Validação do ensaio de tensão de polimerização através das correlações com testes de qualidade de... por Letícia Cristina Cidreira Boaro - Versão HTML

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LETICIA CRISTINA CIDREIRA BOARO

Validação do ensaio de tensão de polimerização através de correlações com

testes de qualidade de interface de restaurações em compósitos

São Paulo

2011

LETICIA CRISTINA CIDREIRA BOARO

Validação do ensaio de tensão de polimerização através de correlações com

testes de qualidade de interface de restaurações em compósitos

Tese

apresentada

à

Faculdade

de

Odontologia da Universidade de São

Paulo, para obter o título de Doutor, pelo

Programa

de

Pós-Graduação

em

Odontologia.

Área

de

Concentração:

Materiais

Dentários

Orientador: Prof. Dr. Roberto Ruggiero

Braga.

São Paulo

2011

Boaro LCC. Validação do ensaio de tensão de polimerização através de correlações

com testes de qualidade de interface de restaurações em compósitos. Tese

apresentada à Faculdade de Odontologia da Universidade de São Paulo para

obtenção do título de Doutor em Odontologia.

Aprovado em: / /2011

Banca Examinadora

Prof(a). Dr(a)._____________________Instituição: ________________________

Julgamento: ______________________Assinatura: ________________________

Prof(a). Dr(a)._____________________Instituição: ________________________

Julgamento: ______________________Assinatura: ________________________

Prof(a). Dr(a)._____________________Instituição: ________________________

Julgamento: ______________________Assinatura: ________________________

Prof(a). Dr(a)._____________________Instituição: ________________________

Julgamento: ______________________Assinatura: ________________________

Prof(a). Dr(a)._____________________Instituição: ________________________

Julgamento: ______________________Assinatura: ________________________

AGRADECIMENTOS

“Os anos passam, o conhecimento é acumulado, algum conhecimento é

esquecido, outros ultrapassados. Mas a lembrança dos nossos mestres é

eterna!”

Ao meu orientador Roberto Ruggiero Braga. Já lhe agradeci por sua

orientação, por compartilhar sua sabedoria, por sua paciência,

disponibilidade e dedicação. Agradeci também por me ensinar a ter espírito

crítico e persistência, por ter me feito crescer tanto. Mas tenho que lhe

agradecer ainda por tantas vezes que me colocou diante de um espelho e me

fez enfrentar características minhas difíceis de superar. Por abrir tantas

portas, inclusive a da sua casa para me receber. Quando eu consegui ver

além do orientador, percebi que você realmente queria me ver crescer,

mesmo que colocando isso da sua maneira. Suas expectativas são muito

altas, mas espero ter conseguido chegar perto. Se alguma vez eu quis

melhorar alguma coisa foi porque eu sabia que você espera mais de mim.

Ao meu segundo orientador Walter Gomes Miranda Junior, que sempre

esteve à disposição para me ajudar. Obrigada pelo apoio e incentivo, por me

acalmar quando eu achava que tudo ia dar errado. Por se preocupar com o

meu futuro, e se esforçar tanto em para que ele seja promissor.

A família não nasce pronta. Ela se constrói aos poucos, e é o nosso maior

laboratório prático de amor!.”

Ao Anderson Zuccholini, meu marido! Que durante tantos anos esteve ao

meu lado. Apoiando-me nas minhas loucuras, me ajudando a levantar dos

meus tombos, e me dando forças para continuar. Fica aqui meu

agradecimento por todo amor e atenção que você me dá. Se eu cheguei até

aqui, foi porque você esteve do meu lado!

Aos meus pais, Luiz Antônio e Marilene, agradeço por tudo! Por toda

paciência, dedicação, amor e carinho que foram essenciais para que eu

conseguisse passar por tantos momentos difíceis.

À toda a parte gaúcha da minha família. Minha irmã Magali Boaro que

sempre me incentivou, me apoiou, me ouviu e me deu forças para continuar.

Obrigada por estar do meu lado desde meus primeiros passos, literalmente!

Meu sobrinho Diego Boaro e meu cunhado Carlos Azevedo por toda a ajuda

e paciência.

Aos meus avós Diogo e Helena, que me ajudaram desde sempre, e

continuam cheios de amor e carinho.

"O amigo é a resposta aos teus desejos. Mas não o procures para matar o

tempo! Procura-o sempre para as horas vivas. Porque ele deve preencher a

tua necessidade, mas não o teu vazio."

Khalil Gibran

À amiga Luciana Katty, super companheira de todas as horas! Agradeço por

todo o apoio, por me ajudar a ver a luz em momentos de desespero, por me

animar, por toda a preocupação sincera! Sem você essa jornada teria sido

muito mais difícil!

À amiga Flávia Gonçalves, que me aguentou até em outro país. Meu grande

exemplo de dedicação e inteligência. Agradeço não apenas pela amizade,

mas na ajuda em tantos trabalhos que fizemos juntas.

À amiga Tathy Xavier, por me trazer lucidez, e me fazer pensar com

serenidade. Por topar ir comigo para faculdade de sábado, domingo e

feriado. Por estar ao meu lado quando eu precisei cortar o dedo para não

perder o corpo-de-prova! Obrigada por provar que loira é inteligente.

Aos amigos pinguins Carol Lumi, Márcia Borba e Maurício Gomes. O ínicio

da nossa pós graduação foi inesquecível. Obrigada por tantos momentos

divertidos que compartilhamos.

Às minhas queridas cisnes que eu gosto mais que lasanha: Marina

DiFrancescantonio, de um trabalho conjunto veio uma grande amizade.

Entre tantas coisas, agradeço por ter me ajudado a ver tudo com clareza, e

trazer objetividade quando eu pensei que todos os experimentos iriam dar

errado. Luana Campos agradeço por trazer tanto brilho ao nosso

departamento materiano. Helena Burlamaqui Porcelli, agradeço pela

amizade sincera, por todas as vezes que você me ajudou a ser discreta e não

“sincericida”. Você é um exemplo de integridade, dedicação e

responsabilidade.

Ao André DeVito, moço do hipoclorito, agradeço por me ouvir nas minhas

crises existenciais, e sempre me animar. Por sempre me cobrir quando eu

não podia ir na CCP.

À Carina Castellan, minha melhor amiga e companheira para NÃO trabalhar!

Agradeço pelas conversas construtivas e momentos de descontração.

Obrigada por me fazer companhia nos momentos em que o que mais

precisava era não fazer nada.

À Nívea Froes-Salgado que mesmo no fim da gravidez não me negou ajuda.

Muito obrigada mesmo! Sem sua ajuda eu jamais teria terminado.

Ao Vinicius Gajewski que me ajudou tanto, desde me fazer companhia para

ir comprar parafusos, quanto se perder entre tantas fotos de MEV no

photoshop.

À Thayse Guimarães que participou de todo o ínicio do meu doutorado.

Obrigada por toda a ajuda com o projeto de qualificação, por todas as

conversar que tivemos enquanto estávamos na Instron, durômetro, FTIR, etc.

Meus sinceros agradecimentos a duplinha oriental que garante os momentos

de descontração materianos: Karen Fukushima e Fernando Maeda. Karen,

entre tantas coisas, obrigada pela inesquecível diversão dentro de um Wall

Mart. Fernando, obrigada por conseguir nossa casa dos famosos em Búzios e

o contato da van em Salvador. Sem o seu networking os congressos não

seriam os mesmos.

À professora Carmem Pfeifer agradeço por toda a ajuda, por estar sempre

disposta a tirar as minhas dúvidas. Admiro você por toda sua competência e

dedicação.

Ao professor Jack Ferracane por me receber tão bem em seu laboratório.

Agradeço por todo o conhecimento compartilhado e toda a disponibilidade

mesmo de longe.

Ao professor Anthenius Versluis, que além de me ajudar a entender a

contração pós gel também me defendeu do Feilzer.

Ao professor Carlos Soares por abrir as portas do seu laboratório para mim,

por me ajudar a entender um pouco sobre extensometria. Por se dispor a ir

fazer preparos cavitários comigo até no sábado a tarde. Obrigada por toda a

colaboração.

À Aline Bicalho e Andrea Correia por terem sido tão solícitas e me

ajudarem tanto em tão poucos dias. Por terem tornados meus dias em

Uberlândia mais fáceis e divertidos. Meu muito obrigado ao Jaíba,

Marininha, Silas, Zara e todo o pessoal da UFU que me receberam de braços a abertos, e me ajudaram a desvendar uma parte da extensometria!

Até mesmo no feriado!

Ao professor Rafael Ballester por me deixar teimar com ele tantas vezes em

conversar filosóficas que me fizeram crescer muito. Por ter disponibilidade e

paciência de sentar comigo e corrigir as minhas aulas.

Ao professor Victor Arana por deixar as portas abertas do seu laboratório,

por ter toda a paciência ao me ensinar a usar o MEV. Obrigada pelos

momentos de descontração, e também por me ensinar a diferença de sentido

“horário” e “anti-horário”.

Aos professores Antonio Muench, Fernando Nogueira, Paulo Cesar, Josete

Meira, Carlos Franci, Paulo Capel, Leonardo Rodrigues, Rosa Grande,

Igor Medeiros que ao longo desses anos me apoiaram, me ajudaram e me

incentivaram a chegar até aqui.

Ao Antônio Lascala por todo o apoio e paciência no laboratório comigo.

Pelos milhões de bastões de vidro e acrílico, e todo o resto.

À Rosinha e Eli, que me ajudaram em tudo que eu precisei, que estavam

sempre dispostas a facilitar as coisas quando tudo parecia tão complicado.

Vocês são duas jóias raras dentro desse departamento. Além disso, obrigada

Eli por sempre levantar meu ego, e fazer eu me sentir mais magra e mais

bonita.

À FAPESP pela bolsa concedida.

“De tudo, ficaram três coisas:

A certeza de que estamos sempre começando....

A certeza de que precisamos continuar...

A certeza de que seremos interrompidos antes de terminar...

Portanto, devemos:

Fazer da interrupção um caminho novo...

Da queda, um passo de dança...

Do medo, uma escada...

Do sonho, uma ponte...

Da procura, um encontro...”

(Fernando Pessoa)

RESUMO

Boaro LCC. Validação do ensaio de tensão de polimerização através de correlações

com testes de qualidade de interface de restaurações em compósitos. [tese]. São

Paulo: Universidade de São Paulo, Faculdade de Odontologia; 2011.

Objetivo: validar o teste de tensão de polimerização através da correlação com

resultados de diferentes testes de avaliação da qualidade de interface. Métodos:

Foram testados sete compósitos comerciais: cinco compósitos à base de BisGMA

(Filtek Z250/3M ESPE - FZ, Heliomolar/Ivoclar Vivadent - HM, Aelite LS

Posterior/Bisco - AE, Filtek Supreme/3M ESPE - SU, ELS/Saremco - EL), um à base

de uretano (Venus Diamond/Heraeus Kulzer - VD) e um à base de silorano (Filtek

LS/3M ESPE - LS). A resistência de união foi analisada através do ensaio de push-

out. Superfícies vestibulares de incisivos bovinos receberam preparos cavitários

cônicos com =3,5mm na face vestibular e =2,9mm na face lingual (ambas

superfícies livres) e h=2,0 mm. A razão entre a força máxima e a área aderida foi

utilizada para o cálculo da resistência de união. Para o teste de microinfiltração e

análise de fendas, incisivos bovinos receberam preparos cavitários cilíndricos na

face vestibular, com margens em esmalte, com =4 mm e h=1,5 mm, os quais

foram restaurados em bloco único. Foram obtidas réplicas em resina epóxica das

restaurações, para análise de fendas em microscopia eletrônica de varredura (MEV,

200x). Após 24 horas de armazenamento em água a 37oC, os espécimes foram

submetidos ao procedimento de microinfiltração pelo AgNO3. Após seccionados

duas vezes, perpendicularmente, a microinfiltração foi determinada (em mm) em

estereomicroscópio (60x). A deformação de cúspides (n=10) foi analisada em

preparos MOD padronizados em pré-molares superiores humanos restaurados em

bloco único utilizando-se extensometria. A tensão de polimerização (n=5) foi

determinada pela inserção do compósito (h=1,5mm) entre dois bastões de

poli(metacrilato de metila), PMMA, ou vidro (=4 mm). A razão entre a força de

contração máxima registrada e a secção transversal do bastão foi utilizada para o

cálculo da tensão nominal. Os dados foram analisados utilizando-se Kruskal-Wallis

para microinfiltração e fendas e ANOVA/Tukey para resistência de união,

deformação e tensão (α=5%). O teste de Pearson foi utilizado para verificar

correlações entre as variáveis. Resultados: Os dados de resistência de união

variaram entre 4,7 e 7,9 MPa. Os dados de microinfiltração média variaram entre

0,34 e 0,89 mm. A microinfiltração máxima variou entre 0,61 e 1,34 mm. A incidência

de fendas variou entre 13 e 47%. A deformação de cúspides variou entre 75,2 e 96,9

µs para a cúspide palatina, e 58,5 e 66,8 µs para a cúspide vestibular, sem diferença

estatística entre os compósitos. A tensão de polimerização variou entre 2,5 e 4,4

MPa para o PMMA, e 2,1 e 8,2 para o vidro. Foram observadas correlações entre

tensão e os testes de qualidade de interface apenas quando o compósito à base de

silorano foi removido das análises. Essas correlações foram mais fortes quando o

PMMA foi utilizado como substrato de colagem. Conclusões: Dentro das limitações

deste estudo, pode-se concluir que a tensão desenvolvida em um sistema de teste

utilizando PMMA como substrato de colagem é um preditor da qualidade de interface

de restaurações realizadas in vitro utilizando de compósitos à base de dimatcrilatos.

Palavras-chave: Tensão de polimerização, Compósitos.

ABSTRACT

Boaro LCC. Validation of polymerization stress test through correlations with

interfacial quality tests [thesis]. São Paulo: Universidade de São Paulo, Faculdade de

Odontologia; 2011.

Aim: to validate the polymerization stress test through correlations with the results

from different interfacial quality tests. Methods: Seven comercial composites were

tested. Five composites based on BisGMA (Filtek Z250/3M ESPE - FZ,

Heliomolar/Ivoclar Vivadent - HM, Aelite LS Posterior/Bisco - AE, Filtek Supreme/3M

ESPE - SU, ELS/Saremco - EL), one based on urethane (Venus Diamond/Heraeus

Kulzer - VD) and one silorane based (Filtek LS/3M ESPE - LS). Bond strenght was

evaluated by push-out test. Bovine incisors received conical cavities with =3,5mm

on buccal surface and =2,9mm on lingual surface (both free surfaces) and h=2,0

mm. The ratio of maximum force and the adhered area was used for bond strength

calculation. For the microleakage test and gap formation analysis, bovine incisors

received cylindrical cavities with =4 mm and h=1,5 mm. Epoxy resin replicas were

obtained of the buccal surface of restorations, to analysis gap formation using

scanning electron microscopy (SEM, 200x). After 24 hours storage in water at 37oC,

specimens were submitted to the microaleakage protocol by AgNO3. After sectioned

twice perpendicularly, microleakage was determined using stereomicroscope (60x).

The cusp deformation (n=10) was analysed in standardized MOD cavities in human

upper premolars using strain gagea. Polymerization stress (n=5) was determined by

the insertion of the composite (h=1,5mm) between rods of poly(methyl methacrylate),

PMMA, or glass (=4 mm). The ratio of the maximum force of contraction recorded

and the cross-sectional area of the rod were used the calculate the nominal stress.

Data were analysed using Kruskal-Wallis for microleakage and gaps, and

ANOVA/Tukey for bond strength, deformation and stress (α=5%). Pearson test was

used to verify correlations between variables. Results: Bond strenght data varied

from 4,7 to 7,9 MPa. Average microleakage data varied from 0,34 to 0,89 mm.

Maximum microleakage data varied from 0,61 to 1,34 mm. Gap data varied from 13

to 47%. Cusp deformation data varied from 75,2 to 96,9 µs for lingual cusp, and 58,5

to 66,8 µs for buccal cusp, without significant statical difference among composites.

Polymerization stress data varied from 2,5 to 4,4 MPa for PMMA, and 2,1 to 8,2 for

glass. Correlation were observes between stress and interfacial quality tests only

when the LS composite was removed from the analysis. These correlations were

stronger when PMMA was used as bonding substrate. Conclusions: Within the

limitations of this study, the stress developed when the PMMA is used as bonding

substrate is a predictor of interfacial quality tests analyzed, in restorations using

dimethacrylates based composites.

Keywords: Polymerization stress, Composites

LISTA DE ABREVIATURAS

MEV

microscópio eletrônico de varredura

PMMA

poli(metacrilato de metila)

MOD

mesial, oclusal e distal

LISTA DE SÍMBOLOS

MPa

Mega Pascal

GPa

Giga Pascal

µs

Micro-strain

mm

Milímetros

cm2

centímetro quadrado

mm3

milímetro cúbico

diâmetro

AgNO3

nitrato de prata

oC

grau Celsius

N

Newton

J/cm2

Joule por centímetro quadrado

mW/cm2

mili-watts por centímetro quadrado

SUMÁRIO

1

INTRODUÇÃO ................................................................................................... 16

2

REVISÃO DA LITERATURA .............................................................................. 19

2.1.

Avaliações clínicas de restaurações posteriores em compósito .................. 19

2.2.

Ensaios mecânicos para determinação da tensão de polimerização ........... 21

2.3.

Compliance do sistema ................................................................................ 24

2.4.

Tensão de polimerização e sua correlação com a qualidade de interface ... 27

3

PROPOSIÇÃO ................................................................................................... 29

4

MATERIAL E MÉTODOS ................................................................................... 30

4.1.

Teste de resistência de união (push-out) ..................................................... 32

4.2.

Microinfiltração e análise de fendas marginais ............................................. 35

4.3.

Análise da deformação de cúspides ............................................................ 42

4.4.

Determinação da tensão de polimerização .................................................. 46

4.5.

Análise estatística ........................................................................................ 49

5

RESULTADOS ................................................................................................... 50

5.1.

Resistência de união .................................................................................... 52

5.2.

Microinfiltração ............................................................................................. 55

5.3.

Formação de fendas marginais .................................................................... 59

5.4.

Deformação de cúspides .............................................................................. 62

5.5.

Tensão de polimerização ............................................................................. 63

5.6.

Correlações entre os testes de qualidade de interface e a tensão de

polimerização ............................................................................................................ 66

6

DISCUSSÃO ...................................................................................................... 70

6.1.

Resistência de união .................................................................................... 70

6.2.

Microinfiltração ............................................................................................. 72

6.3.

Formação de fendas .................................................................................... 75

6.4.

Deformação de cúspides .............................................................................. 76

6.5.

Tensão de polimerização ............................................................................. 77

6.6.

Considerações finais .................................................................................... 79

7

CONCLUSÕES .................................................................................................. 81

REFERÊNCIAS ......................................................................................................... 82

ANEXO ..................................................................................................................... 94

16

1 INTRODUÇÃO

Estudos clínicos indicam que algumas das principais causas de insucesso

de restaurações em compósitos estão associadas à perda da integridade marginal,

como sensibilidade pós-operatória, cárie secundária e a descoloração marginal [1-3].

A perda da integridade marginal pode ocorrer devido à contração volumétrica que os

compósitos odontológicos apresentam durante a sua polimerização. Quando estes

materiais se encontram confinados em uma cavidade, a contração associada ao

aumento do módulo de elasticidade do compósito gera tensões na interface

dente/restauração, que podem causar o seu descolamento [4].

Embora estudos clínicos sejam fundamentais para a avaliação do

desempenho de restaurações em compósito, estudos laboratoriais apresentam

como grande vantagem a facilidade de execução e obtenção de dados, e a

possibilidade de isolar variáveis determinantes do desenvolvimento da tensão de

polimerização. Ensaios laboratoriais devem simular da forma mais próxima possível

as condições in vivo, de modo a permitir o entendimento dos mecanismos

causadores de falhas.

Diferentes grupos de pesquisadores têm se preocupado em desenvolver

de ensaios mecânicos que permitam a quantificação das tensões de polimerização

[5-8]. No ensaio mais comumente utilizado, o compósito é inserido e polimerizado

entre duas superfícies planas de cilindros de vidro, metal ou acrílico (PMMA) presos

às garras opostas de uma máquina de ensaios universal [9-16]. A força que a

contração do compósito exerce sobre o substrato de colagem durante a

polimerização é registrada pela célula de carga e a tensão nominal é obtida, em

MPa, dividindo-se esse valor pela área da secção transversal do cilindro. Apesar de

amplamente utilizado para a comparação de diferentes materiais comerciais [17] e

experimentais [14, 18], métodos de fotoativação [19] e estudo dos fatores geradores

da tensão [16], poucos estudos tentaram validar os valores obtidos no teste com

dados provenientes de testes que simulam situações clínicas.

Estudos que correlacionaram os valores de tensão obtidos através de

ensaio mecânico com testes de integridade interfacial observaram que a

microinfiltração aumenta proporcionalmente com o aumento da tensão em

compósitos comerciais [4, 20]. Entretanto, não foi observada relação entre tensão e

17

formação de fendas em inlays de porcelana [21]. Quando os valores de tensão de

polimerização foram correlacionados com a deflexão de cúspides de compósitos

comerciais, observou-se uma relação direta entre estas variáveis [22]. Um estudo

que avaliou a tensão de polimerização em função do método de fotoativação

observou que métodos modulados de fotoativação resultam em menores valores de

tensão, o que levou a um aumento da resistência de união [19].

Os estudos citados acima têm em comum o fato de utilizarem vidro como

substrato de colagem para o compósito no teste de tensão de polimerização, o que

confere uma alta rigidez ao sistema. Nos últimos anos, substratos de colagem com

menor módulo de elasticidade passaram a ser utilizados para determinação da

tensão de polimerização [11, 12, 23, 24]. Em ambos os casos o sistema de teste

apresenta maior capacidade de deformação do que sistemas utilizando vidro ou

metal como substrato de colagem. Sabe-se que a capacidade de deformação dos

componentes do sistema de teste tem influência direta sobre os valores de tensão

obtidos [9, 10, 16, 25]. A soma dessas deformações recebe o nome de compliance,

expresso em mm/N. Quanto menor o compliance, menor é a capacidade do sistema

em apresentar deformações que aliviem as tensões e, com isso, maior é o valor de

tensão registrado [10, 25]. Mesmo considerando-se que dados provenientes de

ensaios mecânicos não devem ser extrapolados para a clínica, surge uma dúvida no

que se refere a qual sistema seria melhor preditor da qualidade de interface de

restaurações em compósitos.

A determinação do compliance em uma situação clínica é inviável devido

aos diversos fatores envolvidos, como geometria e volume da cavidade, volume e

variações na rigidez do substrato. Porém, é provável que a utilização de sistemas de

teste com compliance muito reduzido superestime os valores de tensão

desenvolvidos quando comparados a valores que seriam encontrados em situações

de rigidez de substrato mais próximas a dos tecidos dentários. De fato, estudos que

avaliaram a deflexão de cúspides em função da contração de polimerização de

compósitos sugerem que a estrutura dental apresenta compliance relativamente alto,

permitindo que esta se deforme durante a contração [26, 27]. Um estudo in vitro que

avaliou a tensão utilizando sistemas de alto e baixo compliance (utilizando bastões

de acrílico e vidro, respectivamente) encontrou uma relação direta muito mais forte

entre a tensão desenvolvida por compósitos comerciais em um sistema de alto

compliance e a microinfiltração de restaurações in vitro utilizando estes materiais.

18

Além disso, o ordenamento dos materiais foi o mesmo neste sistema e no teste de

microinfiltração, o que não ocorreu com o sistema de baixo compliance [24].

Recentemente, diversos compósitos ditos de “baixa contração” foram

introduzidos no mercado com diferentes composições orgânicas e inorgânicas.

Alguns materiais utilizam o BisGMA como monômero-base, mas apresentam

diferentes alternativas para diminuir a desvantagem da contração, dentre elas alto

conteúdo de carga (Aelite LS, Bisco), ausência de monômero de baixo peso

molecular como diluente (ELS, Saremco). Outros compósitos contêm monômeros

alternativos ao BisGMA, como o dimetacrilato de uretano modificado (Venus

Diamond, Heraeus-Kulzer), e o silorano (Filtek LS, 3M ESPE). O compósito à base

de triciclodecano-uretano (TCD-uretano) apresenta baixa contração e tensão de

polimerização quando comparado a compósitos convencionais [28]. Segundo seus

fabricantes, o TCD-uretano é um monômero de baixa viscosidade, que não precisa

de diluentes de alta reatividade que aumentam a contração volumétrica em

compósitos a base de BisGMA. A mólecula do silorano é derivada de duas outras

moléculas: o siloxano e o oxirano. Segundo seus fabricantes, a molécula do silorano

apresenta quatro anéis oxirano que durante a polimerização se abrem. Essa quebra

dos grupos oxiranos causaria uma expansão volumétrica que compensaria a

contração decorrente da aproximação de moléculas vizinhas. Além disso, o

compósito à base de silorano apresentaria menor hidrofilia devido à presença do

grupamento siloxano [29, 30]. Outra vantagem desse tipo de compósito é que não

existe a inibição pelo oxigênio, como ocorre com os dimetacrilatos [31]. Num

trabalho recente que avaliou os compósitos ditos de baixa contração quanto a

tensão de polimerização, observou-se que o compósito à base de silorano

apresentou valores de tensão de polimerização elevados, mesmo apresentando, de

fato, baixa contração volumétrica [32].

Diante do exposto, é importante verificar de forma abrangente se o teste

de tensão de polimerização apresenta correlação com dados provenientes de testes

de qualidade de interface. É necessário ainda verificar se essa correlação é afetada

pela rigidez do sistema de teste empregado (alto ou baixo compliance). Outro

aspecto importante se refere à necessidade de se avaliar o comportamento de

materiais com composição química diferente da tradicional, antes de considerá-los

uma real evolução comparados aos compósitos de dimetacrilatos convencionais e

adotá-los como rotina na prática clínica.

19

2 REVISÃO DA LITERATURA

2.1. Avaliações clínicas de restaurações posteriores em compósito

A grande demanda por restaurações estéticas fez surgir a necessidade de

melhores propriedades mecânicas em compósitos resinosos para uso direto, a fim

de que estes pudessem ser usados em substituição ao amálgama [33, 34]. Além dos

razões estéticas, os compósitos passaram a ser amplamente utilizados, pois a

adesão às estruturas dentais permitiu o uso de técnicas restauradoras mais

conservadores proporcionando maior preservação da estrutra dental [33].

Mesmo com os avanços na tecnologia dos compósitos, estudos recentes

relatam uma maior longevidade de restaurações de amálgama quando comparadas

com restaurações em compósito [35, 36]. Em um estudo retrospectivo, a principal

causa de insucesso das restaurações foi a fratura do material, seguida por cáries

secundárias e fratura do remanescente dental. Este estudo observou ainda que a

sobrevivência de restaurações extensas em compósito é, em média, de 7,8 anos,

enquanto para o amálgama essa sobrevivência é de 12,8 anos [35]. Em um estudo

clínico randomizado, a principal causa de insucesso das restaurações foi a cárie

secundária, tendo sido observado um risco 3,5 vezes maior de cárie secundária para

restaurações em compósito. Este estudo observou ainda que em restaurações

maiores a probabilidade de um compósito falhar é maior que para o amálgama [36].

No entanto, alguns autores mostraram resultados comparáveis entre a

longevidade de restaurações em compósito e em amálgama [37]. Este estudo

retrospectivo que comparou a longevidade de restaurações com idade média de 8

anos observou que ambos materiais tiveram índices comparáveis de sucesso,

82,2% para os compósitos e 89,9% para o amálgama. A diferença observada entre

os materiais foi em relação à causa do insucesso, que para os compósitos foi a cárie

secundária, enquanto para o amálgama foi a fratura da restauração [37].

Avaliações de curto prazo (um ou dois anos) mostram que restaurações

posteriores em compósito apresentam excelente desempenho [33, 38, 39].

Compósitos nanoparticulados, microhíbridos e condensáveis apresentaram o

mesmo desempenho após um ano. Dentro deste período de avaliação, nenhuma

20

restauração foi considerada insatisfatória, ou necessitou ser trocada [33]. Como os

compósitos de baixa contração surgiram recentemente no mercado, apenas estudos

de curto período são encontrados na literatura, com resultados satisfatórios [38, 39].

Um estudo que acompanhou restaurações em um compósito à base de silorano

observou após um ano 84% das restaurações excelentes para a integridade

marginal e 77% excelentes para a descoloração marginal. De acordo com os

critérios adotados neste estudo, nenhuma restauração foi considerada insatisfatória.

Este estudo também relatou ausência de sensibilidade pós-operatória ao longo de

todo acompanhamento [39].

Quando as restaurações são monitoradas por períodos mais longos,

observa-se uma maior incidência de falhas. Um estudo que monitorou restaurações

posteriores em compósito nanoparticulado utilizando sistema adesivo de frasco

único durante três anos observou uma taxa de insucesso anual de 4,2%, e a

principal causa de insucesso foi a fratura do material. No primeiro ano de

acompanhamento, 97,2% das restaurações foram consideradas satisfatórias, e após

três anos esse índice caiu para 87,7% [40].

Um estudo retrospectivo recente que avaliou a desempenho clínico de

restaurações em compósitos com até três anos observou que restaurações

posteriores de classe II apresentaram o maior índice de insucesso (28%). Este

estudo observou como principais causas de insucesso fratura ou descolamento

completo da restauração e a perda da integridade marginal. É interessante notar que

nos três anos de acompanhamento nenhuma restauração (posterior ou anterior) foi

considerada insatisfatória devido a cárie secundária [41], ao contrário de estudos

que afirmam que a cárie secundária é o principal motivo para substituições de

restaurações [36, 39]. Um acompanhamento longitudinal de 17 anos de

restaurações em compósitos observou um desempenho satisfatório dos materiais de

acordo com o critério adotado (USPHS). No entanto, o seu uso em molares e

restaurações mais extensas (Classe II) aumentam a probabilidade de falhas. A taxa

de insucesso anual foi maior para o compósito híbrido (2,8% - P50) que para o

compósito microparticulado (2,1% - Herculite) [34].

Um levantamento de estudos prospectivos sobre o desempenho clínico

de compósitos odontológicos em dentes posteriores não conseguiu observar

diferenças significantes entre diferentes métodos de isolamento do campo operatório

ou experiência do profissional sobre a taxa de falha. Neste estudo, os períodos de

21

avaliação variaram entre 1 a 17 anos, e as taxas de insucesso variaram entre 0 e

45%. Esta revisão mostrou que a falha das restaurações nos cinco primeiros anos

de avaliação ocorre devido a fratura na restauração, seguida por cárie secundária.

Entre seis e dezessete anos de avaliação a cárie secundária passou a ser a principal

causa de troca da restauração. Compósitos convencionais apresentaram uma maior

incidência de falhas que os compósitos híbridos, e o tamanho da restauração

também influencioua na taxa de sucesso. É interessante ressaltar que este

levantamento observou uma correlação linear significativa entre período de

observação e taxa de insucesso. Portanto, muitas vezes resultados favoráveis para

os compósitos podem ser atribuídas ao curto período de avaliação [2].

2.2. Ensaios mecânicos para determinação da tensão de polimerização

A tensão desenvolvida pelos compósitos durante a sua polimerização

pode ser estudada por diferentes métodos. Dentre eles, destacam-se a análise

fotoelástica [42-44], análise por elementos finitos [45-50] e ensaios mecânicos [5, 6,

16, 23, 24, 51-54].

O meio mais amplamente utilizado para se avaliar a tensão de

polimerização é o ensaio mecânico, que pode apresentar diferentes configurações.

O primeiro autor que avaliou a tensão de materiais em odontologia foi Bowen [55], e

a metodologia utilizada por ele serve de base até hoje para os ensaios mecânicos

utilizados para este fim. O dispositivo por ele apresentado utilizava uma máquina

universal de ensaios com duas bases metálicas paralelas, uma acoplada à célula de

carga e a outra à extremidade oposta fixa. Após a inserção do material entre essas

duas bases, uma matriz plástica ou de vidro tratado era acoplada ao sistema,

simulando-se o confinamento do material quando polimerizado preso às paredes

cavitárias. Em algumas condições experimentais, foi acoplado ao sistema um

transdutor óptico que detectava qualquer aproximação entre as duas superfícies

opostas às quais os materiais estavam retidos e comandava a extremidade móvel

para que esta distância fosse mantida constante. Desta forma, buscava-se eliminar

deformações de componentes do sistema que pudessem interferir no valor

registrado pela célula de carga, o qual correspondia à força necessária para manter

22

altura inicial do corpo-de-prova em oposição à força desenvolvida pela contração do

material. Maiores valores de tensão foram observados na condição em que se

utilizou a matriz de vidro tratado, ou seja, quando o confinamento foi maior. Nesta

condição, a tensão atingiu valores próximos de 9 MPa. Outra observação

interessante foi que a utilização do transdutor também resultou em valores maiores,

de cerca de 9 MPa, contra 2 MPa na condição sem o transdutor.

Anos mais tarde, uma série de estudos sobre tensão de polimerização

foram publicados por um grupo de pesquisadores [5, 53, 56-58] Em um deles [5],

utilizando um sistema de teste semelhante ao descrito anteriormente, foi observado

um aumento da tensão com o confinamento (fator C) do corpo-de-prova, com

valores variando entre 2,5 e 5 MPa. No mesmo estudo, não foi observada nenhuma

relação entre os valores de tensão e o volume do corpo-de-prova. Como um

aperfeiçoamento da montagem experimental, esses autores introduziram um

sistema de monitoramento da distância entre as duas superfícies de colagem do

material através de sondas LVDT ( linear variable differencial transducer) [9, 10].

Outra modificação foi a possibilidade de variação na altura da haste entre o corpo-

de-prova e a célula de carga, o que altera a capacidade de deformação longitudinal

do sistema de teste [10].

No que se refere ao substrato de colagem utilizado nos diferentes

sistemas de teste, observa-se na literatura uma tendência de utilização de

susbstratos de menor rigidez ao longo dos anos. Inicialmente, o substrato de

colagem utilizado foi o metal [5, 13, 55]. Posteriormente, o vidro passou a ser

utilizado por alguns autores [5, 53, 58]. Em relação ao metal, a utilização do vidro

apresentou como vantagem a possibilidade de asperização e silanização, obteve-se

uma melhor superfície para adesão do compósito e a possibilidade de fotoativação

através do vidro [59]. Com esse substrato de colagem, os valores de tensão

encontrados com compósitos comerciais se situam entre 4 e 11 MPa [4, 20, 60, 61].

No entanto, valores acima de 9 MPa são difíceis de serem obtidos quando o vidro é

utilizado, pois o descolamento ou fratura do espécime se tornam frequentes.

Recentemente, o uso de bastões de poli(metacrilato de metila) (PMMA) como

substrato de colagem foi introduzido [11, 12, 14, 24, 32, 62]. Comparando-se os

valores de tensão obtidos em sistemas de teste utilizando PMMA ou vidro como

substrato de colagem, têm-se valores de tensão maiores com este último. Com

bastões de vidro, a tensão de cinco compósitos comerciais variou entre 5,5 e 8,8

23

MPa, enquanto que utilizando-se acrílico a variação foi entre 2,6 e 3,4 MPa. A menor

tensão em PMMA ocorre devido a menos rigidez desde em relação ao vidro, o que

permite ao substrato um maior alongamento no sentido longitudinal e maior

deformação no sentido transversal. Dessa forma, uma menor fração da força de

contração é registrada pela célula de carga. Comparando-se os dois substratos, o

acrílico apresenta a vantagem de reduzir a fratura do espécime, ocorrência

relativamente freqüente quando o vidro é utilizado [23].

A utilização de sistemas com baixo compliance pode ser questionada uma

vez que clinicamente são poucas as situações de alta rigidez. Dessa forma,

sistemas cujos componentes apresentam deformação relativamente alta e permitem

modular esta deformação passaram a ser desenvolvidos. A partir desde

questionamento, um sistema de teste denominado “Bioman” foi desenvolvido [6, 54].

Este sistema é composto por uma célula de carga fixada em uma barra metálica em

cantiléver. O compósito é inserido entre um cilindro metálico e uma placa de vidro

posicionados perpendicularmente ao longo eixo da célula de carga, através da qual

é feita a fotoativação. Uma sonda LVDT é usada para monitorar o deslocamento da