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,
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.
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 5,71 2 10,75 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 5,25 10 6,60 11,83 10,81 10,70 1,67 5,35 5,21 6,70 11 9,10 7,06 5,23 8,13 5,27 5,94 2,51 8,11 12 8,17 2,96 5,91 10,27 3,12 4,50 2,34 6,18 13 7,29 9,15 3,22 7,43 6,12 1,31 4,25 7,66 14 9,12 7,65 7,09 13,42 3,12 7,21 4,50 5,31 15 5,54 9,73 4,77 14,48 0,00 2,86 2,61 7,78 16 3,58 7,33 5,25 8,96 0,00 2,14 3,09 9,38 17 8,00 0,00 5,52 10,50 0,00 2,78 0,73 13,48 18 6,29 10,52 5,95 12,59 7,60 9,69 6,87 9,36 19 4,08 5,81 6,53 5,23 1,25 4,50 6,04 6,70 20 1,40 4,33 4,85 14,40 0,00 8,05 6,95 8,82 Média 5,92a 7,22b 5,45a 9,91b 2,64c 6,68d 3,94c 6,76d Desvio padrão 2,91 3,46 2,37 2,82 2,75 3,79 1,92 2,62
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 17. 0,0 2,0 4,0 6,0 8,0 10,0 12,0 F1 F2 F3 F4 microfendas ( m) A110 P60
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
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. Observa- se 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
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.
(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
(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
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 polimerização21,46,83. Essas fendas podem provocar uma série de reações indesejáveis, como sensibilidade pós-operatória, manchamento marginal, cáries recorrentes e injúrias pulpares17,67, 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-operatória17,30. 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 pulpar17.
A formação de fendas resultantes da contração de polimerização das resinas compostas vem sendo, ao longo dos anos, uma das características
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 pesquisas7,8,15,16,17,28,30,36,46,69,80,81, e por este motivo foi a técnica de inserção empregada em nosso estudo, embora existam trabalhos41,93, 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 C15,21,22,31,60,80,88. 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,
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 restaurador20,45. 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 incidente7,20,23,45,59, 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 nm2,20,45,59,61. 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 material16,25,49,55. 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
onda, e este fator é muito importante quando se considera a interação da luz com o material e, conseqüentemente a fotoativação33,53. Os LEDs produzem uma luz divergente e não coerente, assim como o aparelho convencional; no entanto, apresentam um estreito espectro de emissão49,53.
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 energia49.
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/cm2 (Figura 18) com a polimerização com o LED que apresenta uma intensidade de 80 mW/cm2 (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
300 400 500 600 700 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 LED Lâmpada halógena Laser de argônio canforquinona (banda de absorção) Intensidade normalizada (unid. arbitrárias) Comprimento de onda (nm)
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 canforoquinona53,55. 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 luz40,57,76,77, como foi verificado nesta pesquisa.
Um estudo importante que ilustra bem essas informações é o de Medeiros53, 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).
350 400 450 500 550 600 650 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 gaussiana 5 pico: 469nm área: 21,44%
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%
espectro do fotopolimerizador (lâmpada com filtro)
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
intensidade (u.a.)
comprimento de onda
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/cm2 e 300 mW/cm2; Rueggeberg et al.69, de 400 mW/cm2, enquanto Araújo et al.3 indicam serem apropriadas as intensidades de luz entre 180 mW/cm2 e no máximo 600 mW/cm2. No entanto, a intensidade luminosa que pode ser recomendada para o laser é de 100 mW/cm2, de acordo com Blankenau et al.11. Os LEDs vêm sendo empregado com
intensidades luminosas que variam de 80 mW/cm2 até 350mW/cm2 nos trabalhos
encontrados na literatura40,50,53,56,58,68,77,89.
Apesar das diversas pesquisas que vêm sendo realizadas utilizando os LEDs azuis para a polimerização de resinas compostas33,35,40,47,49,50,53,55,56,57,58,68,76,77,79,82,89, 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 Whitters89, a utilização dos LEDs com 40 segundos de exposição apresentou resultados favoráveis com relação à contração de polimerização das resinas compostas. Entretanto, Medeiros53 e Kurachi49 utilizando os LEDs como fonte de luz polimerizadora, com intensidade luminosa de 100 mW/cm2 e 80
mW/cm2, 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 Rastelli68, 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
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 Kurachi50, 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 canforoquinona33,49,53. 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 polimerização49. Essa característica do laser de argônio permitiu que o tempo de polimerização empregado por este aparelho, nesta pesquisa, fosse de 20 segundos (F2).
Vários trabalhos têm demonstrado a utilização do laser de argônio na Odontologia e, em especial, a sua utilização para a polimerização de resinas compostas2,5,8,10,11,18,27,33,38,42,43,49,63,64,65,66,72,86,87. 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 diametral18,42, módulo de flexão42, grau de conversão11,33,87, força adesiva38,63,72, profundidade de polimerização2,33,86, 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 convencional5,27,49. A principal desvantagem do laser de argônio é o seu alto custo2.
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 & Maillet33 e Puppala et al.66. Porém, Aw & Nicholls5 e Kurachi49 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.
A intensidade de luz apresenta grande influência na contração de polimerização das resinas compostas2,19,23,32,54,66,71,74,84,88. A utilização de aparelhos fotopolimerizadores com alta intensidade luminosa é recomendada universalmente e geralmente essa recomendação é baseada na profundidade de polimerização e nas propriedades mecânicas da resina composta9,38,69,86. No entanto, baseados em nossos resultados e na literatura2,3,19,20,23,26,32,33,48,54,66,71,78,84,