Avaliação clínica e laboratorial de resina composta em função da fotoativação com diferentes... por Ana Raquel Benetti - Versão HTML

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Avaliação clínica e laboratorial de resina composta em função da fotoativação com diferentes fontes de luz e densidades de potência Ana Raquel Benetti

Tese apresentada à Faculdade de

Odontologia de Bauru, Universidade de

São Paulo,

como parte dos requisitos

para obtenção do título de Doutor em

Odontologia, área de Dentística.

Orientador: Prof. Dr. Eduardo

Batista Franco

Bauru

2007

Benetti, Ana Raquel

B435a Avaliação clínica e laboratorial de resina composta em função da fotoativação com diferentes fontes de luz e densidades

de potência / Ana Raquel Benetti. Bauru,

2007.

130 p. : il. ; 31 cm.

Tese (Doutorado) – Faculdade de Odontologia de

Bauru. Universidade de São Paulo.

Orientador: Prof. Dr. Eduardo Batista Franco

Autorizo, exclusivamente para fins acadêmicos e científicos, a reprodução total ou parcial desta tese, por processos fotocopiadores e outros meios eletrônicos.

Assinatura:

Data:

Comitê de Ética da Faculdade de Odontologia de Bauru –

Universidade de São Paulo. Projeto aprovado em: 23 de fevereiro de 2005.

Dados Curriculares

ANA RAQUEL BENETTI

19/05/1979

Nascimento, São José dos Campos – SP.

1997 – 2000

Curso de Odontologia, na Faculdade de Odontologia de Bauru – Universidade de São Paulo.

2001

Programa de Extensão Universitária em Odontopediatria na Universidade Federal do Paraná.

2001 – 2003

Curso de Pós-Graduação em Odontologia Restauradora, em nível de Mestrado, na Faculdade de Odontologia de São José dos Campos – Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho”.

2003-2007

Curso de Pós-Graduação em Dentística, em nível de

Doutorado, na Faculdade de Odontologia de Bauru –

Universidade de São Paulo, com estágio na Faculdade de Ciências de Saúde - Universidade de Copenhague,

Dinamarca.

iii

Aos meus pais e

irmãos com carinho.

iv

Agradecimentos

Agradecimentos

AGRADECIMENTOS

Aos meus pais, Vera e Luiz, e meus irmãos, Davi e André, e familiares pelo apoio nos bons e maus momentos.

Ao meu namorado, Adilson, não somente pela colaboração com o trabalho, mas também pelo incentivo constante.

Agradecimentos especiais ao meu orientador, Eduardo Batista Franco, meu tutor desde a graduação. Sempre foi prestativo e incentivador da dedicação à carreira acadêmica. A um mestre verdadeiro às suas convicções, minha sincera gratidão. As lições que aprendi com ele guardarei para toda a minha carreira.

Aos meus amigos, que sempre torcem por mim. Muito obrigada, Lígia e Carla, pelo incentivo nos momentos de desânimo, pela alegria nos momentos de festa, pelo simples compartilhar. Ao Leonardo Fernandes da Cunha e Eduardo Jacomino Franco, pelo trabalho e ótima convivência. Ao Odirlei Arruda Malaspina e à Tatiana Salles, pelos ótimos momentos de descontração. À Ana Carolina Francischone, Angélica Reis Hannas, Cássia Rubira e Juan Rommel Medina Valdívia, pela amizade e diversão.

Agradeço a todos os meus colegas de curso, que muito me ensinaram.

Dedico agradecimentos especiais a Adilson Yoshio Furuse, Sérgio Kiyoshi Ishikiriama, Odirlei Arruda Malaspina e Wagner Bassegio, pela ajuda no desenvolvimento da etapa clínica.

À Faculdade Odontologia de Bauru, da Universidade de São Paulo, pela minha formação em Odontologia, onde aprendi a avaliar, questionar e sempre buscar novos conhecimentos. Agradeço aos professores e funcionários, em vi

Agradecimentos

especial do Departamento de Dentística e Materiais Dentários. Meus sinceros agradecimentos à Ângela Maria Amantini, Benedito Bueno de Moura, Clélia Rita de Cássia Capossi dos Santos, Elisabeth dos Santos Cariani, Karen de Azevedo, Nelson Queiroz, Wilson Fiorillo Junior e Zuleica Valderez Roberto.

Além de responsáveis pela minha formação, prestaram auxílio fundamental para o desenvolvimento desta pesquisa. Aos professores da Disciplina de Dentística, Aquira Ishikiriama, Carlos Eduardo Francischone, José Carlos Pereira, Maria Fidela de Lima Navarro, Maria Teresa Atta, Rafael Francisco Lia Mondelli e Ricardo Marins de Carvalho, grandes incentivadores e responsáveis pela minha formação científica.

A José Mondelli e sua esposa, Marisa Lia Mondelli, que fizeram de sua casa também a minha.

Aos professores e funcionários do Departamento de Materiais Dentários da Universidade de Copenhague, Anne Peutzfeldt, Erik Asmussen, Erik Christian Munksgaard, Liselotte Larsen, Vivi Rønne e Birthe Dahl, que muito contribuíram para o desenvolvimento da etapa laboratorial deste trabalho e cuidaram do meu bem-estar na Dinamarca.

Aos professores e funcionários da Faculdade de Odontologia de São José dos Campos, Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho”, que muito contribuíram na minha formação pessoal e profissional, especialmente minha orientadora, Márcia Carneiro Valera.

À Coordenação para Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES), pelo auxílio financeiro no país e no exterior (processo BEX 190805-7).

A todos os funcionários do Serviço de Biblioteca e Documentação da Faculdade de Odontologia de Bauru, sempre dispostos a ajudar, agradeço pelas orientações precisas.

vii

Sumário

SUMÁRIO

RESUMO....................................................................................................... x 1 INTRODUÇÃO .......................................................................................... 1

2 REVISÃO DE LITERATURA .....................................................................

7

2.1 Propriedades da resina composta..........................................................

8

2.1.1 Dureza e grau de amolecimento em etanol.................................

8

2.1.2 Grau de conversão, profundidade de polimerização e estresse de contração...............................................................................

20

2.1.3 Desgaste......................................................................................

34

2.2 Comportamento clínico da resina composta...........................................

48

3 PROPOSIÇÃO .......................................................................................... 58

4 MATERIAL E MÉTODOS ..........................................................................

60

4.1 Etapa laboratorial....................................................................................

61

4.1.1 Grau de conversão.......................................................................

62

4.1.2 Dureza e grau de amolecimento em etanol.................................

63

4.1.3 Desgaste......................................................................................

64

4.1.3.1 Desgaste de três corpos pelo método da ACTA...............

64

4.1.3.2 Desgaste por escovação..................................................

67

4.1.4 Planejamento estatístico da etapa laboratorial............................

71

viii

Sumário

4.2 Etapa clínica............................................................................................

71

4.2.1 Avaliação clínica direta................................................................

73

4.2.2 Planejamento estatístico da etapa clínica....................................

76

5 RESULTADOS ..........................................................................................

77

5.1 Dados laboratoriais.................................................................................

78

5.2 Dados clínicos.........................................................................................

79

6 DISCUSSÃO .............................................................................................

83

6.1 Etapa laboratorial....................................................................................

90

6.1.1 Grau de conversão.......................................................................

90

6.1.2 Dureza e grau de amolecimento em etanol.................................

92

6.1.3 Desgaste......................................................................................

95

6.2 Comportamento clínico da resina composta........................................... 100

7 CONCLUSÕES ......................................................................................... 111

ANEXO ........................................................................................................ 113

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ............................................................. 115

ABSTRACT .................................................................................................. 129

ix

Resumo

Resumo

O objetivo deste estudo foi avaliar o desempenho clínico e laboratorial de uma resina composta, considerando diferentes fontes de luz e densidades de potência, mantendo-se padronizada a densidade total de energia. O grau de conversão da resina composta foi determinado através de espectroscopia por transformada de Fourier. O grau de amolecimento em etanol foi obtido pela determinação da dureza Wallace, antes e após o armazenamento da resina composta em etanol a 75%. O desgaste foi mensurado por dois métodos: o teste da ACTA e o teste de escovação simulada. Paralelamente, investigou-se o desempenho clínico de restaurações de resina composta em dentes posteriores, submetidas aos mesmos protocolos de fotoativação. Restaurações de classe I de resina composta foram confeccionadas e fotoativadas por lâmpada de quartzo-tungstênio ou diodo emissor de luz a 300 mW/cm2, durante 40 segundos, ou a 600 mW/cm2, durante 20 segundos. As restaurações foram avaliadas, imediatamente e após 6 e 12 meses, por dois examinadores calibrados, de acordo com os critérios modificados de Ryge. Os dados laboratoriais foram submetidos à análise de variância a dois critérios e teste de comparações múltiplas de Newman-Keuls, ou ao teste t-pareado. Os dados clínicos foram analisados pelos testes Kappa, Fisher e McNemar (α = 0,05).

Não foram constatadas diferenças significantes quanto aos diferentes protocolos no grau de conversão, no grau de amolecimento em etanol e no desgaste produzido pelo método da ACTA (p > 0,05). Para o teste de desgaste por escovação simulada, a fotoativação com diodos emissores de luz a 300

mW/cm2, durante 40 segundos, resultou em maior desgaste que os demais protocolos testados (p < 0,05). Adicionalmente, não foram observadas diferenças significantes quanto aos diferentes protocolos de fotoativação no desempenho clínico das restaurações, ao final de um ano de avaliação (p > 0,05).

Palavras-chave: Resinas compostas. Luz. FTIR. Dureza. Desgaste de restauração dentária. Ensaios clínicos.

x

Introdução

Introdução 2

1 INTRODUÇÃO

O estágio atual do emprego de resinas compostas na Odontologia Restauradora tornou-se possível graças ao advento do condicionamento ácido em esmalte.18 Da mesma forma, contribuíram os trabalhos de BOWEN, 1956,13

pelo desenvolvimento do protótipo das resinas compostas atuais.

As primeiras resinas compostas apresentavam, unicamente, ativação química, obtida pela combinação de uma pasta base e uma catalisadora. O iniciador da reação de polimerização era o peróxido de benzoíla, que ativava uma amina terciária a formar radicais livres e iniciar o processo de polimerização.42 Este sistema apresentava vantagem de estabelecer a conversão uniforme do material, mas tinha como inconvenientes o tempo de trabalho limitado e a incorporação de bolhas, durante sua manipulação, o que poderia prejudicar as propriedades do material.42

Buscando contornar estas deficiências, foi desenvolvido o sistema de fotoativação por luz ultravioleta, para indução da polimerização das resinas compostas. Este sistema incorporou ao material um agente fotossensível, que inicia o processo de polimerização, a partir do contato com uma energia luminosa.42 Desta forma, foi possível tornar o material unicomponente e propiciar o início da reação de polimerização. Desde a introdução do sistema de fotoativação de materiais resinosos, diversas pesquisas têm sido desenvolvidas, a fim de se determinar a fonte de luz e a técnica mais apropriada para fotoativar o material restaurador. O objetivo da fotopolimerização é obter alta conversão do material, de maneira uniforme e em profundidade, associada ao baixo estresse de contração, garantindo, assim, a longevidade da restauração.27

O desempenho dos aparelhos utilizados para fotoativação de materiais resinosos tem se aperfeiçoado durante as últimas décadas. Dentre os diversos aparelhos atualmente disponíveis, aqueles que contêm lâmpadas de quartzo-tungstênio (QTH) ou diodos emissores de luz (LED) são mais Introdução 3

comumente utilizados. A tecnologia LED mostra-se bastante promissora devido às vantagens que apresenta, quando comparada à lâmpada QTH: emite comprimentos de onda na faixa de absorção da canforquinona, dispensando o uso filtros, apresenta baixo consumo de energia e mínima geração de calor, é resistente ao manuseio e possui maior vida útil.79

No entanto, a fotoativação com aparelhos de LED tem sido motivo de discussão. Os primeiros aparelhos de LED emitiam uma densidade de potência insuficiente para propiciar uma adequada polimerização. O

inadequado desempenho resultante dos aparelhos LED de primeira geração dava-se pela emissão de baixas densidades de potência, o que resultava, conseqüentemente, em propriedades mecânicas inferiores, quando comparados às lâmpadas halógenas. A partir do aperfeiçoamento desta tecnologia, foram desenvolvidos os aparelhos de segunda geração.

Propriedades como profundidade de polimerização, resistência à compressão, resistência flexional e dureza obtidos pela fotoativação com aparelhos LED, de 350 a 831 mW/cm2, mostraram-se equivalentes aos resultados obtidos pela fotoativação com lâmpadas halógenas.8, 48, 60, 94

Percebe-se, portanto, que à medida que os aparelhos LED

passaram a emitir densidades de potência mais elevadas, seu desempenho tornou-se comparável ao dos aparelhos de lâmpada halógena. Uma das limitações, no entanto, persistia nestes aparelhos: a emissão de uma faixa espectral estreita, com pico máximo próximo ao pico de absorção da canforquinona. A partir da evolução da tecnologia LED, surgiram os aparelhos de terceira geração, capazes de emitir comprimentos de onda numa faixa espectral mais ampla, permitindo, também, a sensibilização de outros agentes fotoiniciadores além da canforquinona.76

As diferentes fontes de luz podem influenciar na cinética de polimerização,26 porque apresentam diferenças na emissão espectral. A determinação do protocolo de fotoativação ideal vem sendo buscada, incessantemente, em laboratórios de diferentes centros de pesquisa nacionais Introdução 4

e internacionais. No entanto, este objetivo ainda não foi alcançado, devido à complexidade do processo de polimerização das resinas compostas.

Dentre as diversas propriedades estudadas, o desgaste resultante da fotoativação com os aparelhos LED ainda tem sido ponto de discussão.

ASENJO-MARTINEZ, 2004,6 observou que espécimes fotoativados com aparelho LED a 300 mW/cm2 resultaram em maior desgaste, quando comparados a espécimes fotoativados com lâmpada halógena emitindo a mesma densidade de potência. Segundo este autor, somente quando regulado para emitir 600 mW/cm2, o aparelho LED resultou em desgaste semelhante à lâmpada halógena. NUNES, 2006,63 por outro lado, observou que o desgaste da resina composta foi influenciado, significativamente, pela densidade de potência de 300 mW/cm2, quando baixa densidade de energia foi utilizada (6

J/cm2), tanto para a lâmpada halógena como para o aparelho LED.

De acordo com DAVIDSON; DE GEE,27 altas densidades de potência, per se, não são necessárias para promover a polimerização adequada de restaurações de resina composta. DAVIDSON-KABAN et al. 29

demonstraram que densidades de potência superiores a 350 mW/cm2 podem resultar na mesma conversão final que a irradiação com 700 mW/cm2, caracterizando que, de fato, a energia total emitida pelo aparelho parece ser mais importante no comportamento do material. YOON et al. 106 constataram o mesmo grau de conversão, em até 2 mm de profundidade, quando a energia total emitida por aparelhos LED, arco de plasma, ou quartzo-tungstênio se manteve constante. O conceito de dose total de energia também foi comprovado por HALVORSON et al. ,44, 45 que sugeriram, inclusive, um perfil universal de polimerização, pensando-se em dose total de energia aplicada, a partir da correlação entre o tempo de exposição e densidade de potência.

A fim de compreender o efeito da densidade de potência sobre as propriedades da resina composta, o cálculo da dose total de energia emitida parece ser mais apropriado e tem sido adotado em diversos trabalhos recentes.20, 70, 76, 77 Embora esta idéia tenha inicialmente indicado uma mudança nos conceitos de fotoativação de materiais resinosos, logo se Introdução 5

percebeu que o princípio de dose total de energia não poderia ser aplicado a todas as situações. PEUTZFELDT; ASMUSSEN, 2005,70 comprovaram por experimentação que, para uma mesma densidade de energia, diferentes combinações entre densidade de potência e tempo de exposição podem ser decisivas no grau de conversão, resistência e módulo flexionais. Os autores observaram que, para densidades de potência clinicamente relevantes, não somente a dose total de energia, mas também a densidade de potência utilizada pode influenciar as propriedades da resina composta. A utilização de densidades de potência muito elevadas, para um dado nível de energia, resulta na diminuição do grau de conversão e, conseqüentemente, da contração de polimerização, não obstante inferir na aceleração da taxa de contração nos primeiros segundos de fotoativação.10, 70 Nesse sentido, a utilização de diferentes densidades de potência, considerando-se um mesmo nível de energia, modifica a razão de polimerização, o que, conseqüentemente, se reflete nas propriedades dos polímeros formados.

Assim, considerando as diferenças encontradas entre as propriedades resultantes da fotoativação com as diferentes fontes de luz ou densidades de potência, justifica-se a necessidade de mais estudos sobre o tema. Sabe-se que diversos fatores estão envolvidos no desempenho dos materiais restauradores. Apesar de haver diversos trabalhos que investigam o efeito de diferentes combinações entre densidade de potência e tempo de exposição para o mesmo modo de ativação, ou o efeito de diferentes modos de ativação nas propriedades dos materiais, ainda se questiona como estas propriedades se relacionam e como melhorar o desempenho geral dos materiais resinosos.

Uma vez que a densidade de ligações cruzadas pode afetar a estabilidade estrutural dos materiais poliméricos, torna-se necessário investigar a relação entre o grau de ligações cruzadas, o grau de conversão e o desgaste de polímeros submetidos a diferentes protocolos de ativação, tendo como parâmetros as observações decorrentes de avaliações laboratoriais e clínicas, em função da adoção dos mesmos procedimentos operacionais. Observa-se Introdução 6

que, apesar de haver diversas publicações sobre a polimerização de resinas compostas, a maioria delas é essencialmente laboratorial. Os poucos trabalhos14, 64, 96 que avaliaram o efeito da fotoativação no comportamento clínico do material restaurador não contemplaram a utilização de diferentes fontes de luz, densidades de potência ou tempos de polimerização com energia semelhante, limitando-se a comparar o modo de fotoativação contínua à técnica gradual. Desta forma, justificam-se pesquisas que tragam subsídios para estabelecer evidências científicas quanto à correspondência dos resultados obtidos in vitro com a aplicabilidade clínica, uma vez que o teste final dos materiais restauradores ocorre na cavidade oral.

Revisão de Literatura

Revisão de Literatura 8

2 REVISÃO DE LITERATURA

A revisão de literatura engloba os artigos mais relevantes, dentre os diferentes tópicos discorridos, para o entendimento do problema de pesquisa e para a discussão deste trabalho.

2.1 Propriedades da resina composta

Dentre as propriedades da resina composta, a dureza, o grau de amolecimento em etanol, o grau de conversão, a profundidade de polimerização, o estresse de contração e o desgaste serão abordados a seguir.

2.1.1 Dureza e grau de amolecimento em etanol

A determinação da dureza é uma das propriedades das resinas compostas mais comumente investigadas. Esta propriedade tornou-se especialmente interessante quando FERRACANE, 1985,37 observou que a dureza Knoop da resina apresenta correlação com o grau de conversão. O

autor obteve o grau de conversão de três resinas sem carga, pelo método de espectroscopia FTIR, em diferentes intervalos de tempo, durante os primeiros 30 minutos da reação de polimerização. Paralelamente, a dureza Knoop foi mensurada para os mesmos intervalos de tempo, sob aplicação de uma carga de 100 g. A dureza apresentou alta correlação com o grau de conversão. No entanto, o autor ressalta que o valor absoluto de dureza não prediz o grau de conversão, quando se deseja comparar diferentes materiais resinosos. De qualquer maneira, a dureza pôde ser considerada como um método válido para se testar, indiretamente, o grau de conversão de um material específico, em diferentes intervalos de tempo ou sob condições variadas.

Revisão de Literatura 9

Desde então, a dureza tem sido amplamente utilizada como parâmetro de comparação do efeito de diferentes tipos de lâmpadas e métodos de fotoativação sobre os materiais resinosos. Considerando a redução da razão de polimerização como método eficiente para reduzir as tensões de contração da resina composta, KANCA; SUH, 1999,49 investigaram o efeito de diferentes modos de fotoativação em algumas propriedades do material. Foram testadas diferentes densidades de potência e intervalos de tempo: A) 40

segundos a 600 mW/cm2; B) 40 segundos a 100 mW/cm2; C) 2 segundos a 300

mW/cm2, seguido de 5 minutos de espera e complementada por 10 segundos a 600 mW/cm2. Dureza Barcol e tração diametral foram mensuradas para cada protocolo de ativação. Os efeitos do estresse de contração foram avaliados através da penetração de corantes em cavidades de classe I, restauradas com resina composta pela técnica incremental e submetidas aos mesmos protocolos de ativação descritos anteriormente. A dureza do material, mensurada em diversos momentos num intervalo de 24 horas, a fim de se determinar a razão de polimerização, mostrou-se equivalente para os dois grupos ativados com protocolos contínuos. Para o grupo ativado pela técnica de pulso interrompido, a razão de polimerização mostrou-se significativamente mais lenta. Não foram observadas diferenças entre os grupos quanto à tração diametral. No entanto, a penetração de corante foi menor com o uso da baixa densidade de potência e mínima no grupo ativado pela técnica de pulso. Os autores acreditam que este resultado deve-se ao prolongamento da fase gel, permitindo, assim, o maior escoamento da resina composta. Desta forma, sugerem a técnica de pulso interrompido como promissora na fotoativação de materiais resinosos.

ASMUSSEN; PEUTZFELDT, 2001,7 também investigaram o efeito da redução na razão de polimerização sobre as propriedades dos materiais resinosos. Os autores relembram que a resina composta pode ser polimerizada por diversos protocolos de fotoativação. Dentre estes protocolos, pode-se variar a densidade de potência emitida pelos aparelhos fotoativadores ou, ainda, o tempo de exposição à luz. A partir da redução na formação de fendas nas margens de restaurações com a técnica de pulso interrompido, sem Revisão de Literatura 10

comprometer as propriedades mecânicas da resina composta,49 estes autores estabeleceram que a pré-polimerização lenta, obtida com pulso interrompido, resultaria na formação de uma estrutura polimérica diferente daquela obtida com a fotoativação contínua, em alta densidade de potência. Investigaram, então, o grau de conversão por espectroscopia FTIR e o grau de amolecimento em etanol, determinado através da dureza Wallace. Vale ressaltar que a dureza Wallace mede a profundidade de penetração de um diamante Vickers, sob uma carga determinada e, portanto, se trata uma medida de amolecimento do material. Foram investigadas a irradiação contínua, a 450 mW/cm2 durante 40

segundos, ou ativação por pulso interrompido, com densidade de pré-

polimerização de 450 ou 650 mW/cm2 e complementação da polimerização a 450 mW/cm2 durante 40 segundos, variando-se o período de espera em 1, 2 ou 3 minutos. A dureza Wallace foi determinada, antes e após o armazenamento em etanol a 100% durante 24 horas, sob a aplicação de uma carga de 100 g durante 1 minuto. Os autores observaram não haver diferenças significantes quanto ao grau de conversão para os diferentes protocolos de ativação testados. No entanto, constataram que as técnicas de pulso interrompido resultaram em polímeros mais susceptíveis ao amolecimento em etanol. O grau de amolecimento foi maior com o aumento da densidade de pré-polimerização e com o prolongamento no tempo de espera para complementação da fotoativação. Ainda, sugerem que o maior amolecimento possa ser interpretado como a manifestação de polímeros com menor quantidade de ligações cruzadas.

YAP; SENEVIRATNE, 2001,103 também adotaram a dureza para investigar o efeito da densidade de energia na polimerização da resina composta. A dureza superficial dos espécimes e aos 2 mm de profundidade foi mensurada após a fotoativação com diferentes densidades de energia. Cinco densidades de potência (200, 300, 400, 500 e 600 mW/cm2) e nove tempos de exposição (10, 20, 30, 40, 60, 80, 100, 120 e 180 segundos) foram investigados. A dureza Knoop foi mensurada em cada um dos seis espécimes confeccionados para cada densidade de energia. Os autores calcularam, também, a razão entre dureza superficial e profunda, considerando como Revisão de Literatura 11

controle a razão da dureza obtida a 400 mW/cm2 durante 40 segundos, observando-se correlação entre o tempo de exposição e a dureza. A polimerização ótima na base dos espécimes foi obtida somente a 300 mW/cm2

após 120 segundos, a 500 mW/cm2 após 30 segundos e a 600 mW/cm2 após 20 segundos de exposição à luz. Concluíram que a dureza Knoop da resina composta foi influenciada, principalmente, pela dose total de energia emitida.

ABATE et al. , 2001,1 também investigaram como a variação nos protocolos de fotoativação pode influenciar as propriedades da resina composta. Os autores avaliaram a relação entre a densidade total de energia emitida e a dureza de quatro materiais resinosos. A fotoativação foi realizada emitindo diferentes doses de energia total: 22,6; 15,7; 9,0 ou 6,7 J/cm2. Variou-se a distância da ponta de luz em relação à superfície do material (0, 5, 10, 15

mm), como forma de atenuar a densidade de potência emitida. Variou-se também o tempo de exposição (40, 28, 16, 12 segundos). A dureza Barcol foi determinada imediatamente após a fotoativação sobre a superfície irradiada pela luz. Não foi observada diferença estatisticamente significante na dureza do material quanto ao tempo de exposição ou à distância da fonte de luz, mas diferenças significantes foram encontradas entre os diferentes materiais e níveis de densidade de energia. Os autores concluíram que a dureza está relacionada à dose total de energia emitida durante a fotoativação.

A dureza tornou-se também um dos parâmetros utilizados para se comparar diferentes fontes de luz. MILLS et al. , 2002,60 compararam o desempenho de aparelhos de lâmpada halógena aos diodos emissores de luz.

Espécimes de resina composta foram fotoativados durante 20 ou 40 segundos, com aparelhos LED emitindo 122, 561 e 831 mW/cm2, ou com uma lâmpada de quartzo-tungstênio a 532 mW/cm2. A dureza Barcol foi mensurada a cada milímetro, até 6 mm de profundidade. Foi realizado, também, o teste de resistência à compressão, para os mesmos aparelhos e protocolos de fotoativação. A emissão espectral dos aparelhos foi caracterizada em um espectrômetro. Observou-se que os dois aparelhos LED de maior densidade de potência resultaram em dureza e resistência à compressão similares às Revisão de Literatura 12

produzidas pelo aparelho QTH. A dureza dos espécimes fotoativados com o LED de baixa densidade de potência, no entanto, decresceu rapidamente em relação à profundidade do espécime e à redução do tempo de exposição. Os autores concluíram ser a tecnologia LED promissora e capaz de alcançar desempenho comparável às lâmpadas halógenas, apesar do desempenho inferior apresentado pelo aparelho emissor de baixa densidade de potência.

ASMUSSEN; PEUTZFELDT, 2003,11 investigaram a influência da fotoativação em dois passos no grau de amolecimento de polímeros em etanol e no grau de conversão. Os espécimes de resina experimental foram pré-

polimerizados a 25, 50, 100, 200 ou 400 mW/cm2, durante 10, 20 ou 40

segundos. A polimerização final, assim como a fotoativação do grupo controle, ocorreu imediatamente, utilizando 750 mW/cm2 durante 20 segundos. O grau de amolecimento foi determinado pela mensuração da dureza Wallace, antes e após o armazenamento em etanol a 100% durante 24 horas, sob a aplicação de uma carga de 100 g, durante 1 minuto. Por ser a dureza Wallace uma medida de amolecimento, quanto maior o valor numérico de dureza, maior o amolecimento do material. O grau de conversão foi obtido através de espectroscopia FTIR. Observou-se que a dureza registrada antes do armazenamento em etanol não foi influenciada pelos diferentes protocolos de ativação. Com exceção da menor e das duas maiores densidades de pré-

polimerização, a polimerização em dois passos resultou em polímeros mais susceptíveis ao amolecimento em etanol, quando comparados ao grupo controle. O grau de conversão da resina experimental foi menor quando se adotaram densidades de pré-polimerização intermediárias. Os autores concluíram que a fotoativação em dois passos pode aumentar a susceptibilidade de polímeros à ação de amolecimento, provocada por alimentos e bebidas na cavidade oral.

ASMUSSEN; PEUTZFELDT, 2003,9 investigaram a estrutura polimérica do material resinoso, considerando sua distância em relação à fonte de luz. Os espécimes de resina composta foram fotoativados em uma matriz a 580 mW/cm2 durante 40 segundos. Após uma semana de armazenamento a Revisão de Literatura 13

seco a 37°C, os espécimes foram incluídos em gesso e lixados paralelamente ao longo eixo dos cilindros, até expor a resina composta. A dureza Wallace foi determinada em diferentes pontos de distância da superfície irradiada pela luz, antes e após o armazenamento em etanol durante 24 horas. Antes do armazenamento em etanol, não se observaram diferenças quanto à dureza em até 3,5 mm de distância da superfície irradiada pela luz. Após o armazenamento em etanol, observou-se um amolecimento mais intenso entre 3

e 3,5 mm, quando comparado ao amolecimento observado entre 0,5 e 2,5 mm de distância da fonte de luz. Isso ocorreu, possivelmente, devido à polimerização mais lenta nas camadas mais profundas do material, resultando em um polímero com menor quantidade de ligações cruzadas.

SOH; YAP, 2004,86 estudaram a influência de diferentes modos de fotoativação na densidade de ligações cruzadas de resinas compostas, através da temperatura de transição vítrea e da dureza Knoop. Quatro protocolos de ativação foram investigados, mantendo-se constante a densidade total de energia emitida: contínuo, pulso interrompido, gradual e pulso intermitente. A temperatura de transição vítrea foi mensurada em espécimes de resina composta fotoativados pelos diferentes protocolos, utilizando o método de calorimetria diferencial (DSC). O grau de amolecimento em etanol foi utilizado como método indireto para se acessar o grau de ligações cruzadas dos polímeros. A dureza Knoop foi mensurada antes e após o armazenamento dos espécimes em etanol a 75%, 37°C durante 24 horas, sob a aplicação de uma carga de 500 g durante 15 segundos. De acordo com o método de calorimetria diferencial, o protocolo de fotoativação contínua resultou na maior temperatura de transição vítrea, seguido pelo pulso intermitente, gradual e pulso interrompido. A maior variação de dureza Knoop, por outro lado, foi resultante do pulso intermitente, seguido da técnica gradual, contínua e pulso interrompido. Os autores concluíram que os espécimes fotoativados pela técnica do pulso interrompido mostraram-se mais susceptíveis ao amolecimento em etanol, quando comparados ao pulso intermitente. Os resultados sugerem que a técnica de pulso interrompido resulta em polímeros Revisão de Literatura 14

com menor densidade de ligações cruzadas e, portanto, mais susceptíveis ao amolecimento em etanol.

YAP et al. , 2004,104 avaliaram também o efeito de diferentes fontes de luz e modos de fotoativação na densidade de ligações cruzadas de resinas compostas. O desempenho de quatro aparelhos com lâmpada halógena e diodos emissores de luz foi comparado através da dureza Knoop. Para os diferentes aparelhos, foram adotados, também, diferentes protocolos de fotoativação: contínuo (20 segundos a 600 mW/cm2; 40 segundos a 350, 400

ou 800 mW/cm2; 10 segundos a 1200 mW/cm2), gradual (12 segundos a 400

mW/cm2 + 28 segundos a 400 mW/cm2; 20 segundos com densidade de potência crescente de 0 a 600 mW/cm2 + 20 segundos a 600 mW/cm2; 15

segundos com densidade de potência crescente de 100 a 800 mW/cm2 + 25

segundos a 800 mW/cm2) e pulso intermitente (10 pulsos de 2 segundos de duração a 750 mW/cm2). Seis espécimes de resina composta foram confeccionados para cada combinação de modo de ativação e fonte de luz. A dureza Knoop da superfície em contato com a fonte de luz foi determinada, antes e após o armazenamento em etanol a 75% e 37°C durante 24 horas, sob a aplicação de uma carga de 500 g, durante 15 segundos. O grau de amolecimento em etanol foi utilizado como indicador relativo da densidade de ligações cruzadas. Os espécimes fotoativados com densidades de potência extremamente altas e com todos os modos de ativação dos aparelhos LED

resultaram em polímeros mais susceptíveis ao amolecimento em etanol. Para alguns aparelhos fotoativadores, não se observou diferença entre os modos de ativação, enquanto para outro aparelho o modo contínuo resultou em espécimes com maior densidade de ligações cruzadas.

HOFMANN et al. , 2004,46 avaliaram a dureza e solubilidade de materiais resinosos frente à ativação com alta densidade de potência ou modulação da fotoativação. A dureza Knoop foi mensurada à 1,5 mm de profundidade, após acondicionamento a 37°C durante 24 horas, a fim de se determinar, indiretamente, o grau de conversão. A solubilidade foi determinada após a imersão dos espécimes polimerizados numa solução de metanol a 50%, Revisão de Literatura 15

durante 72 horas. Quatro diferentes resinas compostas foram fotoativadas com dois aparelhos de lâmpada halógena, em protocolos contínuos de alta densidade de potência (10 segundos a 1300 mW/cm2; 10 segundos a 1140

mW/cm2) ou modulação da ativação (aumento progressivo da densidade de potência até 700 mW/cm2 durante 10 segundos seguidos de três períodos de 2

segundos a 1300 mW/cm2, alternados por dois períodos de 2 segundos a 700

mW/cm2; aumento exponencial em 10 segundos seguido da fotoativação contínua por 10 segundos a 1140 mW/cm2). Para as resinas de polimerização rápida, dureza equivalente foi observada após 10 segundos de fotoativação contínua e 20 segundos de ativação modulada. Para as resinas de polimerização mais lenta, a modulação da fotoativação resultou em maiores valores de dureza. Os protocolos de ativação modulada resultaram, em geral, em menor solubilidade, quando comparados à fotoativação contínua, e podem ser considerados uma boa alternativa na polimerização de materiais resinosos.

PERIS et al. , 2005,68 investigaram a dureza de resinas compostas fotoativadas durante 40 segundos por diferentes fontes de luz à base de diodos emissores de luz (Elipar FreeLight 1, 3M ESPE; Ultrablue II, DMC; Ultrablue III, DMC; LEC 470 I, MM Optics) ou lâmpada halógena (Optilux 501, Kerr Demetron), utilizando diferentes densidades de potência, variando de 282 a 866 mW/cm2. A dureza Knoop foi mensurada na superfície em contato com a luz e na face oposta, com 2 mm de profundidade, 24 horas após a polimerização. Não houve diferença estatisticamente significante entre os valores de dureza resultantes da fotoativação com LED FreeLight e QTH

Optilux. No entanto, os demais aparelhos de diodos emissores de luz, (densidades de potência variando de 91 a 282 mW/cm2) resultaram em menor microdureza, quando comparados aos espécimes fotoativados com lâmpada halógena (866 mW/cm2). Para a resina composta de micropartículas, as diferentes fontes de luz produziram dureza similar na superfície oposta à irradiada pela luz. No entanto, para as superfícies em contato com a fonte de luz, a fotoativação com lâmpada halógena resultou em maior dureza, enquanto os aparelhos diodos emissores de luz apresentaram desempenhos equivalentes entre si.

Revisão de Literatura 16

PEUTZFELDT; ASMUSSEN, 2005,70 relembram o conceito de densidade total de energia: as propriedades da resina composta são determinadas somente pela densidade total de energia emitida, devido à reciprocidade entre densidade de potência e duração da exposição à luz. No entanto, devido à complexidade da cinética de polimerização, os autores levantam a hipótese de que o grau de conversão, a resistência flexional e o módulo flexional são influenciados não somente pela densidade total de energia emitida, mas também pela densidade de potência per se. Uma resina composta convencional foi fotoativada em três diferentes níveis de energia (4, 8

e 12 J/cm2) e seis combinações de densidade de potência (50, 100, 200, 400, 800 e 1000 mW/cm2) e tempos de exposição (variando de 4 a 320 segundos).

O grau de conversão, a resistência flexional e o módulo flexional aumentaram com o aumento da densidade de energia. Para cada densidade de energia, o grau de conversão diminuiu com o aumento da densidade de potência. A resistência e o módulo flexional apresentaram valores máximos em densidades de potência intermediárias, para cada nível de densidade de energia estudado.

Os autores concluíram que, para as densidades de potência investigadas, as propriedades da resina composta foram influenciadas não somente pela densidade de energia, mas também pela densidade de potência utilizada.

LINDBERG et al. , 2005,55 compararam a profundidade de polimerização obtida com seis aparelhos de lâmpada halógena e diodos emissores de luz, sob diferentes tempos de exposição, variando-se a distância entre a fonte de luz e a superfície da resina composta. Espécimes de resina composta (4 mm de diâmetro, 6 mm profundidade) foram fabricados e fotoativados a 0, 3 e 6 mm de distância da fonte de luz. As densidades de potência emitidas pelos aparelhos variaram de 200 a 700 mW/cm2, empregadas em protocolos de fotoativação contínua (durante 20 ou 40

segundos), pulso interrompido (exposição inicial de 3 segundos a 200 mW/cm2, 3 minutos de espera e complementação da fotoativação, por 10 ou 30

segundos a 600 mW/cm2) ou rampa (exposição exponencial durante 40

segundos). A profundidade de polimerização foi obtida através de mensurações de dureza Wallace, a cada 0,5 mm de distância, a partir da superfície do Revisão de Literatura 17

espécime irradiada pela luz. Para cada espécime, calculou-se o valor médio de dureza Wallace em até 2 mm de profundidade. A profundidade de polimerização foi considerada a profundidade imediatamente anterior àquela em que um valor inferior a 25% da dureza Wallace obtida na superfície fosse detectado. Para todas as fontes de luz, o aumento no período de exposição ampliou a profundidade de polimerização. O distanciamento da fonte de luz da superfície da resina composta reduziu significativamente a profundidade de polimerização. À distância de 6 mm entre a fonte de luz e a superfície do material, a profundidade de polimerização variou entre 2 e 3,5 mm para 20

segundos de fotoativação contínua ou para o protocolo de pulso com complementação por 10 segundos, e entre 3 e 4,5 mm para o protocolo contínuo por 40 segundos ou pulso complementado por 30 segundos. Para ambos os tempos de exposição, observou-se uma correlação linear entre densidade de potência das fontes de luz e os valores agrupados de profundidade de polimerização. Segundo os autores, o tempo de exposição poderia ser reduzido de 40 para 20 segundos, sem comprometer a profundidade de polimerização em incrementos de 2 mm de material. Embora os valores absolutos de profundidade de polimerização sejam específicos para o material testado, os autores acreditam que a relação entre as fontes de luz, os tempos de exposição e as distâncias entre a fonte de luz e superfície do material seja universal.

PRICE et al. , 2005,75 compararam o desempenho de um diodo emissor de luz de alta densidade de potência e uma fonte de luz halógena.

Preparos de classe I de 4 mm de profundidade foram confeccionados em dentes humanos e restaurados com dez resinas compostas diferentes. As resinas compostas foram fotoativadas durante 50% (10, 15 ou 20 segundos) ou 100% (20, 30 ou 40 segundos) do tempo recomendado pelo fabricante para a fonte LED; e durante 100% do tempo recomendado pelo fabricante para a fonte de luz halógena, tanto em alta (~ 900 ou 1300 mW/cm2) ou média (~ 500

mW/cm2) densidade de potência. A dureza Knoop foi mensurada, após 15

minutos, a 3,5 mm de profundidade. Quando a fotoativação seguiu os tempos recomendados pelos fabricantes, a dureza Knoop manteve-se acima dos 80%

Revisão de Literatura 18

da dureza máxima, para os diferentes materiais investigados, até uma profundidade de 1,5 mm. As interações entre fontes de luz, profundidade de polimerização e resina composta foram significantes. Para eliminar o fator resina composta, uma comparação abrangente das fontes de luz testadas foi feita pelo ordenamento dos valores de dureza. O aparelho LED, utilizado pelo tempo recomendado pelo fabricante, foi considerado o melhor na fotoativação das resinas compostas, para a profundidade de até 3 mm. Não houve diferença na dureza Knoop dos materiais testados quando o LED foi utilizado por 50% do tempo recomendado pelo fabricante ou quando o aparelho QTH foi utilizado por 100% do tempo recomendado, em alta densidade de potência.

PRICE et al. , 2006,76 ressaltam que os LED de terceira geração empregam diferentes diodos emissores de luz, a fim de ampliar o espectro de luz emitido pelos aparelhos de segunda geração. Desta forma, os autores se propuseram a investigar os benefícios obtidos com a emissão espectral mais ampla. Para isso, modificaram um aparelho LED de terceira geração de modo que quatro diodos periféricos, produtores de menores comprimentos de onda, pudessem ser ligados e desligados, de modo a funcionar como um aparelho de segunda ou terceira geração. Diversas resinas compostas foram utilizadas na confecção de espécimes fotoativados durante 20 segundos. Um radiômetro foi utilizado para garantir que todos os espécimes recebessem a mesma densidade de potência e densidade total de energia (16,82 J/cm2), independente do modo de funcionamento do aparelho, em segunda ou terceira geração. A dureza foi determinada na superfície em contato com a fonte de luz e na face oposta, a 2 mm de profundidade. Em geral, a fotoativação com um espectro mais amplo produziu dureza equivalente à produzida pelo modo de ativação da segunda geração. Em sete dos doze materiais testados, no entanto, a dureza superficial foi maior quando os diodos de terceira geração estavam ativos. De acordo com os autores, os resultados mostram que existe benefício da ampliação da emissão espectral, para os aparelhos de diodos emissores de luz.

RITTER et al. , 2006,78 investigaram os efeitos de diferentes Revisão de Literatura 19

aparelhos de fotoativação na micro-infiltração, adaptação marginal e microdureza de restaurações de resina composta. Cavidades tipo slot foram preparadas em dentes bovinos, determinando margens gengivais em dentina.

Os espécimes foram divididos em doze grupos, de acordo com as combinações de fotoativação e material restaurador utilizado (Filtek Supreme, Herculite XRV, Heliomolar). O mesmo agente adesivo foi empregado em todas as restaurações. Cada incremento foi fotoativado, durante 20 segundos, por quatro fontes de luz: um aparelho de quartzo-tungstênio a 600 mW/cm2 (Optilux 501), um LED de primeira geração a 220 mW/cm2 (FreeLight 1) e dois aparelhos LED de segunda geração a 780 mW/cm2 (FreeLight 2) e a 600

mW/cm2 (Translux Power Blue). Após o acabamento e polimento das restaurações, os espécimes foram submetidos ao carregamento mecânico, durante 100.000 ciclos. A adaptação marginal gengival foi determinada em réplicas de resina epóxica, em função da formação de fendas. A microinfiltração foi verificada através da penetração de corante na parede gengival dos espécimes seccionados. A dureza Knoop foi mensurada também nos espécimes seccionados em diferentes localizações ocluso-gengivais. O

carregamento mecânico afetou a adaptação marginal da maioria das restaurações, mas não foi observada diferença significante entre as diferentes resinas compostas ou aparelhos fotoativadores; com exceção da resina Heliomolar fotoativada pelo aparelho Optilux 501, que apresentou os maiores escores de infiltração. Com relação à microdureza, Translux Power Blue produziu os maiores valores, enquanto FreeLight 1 resultou nos menores. O

desempenho dos aparelhos LED de segunda geração foi similar ao da lâmpada halógena e superior ao do aparelho LED de primeira geração.

FELIX et al. , 2006,36 compararam o efeito da redução do tempo de exposição à luz na microdureza de resinas compostas fotoativadas com um aparelho LED de segunda geração e um aparelho de lâmpada halógena. Dez resinas compostas foram fotoativadas com o aparelho LED (1293 a 1393

mW/cm2), durante 50% do tempo de exposição recomendado pelos fabricantes, ou com o aparelho de lâmpada halógena, durante 50% do tempo recomendado em modo de alta densidade de potência (765 a 964 mW/cm2) ou Revisão de Literatura 20

100% do tempo em média densidade de potência (464 a 567 mW/cm2). As resinas compostas foram inseridas em preparos cavitários de classe I, confeccionados em molares humanos extraídos, e fotoativadas a 2 ou 9 mm de distância entre a fonte de luz e o material restaurador. A dureza Knoop foi mensurada ao longo da restauração, até a profundidade de 3,5 mm. O

aparelho LED, a 2 mm de distância e 50% do tempo de exposição, produziu dureza maior ou igual ao aparelho de lâmpada halógena, em 50% do tempo de exposição em alta densidade de potência ou 100% do tempo de exposição em média densidade de potência (464 a 567 mW/cm2). Com 9 mm de distanciamento entre a fonte de luz e a superfície do material, o LED foi considerado equivalente ao aparelho de lâmpada halógena, em ambas as regulagens, até a profundidade de 1,5 mm, além da qual o material fotoativado com LED apresentou dureza menor. Não se observaram diferenças quanto à dureza, após a fotoativação com lâmpada halógena nas duas regulagens, para ambas as distâncias. Segundo os autores, é possível reduzir o tempo de exposição do material restaurador à fonte de luz, o que se traduz em benefício clínico.

2.1.2 Grau de conversão, profundidade de polimerização e estresse de contração

DAVIDSON; FEILZER, 1997,28 discutiram os problemas relacionados com a contração de polimerização e a tensão gerada durante a formação das cadeias poliméricas dos materiais resinosos. Os autores relembram que a contração de polimerização das resinas compostas é inerente a estes materiais, porém, seus efeitos podem ser minimizados mediante a utilização de bases cavitárias ou pela modulação da fotoativação. Ressaltam, também, que existe uma relação direta entre fator C e tensão de contração, portanto, quanto maior for o fator C, maior o desenvolvimento de tensões. Os autores acreditam que o emprego de uma base cavitária com baixo módulo de elasticidade, como Revisão de Literatura 21

o cimento de ionômero de vidro, pode contribuir para a distribuição mais homogênea dessas tensões. Acreditam, ainda, que a redução inicial da densidade de potência durante a fotoativação pode proporcionar uma reação de polimerização lenta do material, favorecendo seu escoamento e, conseqüentemente, uma melhor integridade marginal. Os autores concluíram que é importante conhecer os problemas relacionados à contração de polimerização, com o intuito de buscar técnicas que minimizem os problemas gerados.

DAVIDSON-KABAN et al. , 1997,29 avaliaram a influência da redução da densidade de potência e do tempo de exposição na qualidade de adaptação de restaurações de resina composta às margens cavitárias. Contração de polimerização e dureza foram determinadas após a fotoativação com densidades de potência de 175 e 700 mW/cm2 e tempos de exposição de 10 e 60 segundos. A adaptação marginal das restaurações foi avaliada em cavidades de classe V em dentes bovinos, localizadas em dentina, submetidas aos mesmos protocolos de fotoativação. Os materiais restauradores foram fotoativados a 700 mW/cm2, por 10 e 60 segundos, e a 175 mW/cm2, por 60

segundos. Após 24 horas de armazenamento, os procedimentos de acabamento e polimento foram realizados e os espécimes foram seccionados vestíbulo-lingualmente, através da restauração, para análise em microscopia eletrônica de varredura. Os dados de contração de polimerização indicaram, indiretamente, a conversão e a razão de polimerização. A redução da densidade de potência diminuiu a razão de polimerização, mas não diminuiu o grau de conversão, desde que o tempo de exposição fosse de 60 segundos. A fotoativação com alta densidade de energia promoveu maior separação entre o dente e a restauração. Desta forma, os autores demonstraram que adaptação e conversão ótimas são mais influenciadas pelo tempo de exposição à luz do que pela densidade de potência emitida pela fonte de luz.

SAKAGUCHI; BERGE, 1998,82 avaliaram a relação da densidade de potência com a tensão de contração de polimerização pós-gel e com o grau de conversão de resinas compostas. Para isso, os autores confeccionaram Revisão de Literatura 22

espécimes cilíndricos de resina composta, que foram polimerizados a uma distância de 7 mm, com tempo de exposição de 40 segundos e intensidades atenuadas de luz em 71%, 49% ou 34%. Compararam, ainda, estes resultados a um grupo em que se utilizou a técnica gradual, inicialmente com menor densidade de potência (71% por 20 segundos), seguida de densidade de potência máxima (100% por 20 segundos). O grupo que foi polimerizado com intensidade máxima (100%) por 40 segundos serviu como controle. O

grau de conversão foi medido na superfície e na base dos espécimes. A tensão de contração de polimerização pós-gel também foi determinada. Os resultados mostraram que houve diferença significante quanto ao grau de conversão entre os grupos, com exceção dos grupos que tiveram uma atenuação da densidade de potência em 71% e 49%. Quando se avaliou a base dos espécimes, não houve diferença significante entre os resultados de grau de conversão dos grupos com atenuação de 71% e densidade de potência máxima (100%). Observou-se diferença significante entre os demais grupos experimentais. O grupo fotoativado pela técnica gradual não apresentou diferença em relação aos outros grupos quanto ao grau de conversão, apesar da redução de 21,8% na contração de polimerização pós-gel. Os autores concluíram que a aplicação de uma densidade de potência menor minimizou a contração de polimerização pós-gel, sem afetar o grau de conversão da resina composta avaliada.

LOVELL et al. , 1999,57 avaliaram o efeito da densidade de potência (0,4; 1,5; 2,9 mW/cm2), temperatura (25, 40, 55°C) e composição do material (0% a 100% BisGMA, em incrementos de 25% BisGMA), na polimerização do sistema BisGMA/TEGDMA. Numa segunda etapa de experimentos, a temperatura (25°C) e densidade de potência (2,6 mW/cm2) foram mantidas constantes. Os autores utilizaram o método de calorimetria diferencial (DSC) para monitorar a razão de polimerização das diferentes condições experimentais. Este sistema apresentou polimerização semelhante à de outros sistemas de dimetacrilatos. Quando a composição da mistura foi variada, percebeu-se que a viscosidade do sistema influenciou a razão e a terminação do processo de polimerização. As misturas contendo de 50% a 75% de Revisão de Literatura 23

BisGMA em peso apresentaram a maior razão de polimerização. Este dado sugere que o TEGDMA é um excelente diluente, porque aumenta a mobilidade do meio de reação. No entanto, a alta reatividade deve-se à presença de BisGMA e, portanto, a quantidade de BisGMA na mistura controla o mecanismo e a cinética de polimerização. Observou-se também que a razão máxima de polimerização foi influenciada pela densidade de potência emitida pela fonte de luz.

DAVIDSON; DE GEE, 2000,27 destacaram que a conversão

adequada da resina requer uma certa quantidade de energia, que varia de acordo com as características da fonte de luz e do tempo de exposição. A conversão resultante da fotoativação com altas densidades de potência é, proporcionalmente, acompanhada por um endurecimento rápido do material e pode afetar negativamente a integridade marginal da restauração adesiva. Os autores destacaram, ainda, que a conversão completa em regiões mais profundas das restaurações pode não ser possível se um dos componentes do aparelho fotoativador estiver defeituoso. Uma das alternativas para se evitar este problema é prolongar o tempo de exposição da resina composta à luz, além de realizar a manutenção periódica da fonte de luz, a fim de garantir a qualidade do tratamento restaurador.

JANDT et al. , 2000,48 testaram as hipóteses de que a profundidade de polimerização e a resistência à compressão de resinas compostas fotoativadas com um aparelho de diodos emissores de luz ou lâmpada halógena não diferem. Os autores caracterizaram, ainda, a emissão espectral dos aparelhos fotoativadores. Os espécimes de resina composta (4 x 8 mm) foram fotoativados durante 40 segundos e a profundidade de polimerização foi mensurada com um penetrômetro. A resistência à compressão da resina composta, fotoativada com os diferentes aparelhos, foi obtida após 6 e 72

horas. Não houve diferença quanto à profundidade de polimerização resultante da fotoativação com diodos emissores de luz ou lâmpada halógena, cumprindo o requisito mínimo estabelecido pela norma ISO 4049. Diferenças significantes foram observadas para o tempo de armazenamento dos espécimes (6 ou 72

Revisão de Literatura 24

horas) antes do teste de resistência à compressão e entre os dois materiais testados. O espectro de emissão de luz diferiu entre os dois aparelhos comparados: a lâmpada halógena apresentou uma ampla distribuição dos comprimentos de onda, com pico espectral em 497 nm, e densidade de potência de 755 mW/cm2. O LED apresentou emissão espectral concentrada próximo a 465 nm e densidade de potência de 350 mW/cm2. Os resultados mostraram que ambos os aparelhos emitiram energia suficiente para cumprir os requisitos mínimos da ISO 4049 quanto à profundidade de polimerização e, portanto, apresentam desempenho equivalente. Os autores ressaltam o potencial dos aparelhos LED, devido às vantagens que estes apresentam, somadas à qualidade da polimerização que oferecem às resinas compostas.

SILIKAS et al. , 2000,85 investigaram o grau de conversão e a resultante das forças de contração de polimerização de resinas compostas.

Diferentes protocolos de fotoativação foram testados: I - 750 mW/cm2

durante 40 segundos; II - 200 mW/cm2 durante 10 segundos, seguido de 750

mW/cm2 durante 30 segundos; III - 200 mW/cm2 durante 40 segundos; IV -

200 mW/cm2 durante 10 segundos. O grau de conversão foi avaliado através de espectroscopia em infravermelho. Tanto o grau de conversão como as tensões resultantes da contração de polimerização foram mensuradas, continuamente, por até 30 minutos após o início da fotoativação. Os autores observaram que o modo II de irradiação não promoveu redução no grau de conversão dos materiais analisados, quando comparado ao modo I. Entretanto, os efeitos da redução da intensidade inicial de luz, nos modos III e IV, promoveram uma redução nas tensões resultantes da contração de polimerização. Para ambos os materiais restauradores, houve uma forte correlação entre as forças resultantes da contração de polimerização e os valores de conversão (r2 > 0,99). De acordo com os autores, esta correlação significa que uma redução da resultante das forças de contração pode ser conseguida, à custa de uma redução aceitável do grau de conversão.

LOVELL et al. , 2001,56 estudaram o efeito da razão de polimerização nas propriedades mecânicas de uma resina composta. A razão de Revisão de Literatura 25

polimerização e o grau de conversão foram monitorados, através de espectroscopia, nos mesmos espécimes a serem submetidos aos testes mecânicos. A temperatura de transição vítrea e os módulos de perda e armazenamento em função da temperatura foram determinados pela análise mecânica dinâmica (DMA). Os radicais aprisionados foram eliminados do sistema resinoso, a fim de caracterizar as cadeias formadas, considerando a temperatura e o grau de conversão das duplas ligações, sem a necessidade de complementar a conversão por métodos adicionais, como a aplicação de calor.

Os espécimes foram fotoativados com comprimentos de onda de luz ultravioleta e visível (350 a 470 nm a 5 e 10 mW/cm2 durante 1000 segundos; 365 nm a 0,05; 0,5 e 1 mW/cm2 durante 30, 40 e 80 horas; 320 a 390 nm a 700

mW/cm2 durante 4, 12,5 e 50 segundos), as intensidades da luz ultravioleta variaram, em mais de quatro vezes de magnitude, e a temperatura de polimerização foi estabelecida em 10, 20, 37, 50 e 70°C. Embora as razões de polimerização fossem bastante diferentes para estas resinas, observou-se que a temperatura de transição vítrea e os módulos investigados foram similares para os espécimes que apresentavam o mesmo grau de conversão. Os autores observaram que a análise por espectroscopia e DMA são uma maneira direta de se verificar o efeito da razão de polimerização e conversão de duplas ligações nas propriedades mecânicas dos polímeros, como o sistema 75/25

BisGMA/TEGDMA, comumente utilizado na formulação de resinas compostas.

A cinética de polimerização mudou, drasticamente, com a variação da temperatura e da densidade de potência de polimerização. No entanto, as propriedades avaliadas mostraram-se insensíveis à razão ou ao método de polimerização, mas extremamente dependentes da conversão final. Pode-se observar, portanto, existir uma ligação definida entre a condição de polimerização e a conversão dos polímeros. O perfil de polimerização, que determina o grau de conversão total, não afeta a temperatura ou módulo de transição vítrea, resultado este atribuído à alta densidade de ligações cruzadas dos polímeros formados.

FAN et al. , 2002,35 investigaram a profundidade de p olimerização de cinco resinas compostas, de diferentes cores, quando irradiadas com uma Revisão de Literatura 26

densidade de potência constante. A norma da ISO especifica que as resinas compostas devem apresentar uma profundidade de polimerização mínima de 1,5 mm, quando irradiadas pelo tempo recomendado pelo fabricante; e sugerem a utilização de uma densidade de potência mínima de 300

mW/cm2 e um espectro de irradiância de 400 a 515 nm. Neste trabalho, as resinas compostas foram fotoativadas pelos períodos de tempo recomendados pelos fabricantes. Os autores mediram a profundidade de polimerização através do método descrito pela ISO, raspando o material amolecido na base do espécime. A profundidade de polimerização foi definida como 50% da altura do espécime, após a remoção do material não polimerizado, determinando-se uma média das cinco amostras confeccionadas para cada cor e marca de resina composta utilizada. Os resultados mostraram que treze dos vinte e um materiais testados adequaram-se às especificações feitas pela ISO, enquanto seis dos oito materiais restantes demonstraram a profundidade de polimerização requerida somente quando o tempo de irradiação recomendado pelo fabricante foi dobrado. Os autores concluíram que 300 mW/cm2 de densidade de potência parece polimerizar efetivamente a maioria das resinas compostas, quando tempos de exposição apropriados são utilizados. Em alguns casos, porém, houve a necessidade da utilização de maiores tempos do que os recomendados pelo fabricante.

YOON et al. , 2002,106 compararam o desempenho de um aparelho de diodo emissor de luz, um arco de plasma e uma lâmpada halógena.

Diversos períodos de irradiação foram testados, mantendo-se fixa a densidade de potência, a fim de produzir a mesma densidade total de energia. O grau de conversão de três resinas compostas foi determinado através de espectroscopia FTIR a 1, 2, 3 e 4 mm de profundidade, a partir da superfície do espécime. O grau de conversão foi diferente quanto aos diferentes materiais estudados, às diversas profundidades investigadas, à fonte de luz e nível de energia total. Quando a mesma densidade total de energia foi emitida, o grau de conversão produzido a partir das diferentes fontes de luz não diferiu.

Quando a densidade de energia foi duplicada (de 8 para 16 J/cm2), não se observaram diferenças quanto ao grau de conversão, em até 2 mm de Revisão de Literatura 27

profundidade.

Uma vez que a contração de polimerização gera estresse na interface dente-restauração, BRAGA; FERRACANE, 2002,17 avaliaram a influência do grau de conversão e da velocidade da reação de polimerização nos estresses de contração. Foram manipuladas resinas experimentais com diferentes razões de polimerização, variando-se a concentração de inibidor (0,05; 0,2; 0,5 e 1%). O efeito do grau de conversão foi monitorado ao se submeter uma das resinas experimentais a diferentes períodos de exposição à luz (15, 30, 60 e 120 segundos) a 184 mW/cm2. O estresse de contração foi registrado, durante 10 minutos, em um tensilômetro. O grau de conversão foi obtido através de espectroscopia FTIR e a contração volumétrica do material foi determinada em um dilatômetro a mercúrio. Períodos prolongados de exposição à luz promoveram maior grau de conversão, contração volumétrica e estresse de contração. O grau de conversão apresentou uma influência significativa no estresse de contração (r2 = 0,993). Observou-se, no entanto, redução na resultante das forças de contração ao se diminuir a razão de polimerização pelo acréscimo de inibidor. Os autores consideraram que o inibidor pode se ligar a duas ou mais cadeias poliméricas, reduzindo a velocidade inicial da reação, até ser completamente consumido. Desta forma, o uso de inibidor possibilitaria o aumento da fase pré-gel, proporcionando alívio das tensões iniciais de contração, sem comprometer o grau de conversão final.

O grau de conversão e a contração volumétrica apresentaram uma relação não-linear com a densidade de energia.

HALVORSON et al. , 2002,45 avaliaram a relação entre a extensão de polimerização e a dose total de energia aplicada à resina composta, que denominaram energia radiante. O grau de conversão foi determinado, através de espectroscopia FTIR, 5 minutos e 24 horas após a fotoativação. Filmes delgados de resina composta foram preparados e fotoativados com diferentes densidades decrescentes de potência, sob tempo de exposição constante de 30 segundos. Desta forma, o grau de conversão foi obtido a partir de uma variedade de energias radiantes. Adicionalmente, amostras de dois dos Revisão de Literatura 28

materiais foram fotoativadas com diversas densidades de potência e tempos de exposição, de modo que a dose total de energia emitida fosse a mesma. Este esquema de fotoativação foi realizado em quatro níveis de energia, que apresentavam aproximadamente 75% da conversão total. Os perfis de polimerização, determinados pela percentagem de grau de conversão versus a energia radiante, demonstraram um decréscimo gradual no grau de conversão com a redução da energia emitida, seguido de uma queda brusca. Embora existam diferenças quanto ao grau de conversão obtido entre os diferentes materiais testados, os perfis de polimerização apresentaram-se bastante similares. Adicionalmente, um grau de conversão muito semelhante foi obtido quando os filmes de resina foram expostos à mesma dose de energia, oferecendo, assim, evidência para uma relação recíproca entre densidade de potência e tempo de exposição. Equivalência estatística foi constatada para a maior parte das combinações entre densidade de potência e tempo de exposição, dado um mesmo nível de energia, exceção feita aos curtos períodos de exposição. Os autores consideram, portanto, ser possível estabelecer como perfil de polimerização a correlação universal entre densidade de potência e tempo de exposição.

A partir dos resultados do estudo anterior, HALVORSON et al. , 2003,44 derivaram uma relação entre densidade total de energia e grau de conversão, baseados em medidas de grau de conversão por espectroscopia FTIR. A relação entre energia e grau de conversão determina a densidade de energia necessária para se obter a conversão adequada do material, independentemente da sua cor. As predições resultantes desta relação foram confirmadas, experimentalmente, para diversas opacidades de resinas compostas, baseadas no conhecimento de suas propriedades de transmissão de luz e na densidade de energia emitida (densidade de potência x tempo de exposição). Utilizando as propriedades de transmissão das resinas compostas, uma energia crítica de 32 mJ/cm2 foi determinada na face oposta à irradiada pela luz, em espécimes de resina composta cuja porção de material insuficientemente polimerizada (com apenas 22% de conversão) foi eliminada.

A energia crítica que atravessa o espécime foi utilizada para predizer a Revisão de Literatura 29

profundidade de polimerização da resina composta fotoativada com diferentes densidades totais de energia. Estes resultados confirmam a relação logarítmica entre profundidade de polimerização e densidade total de energia, e a relação recíproca entre densidade de potência e tempo de exposição.

ASMUSSEN; PEUTZFELDT, 2003,8 investigaram os efeitos da fotoativação com aparelhos de diodos emissores de luz, comparando-os à fotoativação com lâmpada halógena. Os aparelhos testados emitiam densidades de potência semelhantes (XL3000 - 400 mW/cm2; Elipar FreeLight