Fuerza de adhesión del ionómero de vidrio modificado con resina a

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Revista
De
Mínima Intervención En Odontología
Fuerza de adhesión del ionómero de vidrio
modificado por resina a la dentina: el efecto del
tratamiento de superficie dentinal
Mauro SJ1, Sundfeld RH1, Bedran-Russo AKB2,
Fraga Briso ALF1
Resumen
El tratamiento de dentina con
ácido poliacrílico al 20% no
mostró un aumento significativo
en los valores de fuerza de
adhesión al ser comparado con
ácido fosfórico al 37% y dentina
seca. Publicado primero en Int Dent S
El propósito de este estudio fue
evaluar la fuerza de adhesión de
un cemento ionómero de vidrio
modificado por resina a la
dentina,
usando
diferentes
tratamientos para la superficie
dentinaria. Se seleccionaron 40
terceros
molares
sanos
y
erupcionados, y se incrustaron
en un aro de PVC de 3/4 de
pulgada
de
diámetro.
Se
pulverizaron
las
superficies
oclusales hasta que la dentina
estuvo
expuesta.
Los
especímenes
se
asignaron
aleatoriamente a cuatro grupos
(n = 10): G1- sin tratamiento de
dentina; G2 – dentina tratada con
ácido poliacrílico al 20%; G3 –
dentina
tratada
con
ácido
fosfórico al 37% y dejada
húmeda; y G4 – dentina tratada
con ácido fosfórico al 37% y
secada. Luego de 24 horas se
probó la resistencia a la cizalla
de los especimenes, a una
velocidad crosshead (de cruce)
de 1mm/min. La información fue
evaluada con ANOVA y la prueba
de Fisher, a un nivel de confianza
del 5%. El tratamiento de la
dentina con ácido poliacrílico al
20%, resultó en valores de
fuerza de adhesión significativamente más altos del cemento de
ionómero de vidrio modificado
con resina Fuji II LC a la dentina,
al comparársele con dentina no
tratada o tratada con ácido
fosfórico al 37% y dentina
húmeda.
J Minim Interv Dent 2009; 2 (1) - Español
Afric 2008; 10: 40-47
Department of Restorative Dentistry, UNESP,
College of Dentistry, Araçatuba, São Paulo,
Brazil
1
Dirección del primer autor:
Prof. Dr. Silvio Jose Mauro
College of Dentistry of Araçatuba Department of Restorative Dentistry, Rua José
Bonifacio, 1193
Cep: 16.015-050 - Aracatuba – SP - BRAZIL
Phone: 55-18-3636-3253/3349
Fax: 55-18-3636-3349
Email: [email protected]
Introducción
Los continuos desarrollos de nuevos
materiales y técnicas que promueven
una adhesión efectiva entre los
materiales
restaurativos
y
las
estructuras dentales duras, han sido
el foco de atención de varios grupos
de investigación1-4. Las fuerzas de
adhesión consistentes obtenidas en
el sustrato del esmalte en 1955 por
Buonocore5 luego del grabado ácido
de la superficie del esmalte, no se
observaron para la dentina con el
uso
de
sistemas
adhesivos
dentinarios de la primera y segunda
generación.
Sin embargo, con la
introducción
de
la
tercera
y
subsecuentes
generaciones
de
sistemas
adhesivos,
se
han
215
Revista
De
observado para la dentina valores de
fuerza adhesiva satisfactorios6. No
obstante, las fuerzas de adhesión en
la dentina no han sido tan confiables
como aquellas encontradas en el
esmalte7.
Se ha demostrado a través de
estudios que la capa de frotis es
considerada como una gran barrera
en la adhesión de los CIV-RM,
particularmente con la dentina1,14,15,16.
Para optimizar esta adhesión, se
puede considerar como una opción el
tratamiento con ácido poliacrílico; sin
embargo, se ha sugerido recientemente el ácido fosfórico para
este propósito4,8,9,17. El uso de ácido
fosfórico exige la técnica de dentina
hidratada para evitar la desintegración de las fibras de colágeno
expuestas y consecuentemente una
mejor difusión de los monómeros
hidrofílicos en la superficie de la
dentina acondicionada. Yiu et al.9 han
mostrado la presencia de cuerpos
esféricos a lo largo de la interfase
CIV-dentina cuando este material se
aplica en dentina hidratada, lo cual
tiene una importante implicación en
la unión adhesiva.
Los problemas relacionados a
materiales composites y sistemas
adhesivos han resultado en la
indicación
del uso de cementos
ionómero de vidrio (CIV) como
material restaurativo en restauraciones que soportan bajo estrés y
como material de recubrimiento. Los
CIV muestran varias ventajas clínicas
al
ser
comparados
con
otros
materiales restaurativos6, incluyendo
adhesión
físico-química
a
las
estructuras dentales2,8,9, emisión de
fluoruro3 y bajo coeficiente de
expansión térmica10,11. El mecanismo
de adhesión de los ionómero de
vidrio se basa en la formación de una
unión entre los grupos carboxilo de
ácido poliacrílico con hidroxiapatita a
nivel de la superficie del diente9,12, 13.
Teniendo
en
cuenta
la
importancia de los valores de fuerza
de
adhesión
confiable
de los
materiales restaurativos, el propósito
de este estudio fue evaluar los
valores de fuerza adhesiva del CIVRM (Fuji II LC) a la dentina,
empleando ácidos poliacrílico y
fosfórico como pre-tratamientos de
la superficie dentinal.
A pesar de las interacciones
químicas entre los CIV y la dentina,
los valores de fuerza de adhesión de
estos materiales continúan siendo
bajos cuando se les compara con la
fuerza de adhesión de los sistemas
adhesivos a la dentina y el esmalte
luego de grabado ácido de ambos
sustratos7,14. Con la introducción de
los cementos ionómero de vidrio
modificados por resina (CIV-RM),
que incorporaron una matriz resinosa
en su composición, se ha presentado
un nuevo interés en la capacidad
adhesiva
de
dichos
materiales
restaurativos a la estructura dental.
Materiales y métodos
Preparación de los especimenes
Se seleccionaron para este estudio
cuarenta (40) terceros molares
sanos y erupcionados, libres de
tejido
dental
remanente,
y
almacenados en agua destilada hasta
su preparación.
El protocolo de
estudio fue aprobado por el Comité
de Revisión de Sujetos Humanos de
la Universidad del Estado de Sao
Paulo – Escuela de Odontología de
Araçatuba, Araçatuba, SP, Brasil
(Human Subject Review Comité,
University of the State of São Paulo –
Araçatuba School of Dentistry). En
cada diente, la raíz se incrustó en un
aro de PVC de 1.905 cm. de
Una modificación química en
la composición del CIV ha dado como
resultado
varias
ventajas
del
material9,15
sin
deteriorar
sus
propiedades cruciales de capacidad
adhesiva y emisión de fluoruro10.
Estas propiedades hacen que los
CIV-RM sean la primera opción para
cavidades
con
alto riesgo
de
desarrollo de caries secundarias11.
216
Revista
De
diámetro, con la superficie oclusal
paralela a la base del aro. Los aros
fueron luego llenados con piedra
dental
(Durone
–
Dentsply,
Petrópolis RJ, Brasil) dejando libre la
corona.
Procedimiento de Adhesión
Se enjuagaron los muestras con
agua de llave durante 10 segundos y
se secaron con un spray de aire libre
de aceite. Los especimenes fueron
asignados a cuatro grupos al azar (n
= 10). Antes del tratamiento de la
superficie, se dejó descubierta un
área circular de 3.5 mm. como lugar
de adhesión, colocando sobre la
dentina un trozo de cinta de vinilo
con un agujero perforado de 3.5 mm
de diámetro.
Se pulió la superficie oclusal
de las coronas en una esmeriladora
mecánica
(DCL
Dentária
Campineira
Ltd)
usando
papel
abrasivo Al2O3 grano 180 (BUEHLER
– Lake Bluff, IL, USA) con constante
irrigación de agua hasta que la
dentina estuvo expuesta. Se usó un
aparato guía durante el esmerilado
del esmalte para estandarizar una
superficie oclusal plana perpendicular
al eje largo del diente. Subsecuentemente,
se
usó
papel
abrasivo Al2O3 grano 320 (BUEHLER
– Lake Bluff, IL, USA) para obtener
una superficie plana de dentina.
Para uniformizar el grosor de la capa
de frotis, se usó un aparato sobre la
máquina esmeriladora que permitió
una presión constante de 250
gramos para pulir la dentina.
Durante todos los procedimientos,
los dientes se mantuvieron inmersos
en agua destilada.
La
restauración
de
las
muestras se realizó siguiendo una
secuencia al azar con los materiales
indicados en la Tabla 1. Los grupos
recibieron
los
siguientes
tratamientos:
Grupo 1 – Las
muestras se repararon con CIV-RM,
Fuji II LC (GC Corporation, Tokio,
Japón) sin tratamiento previo de la
superficie dentinal; Grupo 2 – Se
trató la superficie dentinal con ácido
poliacrílico al 10% (GC Dentin
Conditioner – GC Corporation, Tokio,
Japón) durante 15 seg. mediante
aplicación
activa
usando
un
microcepillo. Se enjuagó la dentina
con agua durante 10 seg., se secó
con aire y se restauró de la misma
manera descrita para el Grupo 1;
Tabla 1. Materiales empleados, composición y fabricante
Materiales
empleados
Composición
Fabricante
Fuji II LC
Polvo: vidrio fluoro-aluminio-silicato
Líquido: ácido poliacrílico, 2-hidroxietil metacrilato
(HEMA), dimetacrilato, canforquinona, agua
GC Corporation
ácido poliacrílico 10%, cloruro de aluminio 10%
GC Corporation
ácido fosfórico 37%
Dentsply Caulk
Acondicionador de
Dentina
Acondicionador
dental
217
Revista
De
Tabla 2. Valores promedio de fuerza adhesiva y desviaciones estándar de los grupos probados.
PROMEDIOS
(Desviación Estándar)
GRUPOS
G1
8.21 (3.14)
(sin tratamiento + Fuji II LC)
G2
11.30 (1.24)
(10% ácido poliacrílico + Fuji II LC)
G3
8.74 (1.96)
(37% ácido fosfórico/dentina húmeda + Fuji II LC)
G4
10.36 (1.18)
(37% ácido fosfórico /dentina seca + Fuji II LC)
Valores críticos de Tukey t=2.458
* Letras diferentes indican diferencias estadísticas significativas entre grupos
de 5%
Grupo 3 – Se trató la superficie
dentinal con gel de ácido fosfórico al
37% (Dentsply – Brasil, Petrópolis
RJ, Brasil) por 20 seg., se enjuagó
por 20 seg. y se secó con papel
absorbente
dejando
la
dentina
húmeda pero sin exceso de agua en
la superficie.
Se restauró la
superficie de la misma forma que la
descrita para el Grupo 1; y Grupo 4
– Se trató la dentina de la misma
forma descrita para el Grupo 3,
excepto que antes de colocar el Fuji
II LC (GC Corporation, Tokio, Japón),
la dentina grabada se secó con aire
durante 20 seg., dejando una
superficie dentinal seca.
b
a
b
ab
a un nivel de confianza
Se
midió
periódicamente
la
intensidad de la luz con un
radiómetro
(Demetron
Research
Corporation - USA), y promedió 450
mW/cm2. Inmediatamente después,
se sellaron las muestras con 2 capas
de sellante de superficie fotocurada
(BisCover, Bisco, Schaumburg, IL,
USA) para prevenir deshidratación y
absorción de agua vía fuentes
externas18, se sumergieron en agua
destilada y se almacenaron a 37oC
por 24 horas.
Prueba de resistencia a la cizalla
Se montó cada muestra en un
aparato personalizado pegado a una
máquina de pruebas universal (EMIC
Ltda, São José dos Pinhais, PR,
Brasil) con la superficie dentinal
paralela a la trayectoria de la
máquina.
Se aplicó sobre las
muestras una carga compresiva
usando un acero con filo de cuchillo,
de modo que la fuerza de cizalla
fuera aplicada directamente a la
interfase de la adhesión.
Se
cargaron las muestras para que
fallaran a una velocidad crosshead de
0.5mm/minuto.
Se sujetó a la superficie
dentinal un molde circular Teflón
bipartita de 3.5 mm. de diámetro por
3 mm. de alto, de modo que el
molde estuviera posicionado sobre la
dentina tratada. Todo el sistema se
adaptó en el aparato para permitir
una adaptación hermética del molde
Teflón a la superficie dentinal.
Se llenó el molde con Fuji II
LC (GC Corporation, Tokio, Japón),
usando un sistema de jeringa (C-R®
Syringe Centrix™ Speed Slot) y se
fotocuró por 40 seg. (Ultralux EL Dabi Atlante, Ribeirao Preto SP,
Brasil). Para asegurar total polimerización del material restaurativo,
se retiró la matriz de teflón luego de
5 minutos y el cilindro se fotocuró
por 40 seg. adicionales en cada lado
del
mismo,
totalizando
120
segundos.
DECISIÓN*
La información fue sometida
al análisis de varianza de una vía
(ANOVA) y prueba de comparaciones
múltiples de Tukey con un nivel de
confianza de 5% ( =0.05).
218
Revista
De
Resultados
subyacente6,15,19.
Los
materiales
restaurativos CIV pueden promover
sellado óptimo y consecuentemente
proteger contra infiltración marginal.
Su capacidad emisora de fluoruro
puede
ayudar
a
controlar
el
desarrollo de caries recurrentes y la
patología
pulpar
que
podría
comprometer el tratamiento restaurativo en un corto periodo de
tiempo7,20. Luego de la preparación
de la cavidad, se forma una capa de
frotis en la superficie de la dentina.
Los estudios1,2,14 han demostrado que
esta capa puede impedir el contacto
íntimo del material ionómero de
vidrio
con
la
dentina
y
consecuentemente comprometer la
interacción
química
y/o
física
(micromecánica). Esto fue confirmado en el presente estudio, en
donde los valores de fuerza adhesiva
más bajos fueron observados cuando
la dentina no recibió tratamiento
alguno previo a la aplicación de Fuji
II LC (Grupo 1). Por otro lado, el
tratamiento de la dentina con ácido
fue capaz de optimizar los valores de
fuerza adhesiva al ser comparados
con la dentina no tratada, tal como
observaran De Munck et al.21 en los
ionómeros de vidrio modificados por
resina. La remoción de la capa de
frotis con ácido poliacrílico (Grupo 2)
o ácido fosfórico, permitió una mejor
interacción del material con la
dentina,
y
en
consecuencia
aumentaron los valores de fuerza
adhesiva.
Esto demostró que la
autoadherencia
de
los
CIV-RM
debería atribuirse a adhesión iónica
con hidroxiapatita alrededor de
colágeno,
y
a
acoplamiento
micromecánico para aquellos CIV-RM
que adicionalmente hibridaban la
dentina22.
Las
desviaciones
promedio
y
estándar de los valores para cada
grupo probado se muestran en la
Tabla 2.
Luego de detectar la
distribución normal de las muestras,
los valores se sometieron a ANOVA
una vía, considerando el tratamiento
dentinal como la única variable y la
prueba de Tukey detectó diferencias
significativas
entre
los
grupos
probados (p=0.00562). Los Grupos 2
(tratamiento ácido poliacrílico) y 4
(tratamiento ácido fosfórico más
dentina secada), presentaron los
valores más altos de fuerza de
adhesión sin diferencias estadísticas
(p=0,3070). Los Grupos 1 (ningún
tratamiento) y 3 (tratamiento ácido
fosfórico más dentina húmeda),
presentaron los valores más bajos de
fuerza de adhesión y no hubieron
diferencias estadísticas significativas
(p=0,5710). A pesar de que el Grupo
4 presentó valores altos de fuerza,
no fueron estadísticamente distintos
a los Grupos 1 (p=0,0244) y 3
(p=0,0840).
Discusión
La meta principal de los varios
grupos de investigación es una
adhesión efectiva de largo plazo
entre los materiales restaurativos y
el sustrato de la dentina.
Las
interfases
intactas
de
restauración/dentina pueden indicar
la capacidad de los diferentes
materiales para prevenir el desarrollo
de caries recurrentes y sensibilidad
postoperatoria como resultado de
microfiltrado en la interfase. El uso
de
materiales
restaurativos
adhesivos
que
ofrecen
buena
capacidad selladora, combinado con
una posible emisión de fluoruro,
podría
disminuir
y/o
prevenir
complicaciones relacionadas con la
presencia de infiltración marginal.
Los
ionómero
de
vidrio
son
materiales potenciales para ser
colocados en áreas críticas a fin de
obtener adhesión debido a su
interacción química con la dentina
Los resultados del presente
estudio muestran que el tratamiento
de dentina con ácido poliacrílico al
10% resultó en valores de fuerza de
adhesión más altos, lo que fuera
informado en otros estudios4,15,16. Se
recomienda un pre-tratamiento con
un
acondicionador
de
ácido
poliacrílico diluido3,12,14 que tiene la
219
Revista
De
Figura 1. Sección histológica de dentina sana,
presentando Capa Híbrida (HL), Tags (T) –
Fuji II LC. Material - Brown & Brenn Stainning
– Microscopio de luz polarizada 400x Sundfeld
et al.17
capacidad de remover la capa de
frotis, dejar el tapón de frotis y
desmineralizar ligeramente en forma
parcial
la
dentina,
dejando
hidroxiapatita
alrededor
de
los
filamentos
de
colágeno
expuestos8,13,23
accesibles
para
interacción.
Esta condición es
favorable para interacción química de
los grupos carboxílicos del Fuji II LC
y los cristales hidroxiapatitas de la
dentina1,7,16,24
y
para
adhesión
mecánica vía la formación de una
capa híbrida entre la dentina y los
CIV-RM13,17.
Consecuentemente, el
pre-tratamiento con ácido poliacrílico
se sigue recomendando a fin de
obtener
una
adhesión
más
consistente y duradera de los
ionómero de vidrio modificados por
resina y la dentina21. Inversamente,
el ácido fosfórico al 37% usado en
los Grupos 3 y 4, quita la capa de
frotis, el tapón de frotis y también
promueve
la
desmineralización
superficial
de
la
dentina13,25.
Recientemente, De Munck et al.8
informaron que el pre-tratamiento de
la dentina con ácido fosfórico al
37.5% o ácido poliacrílico al 10%,
resultó en valores similares de fuerza
adhesiva; sin embargo, los autores
no tratan sobre la condición de
humedad de la dentina.
El
tratamiento ácido fosfórico promueve
la remoción de minerales de la
dentina, lo que es importante para la
interacción química con Fuji II LC,
mientras que al mismo tiempo
permite la interacción mecánica con
la dentina provista mediante la
formación de una capa híbrida y de
tags (Figuras 1, 2 y 3).
presentando Capa Híbrida (HL), Tags (T) –
Fuji II LC. Material - Brown & Brenn Stainning
– Microscopio de luz polarizada – 400x.
Efectos fotográficos programa SIGMA SCAN
4.0 (FIT-1X-TRANSFORMS GRAY FILTERS IM) - Sundfeld et al.17
presentando Capa híbrida (HL), Tags (T) – Fuji
II LC. Material - Brown & Brenn Stainning –
Microscopio de luz polarizada – 400x. Efectos
fotográficos SIGMA SCAN 4.0 (FIT - 1XTRANSFORMS CONVERT TO GRAY SCALE CGS) - Sundfeld et al.17
En el Grupo 4, en donde luego de la
aplicación de ácido fosfórico se secó
la dentina con aire por 20 segundos,
se observaron valores de fuerza de
adhesión satisfactorios. Sugerimos
que, dada la composición resinosa
(HEMA) de Fuji II LC, se crearan los
tags de dentina y se formara
también una capa híbrida, los cuales
son responsables por los valores de
fuerza de adhesión en los materiales
a base de resina17,26. Sin embargo,
en el Grupo 3 que fue pre-tratado
también con ácido fosfórico pero
cuya dentina fue dejada húmeda, se
220
Revista
De
observaron valores de fuerza de
adhesión menores al comparárseles
con el Grupo 4. Los resultados no
confirman la hipótesis de Yiu et al.9
quienes reportaron la presencia de
cuerpos esféricos a lo largo de la
interfase
CIV-RM/dentina.
De
acuerdo con Yiu et al.9, se ha
hipotetizado
que
los
cuerpos
esféricos (de manera similar a la
capa adhesiva) podrían servir para
desviar o entorpecer la propagación
de grietas a través de la matriz,
endureciendo por consiguiente el
material.
Los cuerpos esféricos
pueden jugar un papel coadyuvante
al obliterar porosidades en la matriz
de la resina adyacente a la dentina, y
retrasar el crecimiento a tamaños
catastróficos de grietas inherentes a
esta región
bajo carga14,15. El
presente estudio sugiere que a pesar
de que los CIV-RM son considerados
hidrofílicos, estos no actúan bien en
presencia de humedad, resultando
en
interacciones
químico/físicas
desmedradas
entre
la
dentina
desmineralizada y la húmeda4,15.
3/4
n = 10
20%
37%
G4
37%
ANOVA
Abstract
The purpose of this study was to
evaluate the bond strength of a
resin-modified
glass
ionomer
cement to dentin employing
different
dentin
surface
treatments. Forty sound and
erupted
thirds
molars
were
selected and embedded in a ¾
inch diameter PVC ring. The
occlusal surfaces were ground
until dentin was exposed. The
specimens
were
randomly
assigned to four groups (n = 10):
G1- No dentin treatment; G2 Dentin
treated
with
20%
polyacrylic acid; G3 - Dentin
treated with 37% phosphoric
acid and left moist, and G4Dentin
treated
with
37%
phosphoric acid and dried. After
24 hours, specimens were tested
for shear bond strength at
1mm/min crosshead speed. Data
was evaluated by ANOVA and
Fisher’s test, at a 5% confidence
level. The treatment of dentin
with
20%
polyacrylic
acid
resulted in significantly higher
bond strength values of Fuji II LC
resin-modified
glass-ionomer
cement to dentin when compared
to no dentin treatment or 37%
phosphoric
acid
with
moist
dentin. The treatment of dentin
with
20%
polyacrylic
acid
showed
a
non-significant
increase in bond strength values
when
compared
to
37%
phosphoric acid with dry dentin.
PVC
4
G2
24
Int Dent S
Afric 2008; 10: 40-47
G1 G3
-
1mm/
Fisher
First published in Int Dent S Afric 2008;
10: 40-47.
5%
Fuji
20%
II
LC
37
%
20%
37%
221
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