ARTIGOS CIENTÍFICOS

 

Avaliação in vitro da resistência ao cisalhamento de três materiais adesivos na colagem de braquetes ortodônticos

 

Avaliação in vitro da resistência ao cisalhamento de três materiais adesivos na colagem de braquetes ortodônticos

 

 

LEILA MARIA MARINHO ROCHA ^I; MARIA FERNANDA DE SOUZA MAUÁ SERAPIÃO TOLEDO ^I; ANA CHRISTINA CLARO NEVES ^II; SIGMAR DE MELLO RODE ^III

^I Mestre em Prótese Dentária pela Universidade de Taubaté (Unitau) – Taubaté/SP
^II Professora Assistente Doutora do Programa de Pós-graduação em Odontologia da Universidade de Taubaté (Unitau) – Taubaté/SP
^III Professor Titular do Programa de Pós-graduação em Odontologia da Universidade de Taubaté (Unitau) – Taubaté/SP

Endereço para correspondência

 

 

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RESUMO

Objetivo: Este estudo objetivou avaliar a resistência ao cisalhamento da união esmalte/resina/braquete de três materiais adesivos: Transbond XT (3M Unitek) de uso específico em ortodontia, RelyX ARC (3M) e Enforce (Dentsply). Metodologia: Foram utilizados 60 dentes bovinos incluídos em resina acrílica em tubos de PVC. Os espécimes foram divididos em três grupos de 20, de acordo com o material de cimentação utilizado. Os braquetes foram cimentados aos dentes e, após 24 horas, aferida a resistência ao cisalhamento em uma máquina universal de ensaios Versat 2000, com velocidade de 1 mm/min. e célula de carga de 50 kgf. Os resultados obtidos foram submetidos a análise estatística (ANOVA e teste de Tukey). Resultados: Não foi verificada diferença significativa entre os materiais avaliados (p<0,05). Conclusão: Todas as resinas testadas apresentaram adesividade suficiente para resistir às forças durante o tratamento ortodôntico, constituindo alternativa viável para a cimentação de braquetes ortodônticos.

Descritores: Resistência ao cisalhamento. Braquetes ortodônticos. Cimentos dentários.

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ABSTRACT

Objective: This study evaluated the resistance of the shear strength to the union enamel/ resin/brackets, of three adhesive materials: Transbond XT (3M Unitek) of specific orthodontic use, RelyX ARC (3M) and Enforce (Dentsply). Materials and methods: We used 60 bovine teeth that were set in PVC tubes containing acrylic resin. The specimens were divided into three groups according to cementation material used. The cementation of the brackets in the teeth was performed and, after 24 hours, the resistance of the shear strength tests were accomplished in a Versat 2000 universal testing machine at a 1 mm/min speed and 50 kgf loading cell. The results acquired were submitted to one-way variance analysis (ANOVA) and to the Tukey test. Results: No significant differences were observed between the assessed materials (p<0.05). Conclusion: The resins tested presented enough adhesion to resist the orthodontic treatment, which constitutes a viable alternative for orthodontic cementation.

Descriptors: Shear strength. Orthodontic brackets. Dental bonding.

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Introdução

A partir do trabalho de Newman¹³ a respeito da cimentação de braquetes ortodônticos à superfície dentária com o uso de resina epóxi, efetivou-se a utilização da resina composta na colagem de acessórios ortodônticos, substituindo o sistema de braquetes soldados em bandas fixadas com cimento de fosfato de zinco. A colagem direta representou um avanço significativo na ortodontia: reduzindo o número de consultas, simplificando o procedimento, diminuindo o tempo de atendimento e o desconforto para o paciente, facilitando a higienização e a detecção de cárie, possibilitando estética mais agradável, eliminando a necessidade de afastamento interdental e diminuindo a incidência de manchas brancas no esmalte. Entretanto, a técnica de colagem e o material utilizado devem promover adesão suficiente entre os braquetes e os dentes, suportando a aplicação das forças durante o tratamento ortodôntico²⁷.

Simplício²⁵ relatou que os materiais de colagem devem apresentar força de adesão suficiente para resistir aos esforços mastigatórios e às forças ortodônticas durante o tratamento; escoamento e tempo de trabalho adequado para permitir a penetração do material nas retenções e manter o braquete na posição desejada antes da polimerização; insolubilidade nos fluidos bucais; coeficiente de expansão térmica semelhante ao do dente; estabilidade cromática e possibilidade de serem removidos sem causar danos à estrutura do esmalte (trincas e/ou fraturas).

Embora a força de adesão para o sistema de união esmalte/agente cimentante/braquete ainda não esteja bem definida, Reynolds²⁰ sugeriu uma força de adesão entre 6 a 8 Mpa como adequada às necessidades clínicas. Essa força pode ser influenciada por vários fatores como: tipo e concentração da solução ácida, tempo de condicionamento do esmalte, material e desenho da base do braquete, natureza do dente utilizado, contaminação da superfície dentária no ato da colagem, intensidade da força aplicada, profilaxia prévia e habilidade do profissional com a técnica adesiva. Segundo Bishara et al.⁴, força de adesão superior a 11,1 MPa causa significativo aumento nas trincas de esmalte após a descolagem dos braquetes.

Atualmente, diversas resinas compostas para utilização específica em ortodontia estão em desenvolvimento, as quais apresentam composição similar às resinas compostas utilizadas para cimentação adesiva de restaurações diretas e indiretas, porém com custo superior ao das resinas compostas convencionais. Buscando ampliar o leque de opções econômicas de materiais para cimentação de braquetes ortodônticos, este estudo se propôs a avaliar comparativamente a força de adesão de três diferentes materiais adesivos.

 

Objetivos

O objetivo do presente estudo foi avaliar comparativamente a resistência ao cisalhamento de três materiais resinosos adesivos na colagem de braquetes ortodônticos.

 

Materiais e métodos

Preparo dos corpos-de-prova

Foram utilizados 60 incisivos bovinos permanentes provenientes de animais de um mesmo lote, com idade média de três anos.

Os dentes foram limpos com curetas periodontais (Gracy ½), água corrente e jato de bicarbonato de sódio (Profident Dabi Atlante), sendo em seguida submetidos à profilaxia com pedra-pomes e água, utilizando escovas de Robinson.

Os elementos dentários foram armazenados em água destilada a aproximadamente -5º C por, no máximo, 30 dias. Vinte e quatro horas antes do início do experimento, foram imersos em água destilada a 37ºC.

Os dentes foram seccionados abaixo do terço cervical, logo abaixo do limite anatômico coroa/raiz. Para que durante a colagem dos braquetes a camada de resina entre o esmalte e o braquete ficasse a mais uniforme e fina possível, a superfície vestibular das coroas foi planificada em recortador de modelos de gesso, com irrigação simultânea e polida a fim de remover possíveis irregularidades, características do esmalte bovino. O polimento foi realizado com discos de lixa d'água de granulação 320 e 600.

Em seguida, cada coroa foi posicionada na haste de um delineador, ficando a área mais plana da superfície vestibular paralela à haste vertical. A haste foi então posicionada para introduzir a coroa aproximadamente 1 cm no interior de um anel de PVC (Tigre, Joinville, Brasil) com 20 mm de diâmetro e 20 mm de altura, que foi preenchido por resina acrílica quimicamente ativada (Jet Set, Clássico, São Paulo, Brasil) (Figura 1).

A superfície vestibular de cada espécime foi condicionada com ácido fosfórico a 35% (3M ESP), conforme instruções do fabricante, lavada abundantemente com spray água/ar durante 15 segundos e secas com jatos de ar durante 5 segundos.

Os braquetes utilizados foram obtidos a partir de braquetes pré-programados de aço inoxidável para incisivo central superior (Kirium Line- Abzil), prescrição Dr. Leopoldino Capelozza Filho, que tiveram a canaleta que acomoda o fio ortodôntico eliminada, de forma a tornar este elemento mais rígido e minimizar a possibilidade de deformação durante o teste de resistência ao cisalhamento¹⁸ (Figura 2).

 

 

 

 

 

Os espécimes foram divididos em três grupos (n=20), sendo que no Grupo I foi utilizado o Sistema Enforce (Dentsply), no Grupo II o Sistema RelyX ARC (3M) e no Grupo III ou Grupo Controle, o Sistema Transbond XT (3M Unitek ).

Os materiais resinosos (Enforce, RelyX ARC e Transbond XT) e seus respectivos adesivos (Primer & Bond, Single Bond 2 e Light Cure Adhesive Primer), foram aplicados à superfície de colagem dos braquetes e, com auxílio de uma pinça ortodôntica, foram posicionados na região mais plana da superfície vestibular das coroas, com pressão manual suficiente para adaptar o braquete e promover escoamento do material. O excesso de material de colagem foi removido com sonda exploradora antes da fotopolimerização, realizada na interface esmalte/braquete por 40 segundos (20 segundos na face mesial e 20 segundos na face distal), com aparelho fotopolimerizador XL 3.000 (3M), com intensidade de luz 620 mW/cm². A partir deste ponto, os conjuntos coroa/braquete/anel de PVC foram denominados corpos-de-prova (CP) e armazenados por 24 horas em estufa a 37ºC, sendo em seguida submetidos ao teste de cisalhamento.

Teste de resistência ao cisalhamento

Os CP submetidos ao teste de resistência ao cisalhamento na máquina de ensaios VERSAT 2000, com célula de 50 kgf de carga e velocidade de deslocamento de 1,00 mm/min.

A carga máxima necessária para deslocar ou iniciar o deslocamento do braquete foi registrada em Newton por milímetro quadrado (N/mm2) e convertida em Megapascal (Mpa) em função da área – previamente calculada – da base do braquete. Os dados obtidos foram estatisticamente analisados (ANOVA e teste Tukey) para comparação dos resultados (p<0,05).

 

Resultados

Os dados foram analisados pelo teste de variância ANOVA, comparando a resistência média em MPa de cada grupo estudado. A avaliação mostrou não haver diferenças estatísticas entre os materiais (F=0,95; p>0,05).

Na Tabela 1 são apresentados os valores mínimo, máximo, médio e o desvio padrão, em MPa, de cada grupo. O material RelyX e o Transxbond XT apresentaram a menor (DP=0,90) e maior dispersão (DP=1,43), respectivamente.

 

 

 

 

 

A Tabela 2 mostra os valores de p obtidos no teste de Tukey e confirma o resultado da ANOVA, isto é, que não houve diferença estatisticamente significativa da resistência ao cisalhamento entre os três grupos do estudo.

Na Figura 2, as barras representam a média e, as linhas em cima de cada barra, o desvio padrão de cada material. Pelo gráfico, pode-se notar que realmente não há diferença estatística, pois a média e o desvio padrão dos grupos que têm a menor média e menor desvio (Rely X e Enforce) está dentro do intervalo determinado pela média e pelo desvio do grupo de maior média e maior desvio (Transbond XT).

 

Discussão

Com o advento dos adesivos dentários, a colagem de braquetes ortodônticos diretamente ao esmalte dentário tornou-se rotina clínica confiável. A resistência, principal característica buscada nos adesivos, foi obtida com a associação da técnica do condicionamento ácido do esmalte e uso das resinas compostas20. Em Ortodontia, a adesão deve ser estável e apresentar resistência suficiente para impedir o deslocamento do braquete, resistir aos esforços mastigatórios e forças ortodônticas durante o tratamento, além de apresentar facilidade de remoção sem causar danos ao esmalte^16,25.

Estudos sustentam a utilização de dentes bovinos como alternativa para os testes de adesão, desde que certos critérios sejam respeitados para minimizar as variáveis que podem interferir nos resultados^{10,12,14,19,24,26,23}. De acordo com o trabalho de Nakamichi, Iwaku e Fusayama¹², não foram encontradas diferenças significativas na adesão ao esmalte dental humano e bovino em todos os materiais testados, possibilitando o uso do esmalte bovino nos diversos testes de adesão. Os dentes bovinos apresentam semelhança estrutural aos dentes humanos e facilidade de aquisição e manipulação²³.

Embora a literatura sobre a colagem de braquetes ortodônticos seja ampla, a falta de um protocolo de pesquisa padronizado tem tornado difícil a comparação entre os valores relatados em estudos que usaram diferentes tipos de ensaio⁵.

A utilização de teste de cisalhamento é uma tentativa de aproximar o estudo laboratorial da situação clínica à qual o braquete é submetido; esse acessório está mais sujeito às forças de cisalhamento do que à tração. Diversos autores preferem esse tipo de ensaio^5,7.

Assim, baseamo-nos em alguns aspectos do trabalho de Fox, McCabe e Buckley⁹ que, por meio de revisão de literatura, examinaram as diversas metodologias dos testes de resistência à adesão e estabeleceram vertentes para a padronização dos mesmos, como: dentes armazenados em água destilada antes da colagem dos acessórios por mais de um mês e menos de 6 meses; após a colagem, dentes armazenados em água a 37oC por 24 horas, testes destrutivos realizados em maquina Instron ou equivalente, com velocidade de 0,1 mm/min; cuidados para que a ponta aplicadora e a direção da força durante o teste sejam as mesmas em todos os espécimes; pelo menos 20 espécimes por grupo – outros autores determinaram diferentes números de espécimes por grupo^21,1; força de adesão registrada em megapascal ou Newton.

A maioria dos estudos para avaliar a resistência à tensão usa braquetes vendidos comercialmente. Pizzo-Reis¹⁸, junto com a empresa AbZIL, desenvolveu um acessório sem ranhura e sem aletas para estudar a resistência ao cisalhamento, enquanto optamos por deixar as aletas e tirar só a ranhura para que não houvesse possibilidade de deformação durante o teste de resistência ao cisalhamento.

O tempo de armazenamento das amostras após a colagem dos acessórios usado neste trabalho também foi baseado nos achados de Bishara et al.⁵ que constataram que as maiores forças de adesão foram obtidas após 24 horas de armazenamento. De acordo com Correr Sobrinho⁸, os materiais resinosos apresentam polimerização tardia, com melhora de suas propriedades físicas e consequente redução das falhas coesivas.

As resinas compostas avaliadas apresentaram força de adesão semelhante quando comparadas entre si, isto é, não apresentaram diferenças estatísticas na análise de variância ANOVA ou no teste de Tukey; os valores médios obtidos foram de 6,84 Mpa para o Grupo Controle (Transbond XT), 6,64 Mpa (Relyx) e 6,36 Mpa (Enforce), respectivamente. Apesar de não haver diferença estatística entre os materiais, o Transbond XT apresentou os maiores valores absolutos. Por essa razão, podemos classificar esses materiais como adequados para as necessidades clínicas por apresentarem valores de força de adesão compatíveis com os achados no trabalho de Reynolds²⁰.

Nos trabalhos de adesão, a resina composta convencional Transbond XT é usada como Grupo Controle na colagem de acessórios ortodônticos, mostrando-se eficaz e com valores clinicamente aceitáveis, já que os resultados não mostraram diferença estatística significativa^{2,3,6,15,17,21,22}.

Quanto à utilização de materiais não-específicos para colagem, Tortamano et al.²⁷ avaliaram a força de adesão de diferentes materiais resinosos, como resina Z100 e Durafill, Transbond XT e CIVMR, como alternativa viável para colagem de braquetes; e Marini et al.¹¹ com a resina composta Fill Magic e uma resina quimicamente ativada (Concise Ortodôntico), concluindo que, embora o Transbond XT tenha obtido os melhores resultados, existe a possibilidade de uma alternativa, com o que concordamos.

Pascotto, Hoeppner e Pereira¹⁶ abordaram os principais cuidados durante a técnica adesiva de fixação de braquetes ao esmalte ou sobre diferentes materiais restauradores, bem como os sistemas adesivos e resinosos disponíveis para essa finalidade a fim de orientar o profissional durante as manobras clínicas de instalação do aparelho fixo. Concluíram que, diante dos avanços tecnológicos dos materiais e das técnicas adesivas, é possível obter uma retenção adequada e duradoura dos acessórios sobre a superfície dentária hígida ou restaurada com diferentes materiais, desde que a técnica clínica de colagem e manipulação dos materiais seja criteriosamente seguida pelos operadores. Embora o Transbond XT tenha obtido os melhores valores absolutos, o fato de utilizarmos materiais não especificamente indicados para colagem de braquetes, por não apresentarem diferença estatística, fornece uma gama maior de opções de recursos, facilitando a escolha do profissional.

 

Conclusão

Foi possível concluir que não houve diferença estatisticamente significativa entre os valores de resistência ao cisalhamento apresentados pelos materiais avaliados (Transbond XT, Rely X ARC e Enforce).

 

Referências

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Endereço para correspondência:
Sigmar de Mello Rode
Rua Viradouro, 97 – Itaim Bibi
CEP: 04538-110 – São Paulo/SP
e-mail: sigmarrode@uol.com.br

Recebido em: 02/03/10
Aceito em: 05/05/10