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RPG. Revista de Pós-Graduação

versão impressa ISSN 0104-5695

RPG, Rev. pós-grad. vol.18 no.3 São Paulo Jul./Set. 2011

 

ARTIGO ORIGINAL

 

Comparação dos ensaios de microtração, push-out e pull-out na avaliação da adesão entre pino de fibra e dentina radicular por meio da mensuração da resistência de união

 

Evaluation of different bond strength tests on fiber posts' adhesion

 

 

Carina Strano CastellanI; Paulo Eduardo Capel CardosoII

IMestranda do Departamento de Biomateriais e Bioquímica Oral da Faculdade de Odontologia da Universidade de São Paulo (USP) – São Paulo/SP
IIProfessor Doutor do Departamento de Biomateriais e Bioquímica Oral da Faculdade de Odontologia da Universidade de São Paulo (USP) – São Paulo/SP

Endereço para correspondência

 

 


 

RESUMO

Este estudo comparou os ensaios de microtração, pull-out e push-out, na habilidade de medir a resistência de união (RU) entre pinos de fibra e dentina radicular, e também analisou o comportamento de diversos tipos de condicionamento dentinário (ácido fosfórico 37% ou monômero acídico) em diferentes profundidades de dentina radicular. Foram utilizados 18 dentes uniradiculares, endodonticamente tratados. Em metade deles, aplicou-se o sistema adesivo Optbond Solo Plus (Kerr) (OS) e na outra metade o Optbond Solo Self Ecth (Kerr) (OSE). Na fixação dos pinos em ambos os grupos foi utilizado o cimento resinoso Variolink II (Bisco). Para testar a RU, os dois grupos foram divididos em três subgrupos, nos quais todos os corpos-de-prova tinham 1 mm de espessura de dentina radicular. No subgrupo Mi foi usado o ensaio de microtração, no subgrupo Pl o ensaio de pull-out e no Ps o push-out. Tanto no ensaio de Ps quanto no Pl, os corpos-de-prova eram em forma de disco com forças aplicadas sobre o centro do pino. Já para o ensaio de microtração, os discos de dentina contendo os pinos receberam entalhes bilaterais diametralmente opostos, adquirindo formato final de ampulheta. Todos os testes foram realizados em uma máquina de ensaios universais (Kratos/Brasil) com velocidade de 0,5 mm/min. Apenas a comparação entre os diferentes ensaios mostrou diferença estatística significante (Mi = 5,93 ± 2,00a; Pl = 6,11 ± 2,82a; Ps = 9,50 ± 4,05b). Independente de outras variáveis, o tipo de ensaio pode influenciar nos valores de RU entre pino de fibra e dentina radicular.

Descritores: Pinos dentários. Adesivos dentinários. Dentina.


 

ABSTRACT

The purpose of the present study was to compare microtensile (Mi), push-out (Ps) and pull-out (Pl) tests in the ability to accurately measure the bond strength of fiber posts luted inside root canals, using two different adhesives, Optbond S Plus/Kerr (OS) and Optbond Solo Self Ecth/Kerr (OSE), at different root dentin levels, cervical, middle and apical. Eighteen human intact single-rooted and endodontically treated teeth were divided into two groups according to the adhesive system used. Both adhesive systems were used in combination with Variolink II (Ivoclar-Vivadent). Teeth were, than, divided in three groups depending on the type of test performed: Mi, Ps or Pl. All samples were perpendicularly sectioned into 1 mm thick sections. For Ps and Pl tests, samples were disc shaped, and the bond strength between post and dentin was measured in the root slice and the force applied on the center of the specimen. For the Mi test hourglass-shaped, samples were obtained by trimming the proximal surfaces of each slice using a diamond bur until it touched the post. All specimens were submitted to a bond strength test at 0.5 mm/minute crosshead speed in a universal testing machine. Statistically significant difference was found only amid the different tests (Mi = 5.93 ± 2.00a; Pl = 6.11 ± 2.82a; Ps = 9.50 ± 4.05b). The push-out test provided higher values of bond strength for root dentin and fiber post when compared to the values obtained by the microtensile and pull-out tests. No statistically significant differences were found either among the two adhesives or among root levels.

Descriptors: Dental pins. Dentin-bonding agents. Dentin.


 

 

INTRODUÇÃO

A utilização de pinos de fibra para a retenção de peças protéticas em dentes tratados endodonticamente está largamente difundida. Muitas são as vantagens dos pinos de fibra em relação aos metálicos, destacando-se a associação a cimentos resinosos22 e a menor concentração de estresse na raiz em decorrência de seu módulo de elasticidade próximo ao da dentina, diminuindo, assim, o risco de fratura radicular13.

Porém, alguns fatores encontrados no processo de cimentação, como a orientação e densidade dos túbulos dentinários nas diferentes porções da raiz7 e a secagem dentinária após condicionamento ácido4, fazem deste processo um complexo procedimento adesivo11.

A secagem dentinária após o condicionamento ácido é um procedimento crítico no qual o desenvolvimento de falhas adesivas pode ocorrer4. Uma das formas de contornar este problema é a utilização de um sistema de adesivo autocondicionante com monômeros acídicos, os quais, simultaneamente, desmineralizam e se infiltram na camada smear layer e na dentina, eliminando o colapsamento das fibras colágenas e, consequentemente, possíveis falhas no procedimento adesivo e melhorando, desta forma, a união entre pino e dentina radicular11.

Para a avaliação da união entre pino de fibra e dentina radicular, bem como a análise das variáveis que podem interferir neste processo, são utilizados ensaios de resistência de união, dentre eles o de microtração4,10,16, o de pull-out22 e o de push-out3,12,18,19, sendo este último o mais usado.

O ensaio de microtração permite ensaiar corpos-de-prova com dimensões reduzidas, apresentando menos falhas coesivas9,16. Embora este teste ainda permita a obtenção de vários corpos-de-prova de um único dente, tem-se uma técnica sensível e alto número de falhas prematuras11.

Outro teste utilizado para avaliar a resistência de união entre pino e dentina radicular é o de pull-out, que distribui melhor as tensões, pois é capaz de medir precisamente a resistência de união entre o pino e a dentina radicular5,22, porém o custo proveniente do grande número de pinos utilizado limita o seu uso.

Já o de push-out, ou extrusão, proporciona melhor estimativa da resistência de união quando comparado aos testes convencionais, pois força o rompimento a ocorrer paralelamente à interface de adesão, obtendo-se, verdadeiramente, uma carga de cisalhamento12, como o que ocorre clinicamente. Porém, os valores encontrados para a resistência adesiva são maiores do que em outros testes, situação possivelmente causada pela fricção durante o deslocamento, criando tensão na interface da restauração9.

Fica evidente que todos os testes para medir a resistência de união entre pino e dentina radicular apresentam vantagem e desvantagens, tornando importante a comparação destes métodos dentro de um mesmo estudo.

Ainda que muitos estudos tenham sido realizados nos últimos anos com relação aos testes de resistência de união entre pinos e dentina radicular4,9,11, não há na literatura nenhum estudo que compare, simultaneamente, os ensaios citados acima, bem como a avaliação da adesão proporcionada por diferentes sistemas de condicionamento dentinário existentes no mercado, nas diversas regiões do canal radicular.

 

OBJETIVOS

Este estudo teve como objetivo avaliar a resistência de união entre o pino de fibra de vidro e a dentina radicular por meio de testes de microtração, pull-out e o push-out, utilizando dois tipos de condicionamento dentinário um de ácido fosfórico e outro autocondicionante, em três diferentes profundidades de dentina radicular: cervical, média e apical.

 

MATERIAL E MÉTODOS

Dezoito dentes anteriores inferiores, cedidos pelo Banco de Dentes Humanos da Faculdade de Odontologia da Universidade de São Paulo (BDH/FO-USP), com concordância do Comitê de Ética em Pesquisa (CEP) da mesma instituição, foram endodonticamente tratados e obturados 1 mm aquém do ápice, utilizando o cimento AH Plus (Dentsply). A parte coronária de cada dente foi removida, sendo cortada por um disco de diamante sob refrigeração de água, logo abaixo da junção esmalte-cemento e perpendicularmente ao longo eixo do dente, e armazenada em água destilada por 72 horas.

Após isto, as raízes foram desobturadas com o auxílio da broca de Largo número 3, em baixa velocidade, de acordo com as instruções do fabricante do pino de fibra de vidro. As raízes foram divididas em dois grupos, segundo o tipo de condicionamento dentinário a ser realizado, sendo um adesivo de frasco único (OptiBond Solo/KERR) (OS), que preconiza o condicionamento da dentina com ácido fosfórico a 37%, e outro do tipo autocondicionante (OptiBond Solo Plus Self Etch/KERR) (OSE). Ambos foram utilizados com o OptiBond Solo Plus Activator (KERR) para ativação química dentro do conduto radicular, permitindo a polimerização do adesivo em áreas mais profundas as quais a luz não alcança.

Para a confecção dos corpos-de-prova, os dois grupos foram subdivididos em três subgrupos (n = 3), de acordo com ensaio a ser realizado: microtração, push-out ou pull-out.

 

Ensaio de microtração

Para o ensaio de microtração foram utilizadas seis raízes, nas quais três foram condicionadas com o sistema de condicionamento com ácido fosfórico seguido da aplicação do sistema adesivo OptiBond Solo com o ativador. Nas outras três, foi utilizado o primer autocondicionante, seguido do sistema adesivo OptiBond Solo Plus Self Etch com o ativador. Todos os produtos foram aplicados de acordo com as instruções do fabricante.

Após a aplicação do sistema adesivo, tanto o cimento resinoso Variolink II (Ivoclar/Vivadent) quanto o pino de fibra de vidro utilizado, Superpost número 3 (Superdont), foram manipulados e aplicados de acordo com as instruções do fabricante. O conjunto foi, então, fotoativado por 40 segundos.

As seis raízes com os pinos de fibra cimentados foram devidamente identificadas e armazenadas na água, em temperatura ambiente, por uma semana. Após este período, foram cortadas com auxílio da máquina de corte Labcut 1010 (Extec, Enfield, CT, EUA) em fatias de 1 mm, aferidas com paquímetro digital de precisão (Starrett/ 727-6/150) e variação de 0,9 – 1,1 mm de espessura, perpendicularmente ao seu longo eixo, com o auxílio de um disco de diamante e sob refrigeração de água. Secções seriadas foram feitas até o aparecimento da guta-percha na região apical, porém apenas a média das fatias de cada região foi utilizada para os resultados.

Para finalizar a preparação do corpo-de-prova, cada fatia obtida recebeu dois entalhes, diametralmente opostos, assemelhando-se ao formato de uma ampulheta (Figura 1A). Estes cortes foram feitos por uma broca de diamante em forma tronco cônica (FF 3195), montada em uma peça de alta rotação e usada sob refrigeração. A resistência de união foi expressa em MPa pela divisão da carga no momento da fratura (Newtons) pela a área adesiva (mm), sendo que:

 

 

 

onde π é a constante 3,1416, r é o raio do pino, PD é a espessura da ponta da broca diamantada de 0,2 mm e e é a espessura da fatia.

 

 

 

Ensaio de push-out

Seis raízes foram primeiramente fatiadas perpendicularmente ao seu longo eixo com a mesma espessura do que no teste de microtração, ou seja, de 1 mm, e cada fatia foi aferida com um paquímetro digital de precisão (Starrett/727-6/150) e variação de 0,9 – 1,1 mm de espessura. Cada raiz proporcionou três fatias, sendo uma para cada região (cervical, média, apical).

Os sistemas adesivos foram aplicados da mesma forma do que a empregada para os corpos-de-prova do teste de microtração. Após isto, os pinos de fibra também foram cortados em três partes iguais, de aproximadamente 4 mm de comprimento, com auxílio de um disco diamantado de 0,1 mm de espessura (KG Sorensen).

Cada terço de pino de fibra foi cimentado na fatia de dentina radicular de maneira perpendicular, de modo que o pino transpassasse a raiz em 1 mm em ambos os lados (Figura 1B ), sendo os corpos-de-prova devidamente identificados e armazenados da mesma forma que os espécimes para a microtração.

Após o procedimento, o corpo-de-prova foi colocado em um compartimento próprio com a base menor do corte voltada para cima. Uma ponta metálica montada foi posicionada no centro do pino transpassado e foi aplicada carga no sentido apical-coronal, empurrando o pino através do maior lado da amostra. A fratura adesiva foi constatada pela extrusão do pino do canal radicular.

A resistência de união foi calculada pela carga (N) no momento da extrusão dividida pela área adesiva (mm2), que no caso do ensaio de push-out é dada por:

 

 

 

sendo π a constante 3,1416, r o raio do pino de fibra e e a espessura da fatia.

 

Ensaio de pull-out

Para os testes de pull-out, seis raízes foram fatiadas e condicionadas da mesma maneira que no ensaio de push-out. Os pinos de fibra também foram cortados de igual forma que no ensaio anterior. Assim como os sistemas adesivos com o cimento resinoso também foram utilizados igualmente aos outros grupos.

Porém, na cimentação deixou-se 3 mm de pino de fibra sobressalente no lado de maior diâmetro, pois, ao invés de empurrar o pino, este foi fixado em uma pinça e puxado até a extrusão do pino do canal radicular (Figura 1C). A resistência adesiva em MPa, foi calculada como no ensaio de push-out.

Todos os corpos-de-prova foram testados na máquina de ensaio universal (Kratos Dinamômetros, Embu, SP, Brasil), com velocidade de 0,5 mm/min.

 

RESULTADOS

Após os dados de resistência de união terem sido calculados, foi feito o teste de homocedasticidade e só então as médias foram submetidas à análise de variância (ANOVA) de três fatores, sendo o fator região vinculado. Apenas o fator ensaio foi significante, como mostra-se na Tabela 1 (p < 0,05). Os demais estudados, como adesivo e região, e as interações correspondentes, não apresentaram diferença estatística (Tabela 2).

Para a melhor caracterização dos ensaios utilizados, também foi calculado o número de corpos-de-prova total e o de falhas prematuras, bem como o coeficiente de variação (CV) dos resultados (Tabela 3).

 

DISCUSSÃO

Diversos estudos têm sido descritos na literatura avaliando a resistência de união de sistemas adesivos e cimentos resinosos em dentina radicular2,3. Entretanto, estes valores variam muito conforme a metodologia empregada, o preparo do substrato e os materiais utilizados, dentre outros fatores.

Um dos que pode influenciar nos estudos de resistência de união é o tipo de ensaio utilizado. Para promover padronização entre os diversos estudos, ou mesmo na busca de um ensaio mecânico mais confiável, fez-se necessário o estudo mais aprofundado destes testes.

Porém, na comparação entre diferentes ensaios mecânicos deve-se levar em consideração fatores como a quantidade de falhas prematuras, variabilidade e capacidade de um ensaio em apontar diferenças. Sendo assim, este estudo comparou os ensaios de resistência de união entre pinos de fibra e dentina radicular sob diversos parâmetros.

 

 

 

 

 

 

 

A análise estatística mostrou diferença significante entre os diferentes ensaios. O teste de push-out apresentou valores de resistência de união mais elevados do que os de microtração e pull-out para as diferentes médias. O achado está de acordo com outro estudo que propõe que, além da adesão química e do embricamento micromecânico, uma força de fricção também faz parte da resistência de união9.

Porém, no presente estudo, o aumento do valor de resistência adesiva, quando utilizado o ensaio de push-out, foi seguido pelo incremento da variabilidade, que pode ser expresso pelo aumento do CV. Contudo, o ensaio que mostrou maior CV foi o de pull-out, mas a média dos valores de resistência de união apresentou-se inferior. Os altos valores de CV encontrados para o ensaio de push-out e pull-out mostram diminuição da confiabilidade destas técnicas e podem ser explicados pela sensibilidade na confecção dos corpos-de-prova, que, por serem feitos individualmente e proporcionarem menor número de corpos-de-prova, podem variar mais os valores de resistência de união e, consequentemente, o CV. Outro fator que pode influenciar é a necessidade de instrumentos de corte para a correta extração do excesso de cimento resinoso para estes ensaios, induzindo estresse na interface adesiva. Dificuldades como esta, ou seja, de técnica, já foram relatadas anteriormente para o ensaio de microtração11,17,20.

O ensaio de microtração em estudo anterior11 mostrou grande variabilidade e alto número de falhas prematuras, que o autor descreve como consequência da confecção de entalhes laterais nos corpos-de-prova com brocas diamantadas, induzindo estresse na interface adesiva e aumentando, assim, a variabilidade. Porém, no presente estudo, este ensaio não mostrou grande variabilidade em relação aos outros dois ensaios, mas sim muitas falhas prematuras. Já o de push-out apresentou menor quantidade de falhas prematuras, e no de pull-out não houve falhas do tipo.

A fratura prematura também é um importante fator na comparação entre os ensaios, pois denota a fragilidade da técnica na confecção dos corpos-de-prova, ou seja, indução de tensões nas amostras e, por consequência, nas interfaces adesivas, o que pode levar à menor confiabilidade no ensaio11.

Em relação aos diferentes sistemas de condicionamento dentinário, ambos os adesivos tinham a mesma composição química; apenas o que diferiu entre eles foi a utilização do ácido fosfórico ou primer autocondicionante.

O condicionamento dentinário com ácido fosfórico é frequentemente indicado como de eleição para cimentação intracanal devido à completa remoção da smear layer e a camada híbrida mais espessa e uniforme15. Um dos motivos para tal indicação seria a preparação do conduto com brocas de aço em baixa rotação, o que comprovadamente cria uma smear layer espessa, podendo dificultar o condicionamento pelo adesivo autocondicionante, já que o ácido fosfórico dissolve completamente a smear layer grossa enquanto o primer autocondicionante apenas parcialmente10.

Alguns estudos discordam destes autores, encontrando resultados similares aos do presente trabalho. Eles mostram que os sistemas adesivos autocondicionantes obtêm valores similares de resistência de união quando comparados ao condicionamento com ácido fosfórico, com a grande vantagem da eliminação do complexo procedimento de secagem21,23,24.

Em relação ao fator região, os corpos-de-prova para os ensaios de push-out e pull-out foram confeccionados após os cortes das fatias de dentina radicular, sendo todo o processo adesivo e de fotoativação feito em fatias de dentina e não apenas pela entrada do canal, o que pode explicar a ausência de diferença estatística neste fator, como mostram alguns estudos1,6,7,11.

Todavia, no ensaio de microtração, a cimentação foi feita de forma tradicional, ou seja, o sistema adesivo e cimento resinoso foram fotoativados apenas pela entrada do canal. A ausência de diferença estatística pode ser explicada, pois apesar das diferenças nas constituições regionais entre as dentinas, algumas propriedades mecânicas não são muito diferentes em dentinas cervical, coronária e em diferentes regiões da dentina radicular14. Em estudo anterior foi verificado que, em testes de resistência à tração, a dentina apresentava valores similares tanto quando foi tracionada perpendicularmente à direção dos túbulos dentinários (cervical: 60,3 MPa; radicular: 59,6 MPa) quanto quando foi tracionada paralelamente aos túbulos (cervical: 36,7 MPa; radicular: 41,1 MPa)14.

É necessário salientar que os sistemas adesivos e o cimento resinoso utilizados neste estudo são duais, ou seja, quimica e fotoativados. Estes materiais promovem boa adesão à dentina radicular, independente da região radicular testada8.

Em relação aos ensaios, apesar dos diferentes tipos de testes de resistência de união se comportarem de forma distinta quanto ao número de falhas prematuras ou mesmo quanto aos valores encontrados, todos são atualmente utilizados para avaliar a adesão entre dentina radicular e pino de fibra. Isto reitera a ausência de padronização entre as pesquisas encontradas e a necessidade de continuar estudando estes ensaios no intuito de melhorá-los, assim como desenvolver outras técnicas para este objetivo.

 

CONCLUSÃO

O tipo de ensaio pode influenciar nos valores de resistência de união entre pino de fibra e dentina radicular, sendo o ensaio de push-out o que mostra valores maiores em relação aos outros dois. Não houve diferença estatística significante relacionada aos fatores tipo de condicionamento dentinário e região de dentina radicular22.

 

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Endereço para correspondência:
Paulo Eduardo Capel Cardoso
Departamento de Biomateriais e Bioquímica Oral
Faculdade de Odontologia da Universidade de São Paulo
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Fone: (11) 3091-7840 / 3091-7842

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Received in: 3/2/11
Accepted in: 27/5/11