ARTIGO ORIGINAL / ORIGINAL ARTICLE

 

Resistência à flexão e microdureza da resina acrílica quimicamente ativada submetida à tratamento por energia de micro-ondas

 

Flexural strength and microhardness of a chemically activated acrylic resin after microwave energy treatment

 

 

Lucas Hian da SILVA ^I; Rubens Nisie TANGO ^II; Estevão Tomomitsu KIMPARA ^II; Guilherme de Siqueira Ferreira Anzaloni SAAVEDRA ^II; Tarcisio José de Arruda PAES JUNIOR ^II

^I Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho, Faculdade de Odontologia
^II Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho, Faculdade de Odontologia, Departamento de Materiais Odontológicos e Prótese

Endereço para correspondência

 

 

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RESUMO

Objetivo
Avaliar cefalometricamente a posição dos incisivos inferiores em indivíduos braquifaciais nas maloclusões de Classe I, II e III, assim como sua correlação.

Métodos
A amostra constou de 60 telerradiografias de cabeça tomadas em norma lateral com imagens de qualidade e nitidez adequada, pertencentes a documentações de pacientes adultos, de ambos os sexos, portadores de dentição permanente completa e não submetidos a tratamento ortodôntico prévio.

Resultados
As mensurações para análise da posição do incisivo inferior foram obtidas através das grandezas que caracterizam a posição de incisivo inferior, a saber: 1.NB, FMIA, IMPA, DC (Discrepância Cefalométrica de Tweed). Os dados foram submetidos à análise estatística de Kruskal-Wallis p<0,05 e ao Teste de correlação de Spearman considerando cada medida em função das maloclusões.

Conclusão
Há correlação direta das discrepâncias esqueléticas com o posicionamento dos incisivos inferiores em indivíduos braquifaciais, e quando maior a Classe II maior a tendência de vestibularização do incisivo inferior, e quanto maior a Classe III maior a tendência de lingualização desses dentes.

Termos de indexação: Cefalometria. Crescimento. Incisivo Inferior. Maloclusão.

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ABSTRACT

Objective
The purpose of this study was to perform a cephalometric evaluation of the mandibular incisor position and its correlation with Class I, II and III malocclusions in individuals with a brachyfacial pattern.

Methods
The sample consisted of 60 lateral teleradiographs of the head, with images of good quality and clarity from the documentation of adult patients of both genders, with complete permanent dentition, who had not previously been submitted to orthodontic treatment.

Results
The measurements for analyzing the mandibular incisors were obtained by means of the variables that characterize the mandibular incisor position, namely: 1.NB, FMIA, IMPA, DC (Tweed’s Cephalometric Discrepancy). The data were submitted to statistical analysis using the Kruskal-Wallis test p<0,05 and Spearman’s correlation test considering each measurement as a function of the malocclusions.

Conclusion
It was concluded that there is direct correlation of skeletal discrepancies with the lower incisors positioning in individuals brachyfacial, and therefore the greater the Class II greater the tendency for flaring of the lower incisor, and the higher the class III greater the tendency for these teeth lingually.

Indexing terms: Cephalometry. Growth. Incisor Lower. Malocclusion.

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INTRODUÇÃO

A resina acrilica tem sido amplamente utilizada na Odontologia em confecções de aparelhos ortodônticos, bases para próteses totais e parciais removíveis, e em restaurações provisórias^1-2. A ativação deste material promove a conversão de monômero (MMA) em polímero (PMMA). Tal conversão nunca se dá por completo, resultando em uma quantidade de monômero residual que pode afetar diretamente a integridade estrutural, resistência à flexão, dureza e biocompatibilidade da resina acrílica^1,3-4. Esta característica é observada notadamente em resinas acrílicas de ativação química, na qual o agente ativador, usualmente uma amina terciária, não propicia um desencadeamento tão efetivo da polimerização quanto à observada nas resinas de ativação térmica. Estes aspectos são de relevante importância, pois estão diretamente relacionados com a resistência do material diante de ocorrências como fraturas por queda ou fadiga, problemas que, por vezes, são de difícil solução³. Os ciclos de polimerização das resinas acrílicas que empregam a energia de micro-ondas na ativação do material tem aplicação consagrada pela literatura mostrando sua efetividade também quanto a desinfecção e esterilização de peças protéticas5-8. Quanto a suas propriedades mecânicas, outros estudos mostram incremento destas pela atuação da energia de micro-ondas6,9 o que tem relacionamento direto com a quantidade de monômero residual^1,3,7-8. No sentido de conciliar as propostas da literatura de realização de ciclos de tratamento da resina previamente polimerizada que visam a desinfecão do material, com a possibilidade de incremento em suas propriedades quando da realização deste tratamento, surgiu a intenção de se avaliar o resultado do tratamento por energia de micro-ondas sobre as propriedades mecânicas de uma resina acrílica de ativação química quanto a sua resistência à flexão e microdureza.

 

MÉTODOS

Com a utilização de matrizes metálicas com dimensões de 67 x 12,6 x 2,55mm foram preparadas 8 muflas metálicas (Muflas Bethil número 6 - Bethil, Marília, Brasil) dispondo-se 3 matrizes em cada mufla, com espaçamento de 10mm entre cada matriz. A inclusão foi feita com gesso pedra tipo III (Polident®, Polidental Ind. e Com. Ltda, Cotia, Brasil) nas proporções especificadas pelo fabricante. Posicionadas as matrizes metálicas aguardou-se a presa final do gesso, cerca de 30 minutos para então ser aplicado uma camada de isolante para resina acrílica (Cel-lac, SS White, Rio de Janeiro, Brasil). Após a secagem do isolante foi utilizado um silicone laboratorial de polimerização por condensação (VIPI-SIL, Dental Vipi Ltda., Pirassununga, Brasil) contornando as matrizes para facilitar a remoção destas, posteriormente. Depois deste procedimento, o gesso pedra tipo III (Polidental, Cotia, Brasil) foi colocado na contra-mufla em pequenas porções com auxílio do vibrador. Depois de permaneceram em prensa de bancada por 1 hora, as muflas foram abertas, as matrizes metálicas retiradas e a superfície do gesso isolada com uma camada de alginato de sódio (Cel-lac, SS White, Rio de Janeiro, Brasil).

Foram confeccionados, no total, 24 corpos-de-prova com a resina acrílica quimicamente ativada Dencrilay Speed® (Dencril Produtos Odontológicos, Caieiras, Brasil) na cor 66. Esta foi manipulada em pote de vidro com tampa nas proporções recomendadas pelo fabricante. Após a resina atingir a fase plástica, a mesma, foi adaptada na contramufla (Figura 1) e prensada de forma lenta e gradual, em prensa hidráulica de bancada, até estabelecer uma pressão final de 1200 Kgf, a qual foi mantida aproximadamente por 10 minutos até sua polimerização.

Os corpos-de-prova assim obtidos foram adequados em suas dimensões (65 x 10 x 2,5mm), de acordo com a norma nº12 da Associação Dental Americana para testes de resistência a flexão10, efetuado com a utilização de dois dispositivos em aço inoxidável que serviram de guias para adequação do comprimento, largura e espessura (Figura 2 e 3).

O acabamento dos corpos-de-prova foi feito com a utilização de lixadeira rotatória sob refrigeração constante à água, por lixas d´água de óxido de alumínio em gramaturas de 180, 320 e 600. Em seguida os corpos-de-prova foram armazenados em estufa (Odontobrás EL 1.1-; Odontobrás - Comércio de equipamentos médico-odontologico Ltda., Ribeirão Preto, Brasil) a 37ºC por 48 ± 2 horas, imersos em recipiente contendo água destilada¹⁰. Dado o período de armazenagem os corpos-de prova foram separados em quatro grupos, de acordo com o protocolo de tratamento por energia de micro-ondas, feito individualmente em recipiente de vidro contendo 200ml de água destilada⁵, em forno de micro-ondas doméstico (Continental AW-30; Eletrodomésticos Ltda.,Campinas, Brasil) com prato giratório, frequência de 2450 megahertz (MHz) e potência máxima de 800W. O grupo G1 (controle) não recebeu tratamento, enquanto os grupos G2, G3 e G4 foram submetidos ao tratamento por micro-ondas respectivamente nos tempos de 5min, 3 min e de 1min (Tabela 1).

Após a formação dos grupos, foi realizado o teste de flexão em três pontos, tendo o cálculo da resistência a flexão dado em MPa. A máquina para ensaios mecânicos EMIC (modelo DL 1000, EMIC Equipamentos e Sistemas Ltda., São José dos Pinhais, Brasil) foi utilizada com célula de carga de 50kgf e velocidade de aplicação de carga de 5mm/min no centro do corpo-de-prova até ocorrer fratura. Os dados foram registrados e analisados estatisticamente pelos testes ANOVA e Tukey (5%) considerando o fator ciclo de micro-ondas e a interação entre eles. Os dois fragmentos de todos os corpos-de-prova resultantes do ensaio de flexão foram armazenados em recipiente único para cada espécime contendo água destilada em estufa a 37°C, por mais um período de 48 ± 2 horas. Decorrido esse período, os corpos-de-prova dos grupos experimentais foram ensaiados quanto à microdureza pela técnica de recorte Vickers, em microdurômetro (FM-700 - Tech Futuro) com carga de 25g por 10 segundos1,11-12, sendo realizadas 5 edentações ao longo dos dois fragmentos de cada corpo-de-prova, considerando as médias como a microdureza (HVN), as quais foram então submetidas aos testes estatísticos ANOVA e Tukey (5%), considerando o fator tratamento por micro-ondas e a interação deles.

 

 

 

 

 

 

 

RESULTADOS

Resistência à flexão

O teste ANOVA evidenciou diferença estatística significante entre os grupos (p<0,05). O teste de Tukey mostrou diferença estatisticamente significante entre o grupo-controle (G1) e os grupos G3 (3min) e G4 (1min), tendo um valor médio menor que os demais. Os grupos que receberam tratamento (G2, G3 e G4) não demonstraram diferenças estatisticamente significantes entre si (p<0,05). O grupo G1 (controle) não diferiu de G2 (5min) (p>0,05). As médias e desvios-padrão, juntamente com análise estatística, podem ser observados na Tabela 2.

Microdureza

A análise de variância (ANOVA) demonstrou diferença significante entre os grupos (p<0,05). O teste de Tukey mostrou que o grupo G1 (controle) diferenciou-se dos demais (p<0,05), apresentando valor de microdureza médio maior que dos demais grupos, os quais não apresentaram diferença entre si (p>0,05) (Tabela 3).

 

 

 

 

 

 

 

DISCUSSÃO

A melhoria das propriedades mecânicas das resinas acrílicas tem sido um fator em constante pesquisa nos últimos anos^1-3,13-14. Autores citam que ocorrências como fraturas por fadiga do material estão diretamente relacionadas com a resistência desta à flexão^3,13-15, e consequentemente, são propostos reforços e/ou tratamentos da resina acrílica com intuito de melhorar essa propriedade^7,8,16-17.

No presente estudo foi avaliada a ação da energia de micro-ondas, quando utilizada na intenção de melhorar a resistência à flexão e dureza de superfície. Os resultados mostraram que a energia de micro-ondas propiciou aumento nos valores de resistência à flexão, onde maiores valores foram obtidos com o ciclo de 1min em 650W. Esse resultado é discordante com a literatura, a qual mostra maior desempenho em ciclo de 7min na potência de 650W, entretanto, ressalva-se que a resina acrílica utilizada neste experimento tem sua polimerização por ativação química, diferentemente das pesquisas verificadas na literatura onde a resina utilizada apresenta ativação térmica^5,9. Acredita-se que esse ganho de resistência esteja relacionado à diminuição da quantidade de monômero residual que atua como plastificante, por separar os segmentos da cadeia principal, como elucidado em outros trabalhos^3,18. Esta diminuição do monômero residual deu-se devido ao ciclo de energia de micro-ondas ter promovido aquecimento adicional da água onde o espécime encontrava-se imerso. Este aquecimento possibilitou maior mobilidade dos monômeros não convertidos, aprisionados em meio à cadeia polimérica, permitindo que os mesmos reagissem, resultando em maior efetividade da polimerização^1,19 .

No tocante ao teste de microdureza, adotou-se o aguardo de 48 horas posteriores ao ciclo de tratamento pela energia de micro-ondas acreditando-se obter a resina acrílica em satisfatório nível de polimerização, como observado por Azevedo et. al.²⁰ que encontraram maiores valores para microdureza deste material após períodos de armazenagem devido à gradativa conversão do monômero residual em polímero.

Foi observada diminuição da microdureza pela técnica de recorte Vickers de forma significante nos corpos-de-prova quando comparada com o grupo-controle. Acredita-se que a diminuição da microdureza deve-se a substituição do monômero residual por água do recipiente no qual estava imerso durante o ciclo, substituição que pode ter sido exacerbada, e ainda, pela ação do aquecimento gerando assim diminuição dessa propriedade mecânica^20-21 .

Um aspecto relevante notado durante a confecção dos corpos-de-prova do grupo G2 foi a ocorrência de alteração dimensional do tipo empenamento, oque incorreu em descarte dos mesmos. Acredita-se que esta alteração está relacionada ao fato da utilização de uma resina de ativação química que é mostrada na literatura instável dimensionalmente, apesar de demonstrado que suas alterações não apresentam diferença significante^2,22. Pavan et. al.⁷ observaram que ao aplicar um ciclo de 10min na potência de 500W de tratamento por energia de micro-ondas promoveu discrepâncias na adaptação de bases de próteses totais de resina acrílica de ativação térmica ao modelo de gesso, tornando inaceitável sua aplicação; os autores consideraram adequado um ciclo de 3 minutos com potência de 500W para desinfecção e esterilização sem alteração na estabilidade e adaptação. No entanto, Neppelenbroek et. al.⁵ encontraram como melhor ciclo para desinfecção a aplicação por 6 minutos na potência de 650W, na qual obtiveram os melhores resultados para a resina acrílica de reembasamento com ativação química. Contrariamente, no presente experimento, o ciclo de 5 minutos induziu alterações dimensionais em boa parte dos corpos-de-prova, inviabilizando sua utilização. Diacov²³ mostrou que a resina acrílica de ativação química quando submetida ao controle de temperatura, 25ºC, associado ao controle de pressão durante sua polimerização obteve maiores alterações volumétricas quando comparada à polimerização em temperatura ambiente. No presente estudo, o ciclo de tratamento por energia de micro-ondas de 5 minutos na potência de 650W proporcionou a ebulição dos 200ml de água na qual o corpo-de-prova estava imerso, o que pode ter sido o responsável pela alteração dimensional dos mesmos. Diante destes aspectos, novos estudos são necessários para melhor entendimento dos mecanismos de ação da energia de micro-ondas e da sua atuação nas propriedades da resina acrílica.

 

CONCLUSÃO

Pôde-se depreender que o tratamento por energia de micro-ondas aumentou a resistência à flexão nos grupos G3 e G4, quando comparados aos grupos G1 e G2, sendo que o ciclo de 1 minuto a 650W foi o que apresentou maiores valores de resistência à flexão. Já o tratamento por energia de micro-ondas mostrou estatisticamente diminuição de valores quanto à microdureza, sendo o grupo GI o que apresentou valores mais altos para esta propriedade.

 

Colaboradores

LH SILVA foi responsável pelo desenvolvimento da metodologia e redação do artigo. RN TANGO foi responsável pela redação do artigo e interpretação dos dados. ET KIMPARA foi responsável pela concepção, orientação do trabalho e redação do artigo. GSFA SAAVEDRA participou da análise estatística e redação do artigo. TJA PAES JUNIOR participou do desenvolvimento da metodologia, orientação e redação do artigo.

 

REFERÊNCIAS

1. Lee SY, Lai YL, Hsu TS. Influence of polymerization conditions on monomer elution and microhardness of autopolymerized polymethyl methacrylate resin. Eur J Oral Sci. 2002;110(2):179- 83.         [ Links ]

2. Kimpara ET, Tango RN, Imai MA, Paes Júnior TJA, Zanet CG, Cavalcanti BN. Desajuste das bases de prova de resina acrílica ativada quimicamente: operador x técnica de confecção x forma e tempo de armazenagem x local de mensuração. PGRO - Pós- Grad Rev Odontol. 2002;5(2):44-52.

3. Paes Júnior TJA, Kiausinis V, Kimpara ET, Luchini LC. Estudo das resinas acrílicas para bases de próteses totais com relação à resistência flexural e à quantidade de monômero residual superficial. RPG Rev Pós Grad. 2006;13(3):229-35.

4. Jerolimov V, Huggett R, Brooks SC, Bates BDS. The effect of variations in the polymer/monomer mixing ratios on residual monomer levels and flexural properties of denture base materials. Quintessence Dent Technol. 1985;9(7):431-4.

5. Neppelenbroek KH, Pavarina AC, Spolidorio DMP, Vergani CE, Machado AL, Mima EGO. Effectiveness of microwave sterilization on three hard chairside reline resins. Int J Prosthodont. 2003;16(6):616-20.

6. Dixon DL, Breeding LC, Faler TA. Microwave disinfection of denture base materials colonized with Candida albicans. J Prosth Dent. 1999;81(2):207-14.

7. Pavan S, Arioli Filho JN, Santos PH, Mollo Júnior FA. Effect of microwave treatments on dimensional accurancy of maxillary acrylic resin denture base. Braz Dent J. 2005;16(2):119-23.

8. Consani RLX, Lira AF, Mesquita MF, Consani S. Linear dimensional change in acrylic resin disinfected by microwave energy. Cienc Odontol. Bras. 2006;9(2):34-9.

9. Pavarina AC, Neppelenbroek KH, Guinesi AS, Vergani CE, Machado AL, Giampaolo ET. Effect of microwave disinfection on the flexural strength of hard chairside reline resins. J Dent. 2005;33(9):741-8.

10. Muench A, Ueti M. Alterações das posições dos dentes, em uma prótese total, em função do material de inclusão. Rev Fac Odontol São Paulo. 1974;12(1):131-8.

11. Del Bel Cury AA, Rached RN, Ganzarolli SM. Microwave- cured acrylic resins and silicone-gypsum moulding technique. J Oral Rehabil. 2001;28(4):433-8.

12. American Dental Association. Specification nº12 for denture base polymers. Councils on Dental Materials and Devices, Reports of Councils and Bureaus. J Am Dent Assoc. 1975;90:39- 49.

13. Vasconcelos LMR, Feitosa MAL, Del Bel Cury AA, Garcia RCMR. Avaliação de um ciclo alternativo de polimerização para resina acrílica de micro-ondas. RPG Rev Pós-Grad. 2003;10(2):108-12.

14. Botega DM, Machado TS, Mello JAN, Garcia RCMR, Del Bel Cury AA. Polymerization time for a microwave-cured acrylic resin with multiple flasks. Braz Oral Res. 2004;18(1):23-8.

15. Barbosa DB, Lucas MG, Leles CR, Compagnoni MA. Resistência à flexão de resina acrílica polimerizada pela energia de microondas. Cienc Odontol Bras. 2003;6(2):72-9. 1

6. Ogliari F, Collares FM, Campregher UB, Fortes CBB, Samuel SMW. Resistência flexural de resina acrílica polimeizável em micro-ondas. Rev Fac Odontol Porto Alegre. 2004;45(2):54-6.

17. Solnit GS. The effect of methyl methacrylate reinforcement with silane-treated and untreated glass fibers. J Prosthet Dent. 1991;66:310-4.

18. Vallittu PK. Flexural properties of acrylic resin polymer reinforced with unidirectional and woven glass fibers. J Prosthet Dent. 1999;81:318-26.

19. Jerolimov V, Huggett R, Brooks SC, Bates BDS. The effect of variation in the polymer/monomer mixing ratios on residual monomer levels and flexural properties of denture base materials. Quintessence Dent Technol. 1985;9(7):431-4.

20. Ogawa T, Tanaka M, Koyano K. Effect of water temperature during polymerization on strength of auto polymerizing resin. J Prosthet Dent. 2000;84(2):222-4.

21. Azevedo A, Machado AL, Vergani CE, Giampaolo ET, Pavarina AC. Hardness of denture base and hard chair-side reline acrylic resins. J Appl Oral Sci. 2005;13(3):291-5.

22. Braden M. The absorption of water by acrylic resins and other materials. J Prosthet Dent. 1964;14(12):307-16.

23. Diacov N. Estudo da alteração volumétrica das resinas acrílicas ativadas quimicamente (Acrilay e Duralay) com e sem controle de temperatura e pressão [tese]. São José dos Campos: Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho; 1993.

 

 

Endereço para correspondência:
LH SILVA
Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho,
Faculdade de Odontologia, Campus São José dos Campos.
Av. Engenheiro Francisco José Longo, 777,
Jardim São Dimas, 12245-000, São José dos Campos, SP, Brasil.
e-mail: cdhian@gmail.com

Recebido: 27/8/2009
Aceito: 4/2/2010