Trabajos Originales

Efecto de la unidad de luz y de la profundidad de polimerización sobre la Microdureza de un Composite

Recibida para arbitraje: 27/07/2.009
Fecha Aprobación para Publicación: 08/07/2011
  • Dra. Claudia Machado Tavares, DDS, MS, PhD, Profesora Asistente, Facultad de Odontología, Universidad Potiguar - UnP, RN, Brasil.

  • Dr. Alex José Souza Santos, DDS, MS, PhD, Profesora Asistente, Facultad de Odontología, Universidad Potiguar - UnP, RN, Brasil.

  • Dr. Fábio Henrique de Sá Leitão Pinheiro, DDS, MS, PhD, Profesora Asistente, Facultad de Odontología, Universidad Potiguar - UnP, RN, Brasil.

  • Ms.Bruna Costa Silva Lanvely, DDS, Alumna de maestria, Facultad de Odontología, Universidad Potiguar - UnP, RN, Brasil.

  • Adriana Alcântara Meira de Vasconcelos, DDS, Alumna de maestria, Facultad de Odontología, Universidad Potiguar - UnP, RN, Brasil.

  • Ana Gabriela Gama Cunha, DDS, Alumna de maestria, Facultad de Odontología, Universidad Potiguar - UnP, RN, Brasil.
CORRESPONDENCIA:
Dra. Claudia Tavares Machado. Faculdade de Odontologia da Universidade Potiguar - UnP. Av: Senador Salgado Filho, nº 1610, Natal-RN, Brasil. CEP: 59.056-000. Fone: (55) 8421.51272 Fax: (55) 8421.51230. E-mails: ctmachado@unp.br / ctmachadocunha@gmail.com


EFECTO DE LA UNIDAD DE LUZ Y DE LA PROFUNDIDAD DE POLIMERIZACIÓN SOBRE LA MICRODUREZA DE UN COMPOSITE

RESUMEN
El objetivo de este estudio fue evaluar a través de test de microdureza el efecto de la profundidad de polimerización de un composite utilizando diferentes unidades de luz.

Fueron preparados cuerpos de prueba utilizando un composite microhíbrido - Filtek Z250 (3M) en matrices de teflón con dos profundidades diferentes: 2 mm y 3 mm, conteniendo un orificio central de 2 mm de diámetro. Los valores de dureza fueron medidos en la región de superficie y en la de fondo. Fueron utilizadas tres unidades de luz, dos a base de Luz Emitida por Diodo - LED: Optilight CL (Gnatus) y Radii (SDI) y una a base de luz halógena: Ultralux (Dabialtante). Después de la fotoactivación durante 40 segundos, los cuerpos de prueba fueron almacenados en recipiente oscuro, durante 24 horas. El test de dureza Vickers fue realizado con el equipo de dureza Shimadzu Micro Hardness Testers, utilizando una carga de 300 gramos por 15 segundos. Fueron realizadas tres identaciones en cada región (superficie y fondo) de los cuerpos de prueba. Os valores de dureza fueron sometidos a análisis de variancia (ANOVA) y al test de Tukey-Kramer (p<0,05).No fue observada diferencia estadísticamente significativa entre los equipos fotoactivadores, sin embargo, el equipo Ultralux proporcionó mayores valores de dureza al composite de que los otros equipos. Considerando el tipo de equipo evaluados, no hubo diferencia estadísticamente significativa en relación a la microdureza del composite en las profundidades de 2mm e 3mm en ninguna de las regiones. Comparando las regiones de los cuerpos de prueba analizadas, (superficial y fondo), fue observada diferencia estadísticamente significativa en ambas profundidades y con todos los equipos, siendo los valores dureza Vickers mayores en la región de fondo de los cuerpos de prueba. Concluyese que entre los equipos utilizados, el Ultralux proporcionó mayor dureza al composite siendo estadísticamente significativa, sin embargo, no hubo diferencia significativa al considerar las profundidades de 2mm. y 3mm.

Palabras claves: Equipos fotoactivadores; compósito; microdureza; polimerización.



EFFECT OF LIGHT UNIT AND DEPTH ON CURING A COMPOSITE MICROHARDNESS

ABSTRACT
The aim of this study was to evaluate the influence of different depths of cure on the microhardness of a composite resin when using three different types of light units. Test specimens with a 2-mm diameter centered orifice were prepared with a microhybrid composite - Filtek Z250 (3M) using teflon matrices with two different depths: 2 mm and 3 mm. Hardness values were assessed both in superficial and deep areas. Three light units were compared: two light-emitting diode units - Optilight CL (Gnatus) and Radii (SDI), and one halogen-based light unit - Ultralux (Dabialtante). After light curing for 40 minutes, the specimens were stored in a lightproof container for 24 hours. The Vickers hardness test was carried out by the Shimadzu Micro Hardness Tester at a load f 300 grams for 15 seconds. Three test indentations were made in each area (superficial and deep) of the specimens. Mean values of hardness were compared by the analysis of variance (ANOVA), and by the Tukey-Kramer test at 5%. They demonstrated a statistically significant difference between the three light units. The Ultralux device yielded the highest values of hardness regardless the depth of the specimens. It was also observed no statistically significant difference in terms of hardness when comparing the two thicknesses of composite resin within each studied group.

Key-words: microhardness, light units, composite resin.


INTRODUCCIÓN

En las últimas décadas se observa un gran avance de la Odontología Estética como resultado de las investigaciones constantes relacionadas al desarrollo de nuevas técnicas y materiales. Este avance facilitó el trabajo del Cirujano Dentista y ha suplido las expectativas cada vez más exigentes de los pacientes. Las resinas compuestas o composites están siendo utilizadas tanto en dientes anteriores como en posteriores, constituyendo uno de los principales avances de la Odontología Estética. Inicialmente, fue introducido un sistema de monómeros BIS-GMA (bisfenol A-glicidil metacrilato) y a partir de esta invención, varias alteraciones siguen siendo realizadas con el objetivo de mejorar las propiedades químicas, físicas y mecánicas de las resinas compuestas.

Las resinas compuestas fotopolimerizables aún ofrecen numerosas ventajas, tales como mayor y mejor tiempo de trabajo, el cual es controlado por el profesional; fácil manipulación e inserción en la cavidad; mayor grado de polimerización, siempre y cuando sea utilizada una técnica correcta; mejor estética; además de presentar evolución en las características de microdureza al ser comparadas con los sistemas utilizados anteriormente 11.

Debido a la gran importancia que los equipos fotopolimerizadores ejercen sobre la calidad final de la restauración, el mercado odontológico ofrece diversas opciones de equipos. Cuan más modernos, se suman características a esos equipos con la finalidad de aumentar su efectividad. Actualmente se encuentran en el mercado equipos que emiten altas y variadas intensidades de luz, que inician con una baja intensidad de luz y aumentan la intensidad gradualmente, además de equipos que utilizan el laser de ión argón y lámpara de arco de plasma, que prometen polimerizar el composite en 10 segundos o menos 10. Últimamente, se encuentran en el mercado equipos fotopolimerizadores que utilizan luz de iodos (LED), la cual, además de ser una luz fría, que impide el calentamiento de la estructura dental, trabaja con una longitud de onda más específica de que los equipos de luz halógena (aproximadamente 470 nm). Otras ventajas de los LEDs son la mayor vida útil de la lámpara y el menor consumo de energía 13.

Debido a la gran variedad de equipos fotopolimerizadores con diferentes características, disponibles en el mercado, esta investigación se planteó como objetivo, analizar la eficacia de dos equipos a base de LED y uno a base de luz halógena sobre la microdureza de un composite, considerando el espesor del incremento utilizado.
Debido a la gran variedad de equipos fotoactivadores y con diferentes características disponibles en el mercado, este estudio evaluó la microdureza de un composite a diferentes profundidades de polimerización utilizando diferentes tipos de unidades de luz.


MATERIALES Y METODOS

Confección de los cuerpos de prueba y proceso de fotopolimerización

Fue utilizada la resina compuesta fotopolimerizable microhíbrida Z250 (3M ESPE de Brasil), lote 4MG, validad 10/2007, registro ANVISA 10002070090, color A3. Para la polimerización del composite fueron utilizados tres equipos fotopolimerizadores diferentes, siendo: uno de Luz halógena, el equipo Ultralux - Dabiatlante con intensidad de luz de aproximadamente 400 mW/cm2 y longitud de onda de 400 a 500 nm y dos equipos a base de LEDs: el equipo Radii - SDI con intensidad de luz de aproximadamente 1700 mW/cm2 y longitud de onda de 470 nm y el equipo Optilight LD III - Gnatus con intensidad de luz variando de 400 e 450 mW/cm2 y longitud de onda de 470 nm. Todos los equipos fotopolimerizadores fueron utilizados por un tiempo de exposición de 40 segundos. Durante la confección de los cuerpos de prueba fue utilizado el radiómetro digital Hilux Ledmax Curing Light Meter numero de orden 950-750; número de serie 4063022 (SDI) con el objetivo de averiguar la intensidad de luz de los equipos antes y después del uso, durante un tiempo de 10 segundos. Para la obtención de los cuerpos de prueba se utilizaron matrices cilíndricas de teflón con 2 mm de diámetro interno, 2,5 cm de diámetro externo y profundidades de 2 mm y 3 mm. La inserción del composite en las cavidades de las matrices fue realizada utilizando una espátula de Thompson en incremento único. Con el objetivo de obtener una superficie lisa y plana fue adaptada sobre la resina una lámina de vidrio. Este procedimiento es adoptado para evitar la necesidad de terminación y pulimento del material antes de las medidas de microdureza. Seguidamente el composite fue fotoactivado utilizando los diferentes equipos.


Grupos Experimentales

Fueron confeccionados 30 cuerpos de prueba, divididos en 6 grupos (n=5), variando la altura de estos de acuerdo con el equipo utilizado, siendo dos grupos para cada equipo. No hubo variación del composite y ni del tiempo (40 segundos) (figura 1).

FIGURA 1
Equipos con cuerpos de prueba

Análisis de la microdureza

Las medidas de dureza fueron realizadas después de 24 horas, contadas a partir de la obtención de los cuerpos de prueba utilizando el equipo de dureza Shimadzu Microhardness Tester HMV-2 (Japan), equipado con diamante Vickers, con una carga de 300 gramos por un tiempo de 15 segundos.

En cada región (superficie y fondo) de cada muestra, fueron obtenidas tres lecturas (identaciones), totalizando seis lecturas en cada cuerpo de prueba. Un total de 180 identaciones fueron realizadas.

Análisis Estadístico

Los resultados, expresados en dureza Vickers (VHN), fueron sometidos a tratamiento estadístico usando ANOVA, seguido del post test de Tukey-Kramer a un nivel de significancia de 5%.


RESULTADOS

Para relacionar la microdureza (variable dependiente), con el tipo de equipo fotopolimerizador para los cuerpos de prueba de 2 mm y 3 mm en la región de superficie y en el fondo de estos fueron, utilizados los test estadísticos ANOVA, seguido del post test de Tukey-Kramer a 5%, cuando fue encontrada diferencia significativa en el análisis de variancia. Antes de aplicar esos tests, se verifico la existencia o no de distribución normal de los datos a través del test de Kolmogorov-Smirnov. Todos los datos utilizados presentaron distribución normal, por lo tanto, se optó por utilizar tests paramétricos.

Tabla 1
Tamaño de la muestra, media, desviación e intervalos de confianza de la microdureza de superficie de cuerpos de prueba con 2 mm de profundidad de acuerdo con el equipo utilizado. Natal/RN, 2005.
Letras iguales corresponden a la inexistencia de diferencia significativa, según el post test de Tukey-Kramer.


Para la relación entre la microdureza y las medidas de superficie de los cuerpos de prueba con 2 mm de profundidad fue observada diferencia significativa entre los tres equipos. Tal diferencia residió entre el equipo Ultralux y los demás equipos. Entre los equipos Optilight e Radii, para la microdureza superficial en los cuerpos de prueba de 2 mm no fue observada diferencia significativa.

Tabla 2
Tamaño de la muestra, media, desviación e intervalos de confianza de la microdureza de superficie de los cuerpos de prueba con 3 mm de profundidad de acuerdo con el equipo utilizado. Natal/RN, 2005.
Letras diferentes denotan diferencia significativa entre los equipos, según el post test de Tukey-Kramer.


Para la relación entre la microdureza y las medidas de superficie de los cuerpos de prueba con 3 mm de profundidad fue observada diferencia significativa. Al comparar el equipo Ultralux con el Optilight y el Ultralux con el Radii, el ANOVA constato diferencia estadísticamente significativa entre el equipo Ultralux com los demás equipos (p<0.05).

Tabla 3
Tamaño de la muestra, media, desviación e intervalo de confianza de la microdureza del fondo de los cuerpos de prueba con 2 mm de profundidad de acuerdo con el equipo utilizado. Natal/RN, 2005.
Letras diferentes denotan diferencia significativa entre los equipos, según el post test de Tukey-Kramer.


Para la relación entre la microdureza y las medidas del fondo de los cuerpos de prueba con 2 mm de profundidad fue observada diferencia significativa entre los equipos. De acuerdo con el post test de Tukey-Kramer tal diferencia residió entre el equipo Ultralux y los demás equipos evaluados. Entre los equipos Optilight y Radii, no fue observada diferencia significativa.

Tabla 4
Tamaño de la muestra, media, desviación e intervalo de confianza de la microdureza del fondo de los cuerpos de prueba con 3 mm de profundidad de acuerdo con el equipo utilizado. Natal/RN, 2005.
Letras diferentes denotan diferencia significativa entre los equipos, según el post test de Tukey-Kramer.

Para la relación entre la microdureza y las medidas del fondo de los cuerpos de prueba con 3 mm de profundidad, también fue observada diferencia significativa entre los equipos. Esta diferencia, tal cual a la observada para los cuerpos de prueba de 2 mm, residió entre los equipos Ultralux y los otros evaluados.

Otra evaluación realizada en este estudio fue la comparación de la microdureza de la resina compuesta en las diferentes profundidades estudiadas (2 mm y 3 mm) para cada equipo utilizado (Ultralux, Radii y Optilight).

Tabla 5
Tamaño de la muestra, media, desviación e intervalo de confianza de la microdureza de la región de superficie y del fondo de acuerdo con la profundidad de los cuerpos de prueba utilizando el equipo Ultralux. Natal/RN, 2005.

Para el equipo Ultralux no fue verificada diferencia significativa en la microdureza de la resina entre las medidas de 2 mm y 3 mm en la región de superficie ni em la región del fondo.

Tabla 6
Tamaño de la muestra, media, desviación e intervalo de confianza de la microdureza de región de superficie y de fondo de acuerdo con la profundidad de los cuerpos de prueba utilizando el equipo Radii. Natal/RN, 2005.

No fue verificada diferencia significativa en la microdureza de la resina entre las medidas de 2 mm y 3 mm en la región de superficie, ni en la región del fondo con el uso del equipo Radii.

Tabla 7
Tamaño de la muestra, media, desviación e intervalo de confianza de la microdureza de la región de superficie y del fondo de acuerdo con la profundidad de los cuerpos de prueba utilizando el equipo Optilight. Natal/RN, 2005.

Para el equipo Optilight no fue verificada diferencia significativa en la microdureza de la resina entre las medidas de 2 mm y 3 mm en la región de superficie, ni en la del fondo.

En otro análisis fue comparada la microdureza de la región de superficie y de la del fondo a las profundidades de 2 mm y 3 mm.

Tabla 8.
Tamaño de la muestra, media, desviación e intervalo de confianza de la microdureza de la región de superficie y del fondo de acuerdo con la espesura de los cuerpos de prueba utilizando el equipo Ultralux. Natal/RN, 2005.

Para el equipo Ultralux no fue verificada diferencia significativa en la microdureza de la región de superficie y profunda de la resina en los cuerpos de prueba de 2 mm y 3 mm, cuyos valores de microdureza Vickers fueron siempre mayores para la región superficial.

Tabla 9
Tamaño de la muestra, media, desviación e intervalo de confianza de la microdureza de la región de superficie y de la del fondo de acuerdo con la espesura de los cuerpos de prueba utilizando el equipo Radii. Natal/RN, 2005.

Igual a lo observado con el equipo Ultralux, con el equipo Radii no fue verificada diferencia significativa en la microdureza de la región superficial y de la del fondo de la resina utilizando los cuerpos de prueba de 2 mm y 3 mm, cuyos valores de microdureza Vickers fueron siempre mayores para la capa superficial.

Tabela 10
Tamaño de la muestra, media, desviación e intervalo de confianza de la microdureza de la región de superficie y del fondo de acuerdo con la espesura de los cuerpos de prueba utilizando el equipo Optilight. Natal/RN, 2005.

Para el equipo Optilight no fue verificada diferencia significativa en la microdureza superficial y profunda de la resina para los cuerpos de prueba de 3 mm. Al contrario, comparando las microdurezas superficial y profunda de la resina para los cuerpos de prueba de 2 mm, fue encontrada diferencia significativa, siendo mayores los valores de microdureza Vickers para la capa superficial.

En este estudio también fueron evaluadas las correlaciones entre las microdurezas Vickers y la intensidad de luz inicial y final en los diferentes equipos, a las profundidades de 2 mm y 3 mm, localizaciones de las medidas (región superficial o profunda).

Tabla 11
Medidas de correlación y sus significancias estadísticas entre las medias de las microdurezas, las intensidades de luz y diferencia de intensidad en los diferentes equipos considerando las profundidades y la localización de las medidas. Natal/RN - 2005.

Fue evaluada la correlación entre la intensidad de luz inicial de cada equipo (Optilight, Radii y Ultralux) y la media de la microdureza en las medidas de superficie y del fondo con las diferentes profundidades. No fue observada correlación estadísticamente significativa entre las variables estudiadas para los equipos Radii y Ultralux. Sin embargo, para el equipo Optilight, fue observada correlación significativa la media de microdureza de la capa profunda en la matriz de 3 mm y la intensidad de luz inicial, siendo esta negativa.


DISCUSIÓN

El avance de la indicación de los materiales restauradores fotoactivados resultó en una mayor necesidad y en el uso más frecuente de equipos fotoactivadores lo que incentivó la realización de este estudio 6,24.

La aplicación de una alta intensidad de luz de los fotoactivadores sobre la superficie de la resina compuesta puede causar daños en la adaptación marginal de la restauración, provocando un aumento del estrés de contracción 6,17,24. Según Pereira et al. 17, la aplicación de luz fotoactivadora con intensidad muy alta sobre la resina compuesta, puede causar daños en la adaptación marginal de la restauración, provocando aumento del estrés de contracción. Por otro lado, autores como Machado 11, Machado 12, Machado 13 y Medeiros 14, basados en estudios utilizando equipo fotoactivador de alta intensidad, sugieren que el aumento de la intensidad no aumenta el estrés de contracción y que tal equipo proporcionó mayores valores de dureza. Igualmente Pereira 16, basado en su estudio afirmó que la intensidad de luz influencia la dureza de la resina compuesta.

De acuerdo con los resultados de este estudio con todos los tipos de equipos de luz utilizados, fue observado que las capas superficiales obtuvieron valores mayores de dureza de que las capas profundas, discordando de los hallazgos de Machado 11 y Varga, Schmi 25, que afirman la existencia de diferencia de la dureza independientemente de la profundidad de la resina.

En este estudio fue observada diferencia entre la dureza de la resina al ser usados los equipos fotoactivadores de luz halógena y de LED, estos resultados discuerdan de los obtenidos por Baldi et al. 3, que observaron microdureza similar de la resina al ser fotopolimerizada con luz halógena y LED.

Aún no existe un sistema de fotoactivación ideal que permita su indicación plena en Odontología estética. Mayores estudios son necesarios para obtener un sistema que sea considerado satisfactorio. Sin embargo, existe una fuerte tendencia hacia la indicación de equipos que utilizan mayor tiempo de exposición y una reducida intensidad de luz en los primeros segundos de exposición a esta, asociada a la intensidad máxima durante el tiempo restante.

Basados en los resultados de este estudio, se sugiere la manutención de las fuentes fotoactivadoras y tiempos de exposición al mínimo 40 segundos.

Autores como Pereira 15 y Rissi, Cabral 19 manifiestan que la fotoactivación insuficiente de las resinas compuestas son frecuentemente citada entre las principales causas de fracaso clínico de las restauraciones realizadas con ese material. Aunque todas las recomendaciones sean seguidas, puede ocurrir una fotoactivación incompleta de las resinas en la porción más profunda de la cavidad a ser restaurada, comprometiendo las propiedades de esos materiales.

Los resultados de este estudio concordaron con la mayoría de los autores consultados en la literatura, con solo pequeñas divergencias, sin embargo, satisfaciendo nuestro objetivo de avaluar la importancia del tiempo y de la profundidad de fotoactivación. Por lo tanto, se puede sugerir que el profesional debe adoptar un programa de manutención de sus equipos fotoactivadores y utilizar técnica de incrementos en la fotopolimerización asociada a períodos de 40 segundos de exposición a la luz, para obtener mejores resultados. Nuevos estudios son necesarios para evaluar otras propiedades de las resinas compuestas que puedan ser influenciadas por el empleo de diferentes tipos de equipos fotoactivadores.


CONCLUSIÓN

Basados en los resultados de dureza obtenidos con relación a los factores analizados y de las posibles interacciones, se concluye que:
  1. Entre los equipos evaluados, independiente de la espesura del cuerpo de prueba, el que proporcionó mayores valores de microdureza, fue el Ultralux-Dabiatlante;

  2. No fue encontrada diferencia significativa en la microdureza del composite a las profundidades de 2 y 3 mm, tanto en la región de superficie como en la del fondo con relación a los equipos evaluados;

  3. Para el equipo Ultralux y el Radii no fue verificada diferencia significativa entre la microdureza superficial y profunda a las profundidades de 2 y 3 mm.
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