido fosfórico, fluorfosfato acidulado ou ácido fluorídrico 11. Loomans et al. (2011) 36 encontraram resultados satisfatórios na resistência ao cisalhamento de reparos feitos em resina composta a partir do tratamento com

24 22 ácido fluorídrico a 9,6% aplicado por 120 segundos. O ácido fluorídrico também é empregado no tratamento da superfície da porcelana e da resina composta quando da necessidade de colagem de braquetes nestes substratos 14, 40. Hori et al. (2008) 11 avaliaram o efeito do condicionamento com ácido fluorídrico a 1% na união de um cimento adesivo a uma resina composta indireta. Ao testar diferentes protocolos de tempo de condicionamento, constataram resistência a união estatisticamente superior no protocolo em que o condicionamento com ácido fluorídrico a 1% foi realizado por 5 minutos, comparado aos tempos de 30 segundos e 10 minutos. Certa dificuldade é encontrada na padronização da utilização do ácido fluorídrico, especialmente no que se refere à concentração e tempo de aplicação, o que para Hori et al. (2008) 11, pode ser atribuído as diferentes composições de resinas compostas utilizadas em cada estudo. Agentes de união tem sido empregados na tentativa de aumentar a resistência ao cisalhamento de braquetes novos e reciclados 36,41, principalmente quando colados em superfícies como porcelana e resina composta. O silano, um dos agentes mais empregados, é composto por moléculas com dois principais grupos funcionais: o silanol, que se liga a sílica do material de preenchimento do compósito, e o grupo organofuncional, que copolimeriza o metacrilato do agente adesivo 36. O silano também aumenta a molhabilidade da superfície para o agente adesivo, o que é necessário para que possa infiltrar mais facilmente nas irregularidades criadas pela rugosidade da superfície. A superfície de compósito revestida por silano torna-se mais reativa para receber reparo 36. Apesar do silano ter sido utilizado na busca de união química 37 resultados ainda são controversos, ao passo que alguns trabalhos tem mostrado os

25 23 melhora na resistência aos testes aplicados 41,42,43 e outros tem demonstrado não haver diferença significativa 4,44,45,46.

26 24 3 OBJETIVOS 3.1 OBJETIVO GERAL O objetivo do presente trabalho foi avaliar a resistência adesiva da interface resina/braquete sob esforços de cisalhamento in vitro de braquetes metálicos reciclados por meio de ácido fluorídrico a 10%. 3.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS Este trabalho teve por objetivos específicos: - Avaliar se a técnica de reciclagem de braquetes metálicos por meio de abrasão com ponta de carboneto de silício e condicionamento com ácido fluorídrico a 10% por 60 segundos tem resistência a cisalhamento aceitável; - Comparar se a técnica de reciclagem por meio de condicionamento com ácido fluorídrico tem resistência ao cisalhamento comparável à técnica de reciclagem por meio de jateamento com óxido de alumínio; - Comparar se a técnica de reciclagem por meio de condicionamento com ácido fluorídrico tem resistência ao cisalhamento comparável à braquetes novos.

27 25 4 MATERIAL E MÉTODOS 4.1 CONFECÇÃO DE CORPOS DE PROVA Trata-se de um estudo experimental, in vitro, com 45 braquetes ortodônticos de aço inoxidável designados para incisivos centrais superiores direitos, prescrição Roth (3M Abzil, São José do Rio Preto, São Paulo Brasil), os quais foram divididos em três grupos: Grupo 1 Quinze braquetes novos (Grupo controle); Grupo 2 Quinze braquetes reciclados por meio de um condicionador de porcelana - ácido fluorídrico à 10% (Condicionador de Porcelana, Dentsply, Petrópolis, Rio de Janeiro - Brasil); Grupo 3 - Quinze braquetes reciclados com jato de óxido de alumínio da VH Equipamentos (Jat bracket, Araraquara, São Paulo Brasil). Os valores de n foram obtidos com base em estudo prévio 4. Para a confecção dos corpos de prova foi utilizado um cano de PVC (Polyvinyl chloride) cilíndrico de 3 4 de polegada com 3 cm de altura, para servirem como matrizes, possibilitando a formação de cilindros de resina, como utilizado por Mondelli e Feitas (2007) 17, conforme mostra a Figura 1.

28 26 Os braquetes foram posicionados em uma fita adesiva com a base (malha retentiva) voltada para o lado colante (Figura 2). Após o posicionamento do braquete na fita, o cano de PVC foi posicionado de modo que o braquete ficasse centralizado no meio do cano (Figura 3). Foi vertida no interior do cano, resina acrílica quimicamente ativada da marca JET ( São Paulo, São Paulo, Brasil) na fase arenosa. Após o tempo de presa da resina acrílica, a fita adesiva foi removida, resultando em um espécime em que a base do braquete ficou livre e estabilizada numa superfície lisa de resina acrílica, como mostra a Figura 4. Antes dos testes experimentais, as bases dos braquetes passaram por profilaxia, utilizando-se escova Robson com pasta de pedra pomes em micromotor de baixa rotação. Foram lavados com jato de ar e água por 30 segundos, e secos com jato de ar por igual período, de acordo com Mondelli e Feitas (2007) 17. Figura 1. Cano de PVC utilizado para confecção dos corpos de prova.

29 27 Figura 2. Braquete posicionado na fita adesiva, com o lado colante voltado para cima. Figura 3. Cano de PVC centralizado em relação ao braquete, pronto para receber a resina acrílica em seu interior.

30 28 Figura 4. Momento da remoção da fita adesiva do corpo de prova. Note que a base do braquete fica totalmente livre de resina acrílica. 4.2 GRUPOS DE TESTES Cada grupo de teste recebeu o tratamento descrito a seguir. No Grupo 1, após os braquetes estarem estabilizados e limpos, um adesivo autocolante com um orifício central de 3mm de diâmetro foi aplicado sobre a superfície do espécime, de modo que somente a base do braquete ficasse exposta (Figura 5). Para padronização da resina composta sobre o braquete, foi utilizado um dispositivo metálico e uma matriz de teflon bipartida adaptados ao tubo de PVC, conforme as Figuras 6 e 7. O dispositivo consiste de uma estrutura metálica com um parafuso lateral e uma matriz bipartida de teflon, possuindo um orifício central com 3mm de diâmetro e 2mm de altura. Assim sendo, o orifício da matriz foi adaptado exatamente sobre a base do braquete,

31 29 coincidindo com o tamanho do orifício do adesivo autocolante (Figura 7). A resina composta da 3M Unitek (Transbond XT, Monrovia, USA) foi então aplicada, de modo a preencher a matriz de teflon e fotoativada com aparelho do tipo LED da SDI (Radii TM, Bayswater, Victoria, Austrália), por 40 segundos, com intensidade de 400 mw/cm 2, aferida por meio de um aparelho radiômetro da Gnatus (Ribeirão Preto, São Paulo - Brasil) para aparelhos do tipo LED (Figura 8). Todos os corpos de prova foram cuidadosamente separados da matriz de teflon e das bases metálicas. Os espécimes prontos foram acondicionados em água destilada, durante 24 horas a 37 o C (ENDO et al., 2009) 32. Figura 5. Adesivo autocolante com orifício central - limitante da área onde será inserida a resina composta.

32 30 Figura 6. Suporte metálico com matriz de teflon adaptada. Note o orifício central, o qual tem dimensões iguais ao adesivo autocolante do corpo de prova. Figura 7. Matriz de teflon bipartida. Quando adaptada ao suporte metálico forma um corpo único que delimita a resina composta inserida em altura e diâmetro.

33 31 Figura 8. Radiômetro (acima) utilizado para aferir a intensidade da lâmpada do fotopolimerizador do tipo LED (abaixo). Nos Grupos 2 e 3 a inserção da resina composta prosseguiu em duas etapas para que pudesse ser simulada a falha do braquete e a permanência de remanescente resinoso em sua base. A quantidade de resina composta inserida inicialmente cobriu toda a superfície da base de maneira uniforme com aproximadamente 1mm de espessura (Figura 9). Os corpos de prova foram armazenados em um recipiente com água destilada, durante 24 horas, como proposto por Endo et al. (2009) 32. Subsequentemente, foi realizado o processo de reciclagem dos braquetes descrito abaixo:

34 32 Figura 9. Inserção da resina composta: simulação do remanescente da resina após a queda do braquete - quando a resina permanece totalmente na base do braquete. - Grupo 2: remoção da resina composta da base do braquete por meio de uma ponta abrasiva de carboneto de silício (Figura 10), de modo que não atingisse a malha metálica, lavagem e secagem da base do braquete com jato de ar e água proveniente de uma seringa tríplice por 30 segundos. Aplicação de ácido fluorídrico a 10% durante 60 segundos (Figura 11), nova lavagem e secagem por 30 segundos, utilizando-se uma seringa tríplice. - Grupo 3: a reciclagem foi realizada utilizando-se um jato com óxido de alumínio de partículas de 90μm a 10mm de distância do braquete até que a resina foi totalmente removida, em uma câmara denominada Jat bracket (Figuras 12 e 13). A pressão de jateamento foi de 80 libras. Depois do jateamento, os braquetes foram lavados com spray de ar e água por 30 segundos e então secos completamente.

35 33 Após a etapa de reciclagem, com a base do braquete devidamente preparada, prosseguiu-se a inserção da resina composta por meio do suporte metálico e a matriz de teflon, como descrito no Grupo 1, para subsequente realização do teste de cisalhamento. Figura 10. Abrasão da base do braquete com ponta de carboneto de silício. Observe que a ponta é aplicada paralelamente à base do braquete. Figura 11. Aplicação de ácido fluorídrico a 10%, durante 60 segundos

36 Figura 12. Câmara de jateamento de óxido de alumínio Jat bracket. 34

37 35 Figura 13. Jateamento do braquete do corpo de prova para reciclagem. Note que o jato de partículas de óxido de alumínio permanece perpendicular à base jateada. 4.3 TESTE DE CISALHAMENTO O teste de resistência ao cisalhamento foi realizado por meio de uma máquina de teste universal Instron da marca Instron Corp. (Modelo 4444, Canton, Massachussets, USA).

38 36 Cada corpo de prova foi colocado, individualmente, em um suporte metálico contendo um orifício, o qual possui dois parafusos utilizados para ajustar o cilindro de maneira que ele fique imobilizado. O conjunto formado por suporte metálico e corpo de prova foi levado à máquina de testes, onde uma carga, por intermédio de uma ponta ativa em forma de semicírculo foi aplicada na região da interface adesiva, paralelamente à superfície do braquete, a uma velocidade de 0,5mm/minuto (Figura 14). Os valores foram registrados em quilonewtons e posteriormente foi calculada a resistência de união em MPa. Figura 14. Corpo de prova sendo submetido a teste de cisalhamento. Note ponta ativa em forma de semicírculo adaptada ao corpo de prova para exercer a força contínua para quebra do corpo de prova.

39 ANÁLISE ESTATÍSTICA Os resultados quantitativos foram submetidos ao teste de normalidade para verificar a distribuição normal dos dados de D agostino. Os dados com distribuição normal (p> 0,0001) foram avaliados pelo teste de ANOVA 1 critério (análise de variância) e posterior teste de Tukey (p> 0,01).

40 38 5 RESULTADOS Os valores médios de resistência ao cisalhamento e o desvio padrão de cada grupo são apresentados na Tabela 1. A distribuição dos valores de cada grupo, bem como desvio padrão, é descrita na Figura 15. O Grupo 1, teve desempenho melhor do que os demais grupos, seguido pelo Grupo 3; sendo as diferenças estatisticamente significativas entre os grupos (p<0,01). Tabela 1. Distribuição dos valores (média + DP) em MPa da resistência ao cisalhamento nos diferentes grupos. média + DP Grupo 1 Grupo 2 Grupo 3 10,54+2,03 A 4,17+1,05 A B 8,83+1,21 B p* < * Teste de Análise de Variância ANOVA (1 critério). Letras iguais significam diferenças estatísticas entre o grupos (Teste de Tukey, p<0,01).

41 Figura 15. Valores de resistência ao cisalhamento (MPa) de cada grupo. 39

42 40 6 DISCUSSÃO O teste de cisalhamento realizado neste trabalho, assim como em outros trabalhos 15,16,26, foi empregado no sentido ocluso-gengival, ao passo que no sentido mésio-distal o teste apresentaria maior resistência devido a maior dimensão do braquete neste sentido. Além disso, a carga aplicada do sentido ocluso-gengival parece simular melhor as situações que ocorrem clinicamente. Estudos 17,29,31 mostram que o local onde, normalmente, ocorre a fratura na ligação acessório/resina/dente é na interface acessório/resina, devido à fraca união adesiva existente nesta área. Entretanto, os trabalhos que estudam reciclagem de braquetes geralmente avaliam a resistência de união à estrutura dental 13,14,16, 24, 25, 26, 33. Neste trabalho, procurou-se desenvolver uma metodologia que permitisse analisar a interface resina/acessório. Ao avaliar a reciclagem de braquetes, simulou-se a situação clínica mais crítica, que é quando a resina remanescente permanece na base do acessório ortodôntico. Deste modo, os resultados obtidos merecem ressalvas quando comparados aos de outros estudos. Os resultados apresentados pelo Grupo 1 (controle) e pelo Grupo 3 (jateamento de óxido de alumínio) estão situados numa faixa que possibilita sua utilização clínica, pois de acordo com recomendações, para suportar as forças exercidas pelo arco sobre o dente durante o tratamento ortodôntico, deve haver uma resistência ao cisalhamento mínima de 5 a 8 MPa 5,19,23. Por outro lado, os braquetes que foram reciclados a partir da utilização de ataque com ácido fluorídrico tiveram um desempenho estatisticamente inferior aos demais grupos e resistência ao cisalhamento abaixo do suficiente para um bom desempenho clínico.

43 41 Trabalhos mostram que o jateamento com óxido de alumínio é a técnica mais efetiva em remover a resina remanescente da base do braquete, portanto, a técnica de reciclagem mais indicada 2,4,6,7,8,9,10 ; vindo a confirmar os resultados encontrados neste estudo. Quick, Harris, Joseph (2005) 4 obtiveram uma resistência ao cisalhamento de 7,28 MPa (±1,58) para braquetes reciclados por meio desta técnica. No presente trabalho esta técnica proporcionou uma resistência ao cisalhamento ligeiramente maior, 8,83 MPa (±1,21). Técnicas que se valem de pontas abrasivas ou brocas multilaminadas para remoção da resina remanescente no bráquete, merecem uma análise cautelosa. Quick, Harris e Joseph (2005) 4 não obtiveram bons resultados para estas técnicas. Neste trabalho, na reciclagem por meio de ácido fluorídrico, o remanescente resinoso foi parcialmente removido por meio de uma ponta abrasiva de carboneto de silício previamente ao condicionamento. Assim, uma camada de resina permaneceu na malha do braquete com o intuito de não alterar a base do acessório com a ponta abrasiva. Mesmo assim, Egan, Alexander, Cartwright (1996) 25 propõem que estas técnicas podem ter efeitos clínicos sobre o torque, rotação e in/out dos braquetes. A magnitude destas mudanças, as quais devem-se à camada adicional de resina, necessitam ser avaliadas juntamente à magnitude da variação natural na estrutura das superfícies vestibulares dos dentes. Braquetes que passaram por reciclagem desempenharam resistência ao cisalhamento menor do que braquetes novos; resultados que corroboram com outros trabalhos 5,16,33. Quick, Harris e Joseph (2005) 4 tiveram resultados similares para várias maneiras de reciclagem, entretanto, ao utilizar jateamento com óxido de alumínio, não observaram diminuição significativa na resistência ao cisalhamento. Montasser et al. (2008) 13 e Lunardi (2004) 26 também não observaram redução significativa da resistência ao cisalhamento após duas reciclagens.

44 42 Embora o ácido fluorídrico tenha eficácia comprovada para reparos em resina composta e preparo de restaurações indiretas 11,12,37,38, o mesmo não pôde ser observado quando da sua utilização para reciclagem de braquetes ortodônticos. Portanto, seu uso para estes fins na concentração de 10% por 60 segundos não está indicado, pois poderá resultar no insucesso clínico da reutilização de braquetes ortodônticos, ao passo que não terão resistência suficiente para suportar as cargas mastigatórias e as forças aplicadas na movimentação ortodôntica.

45 43 7 CONCLUSÃO De acordo com as condições do estudo, pode-se concluir que: - A técnica de reciclagem de braquetes metálicos por meio de condicionamento com ácido fluorídrico a 10% não é efetiva para ser utilizada clinicamente, pois proporciona resistência ao cisalhamento abaixo do recomendável. - A técnica de reciclagem de braquetes por meio de condicionamento com ácido fluorídrico a 10% proporciona resistência ao cisalhamento estatisticamente inferior à de braquetes reciclados por meio de jateamento com óxido de alumínio. - A técnica de reciclagem de braquetes metálicos por meio de condicionamento com ácido fluorídrico a 10% proporciona resistência ao cisalhamento estatisticamente inferior à de braquetes novos.

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