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.

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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

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Revista De Mínima Intervención En Odontología 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.

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Revista De Mínima Intervención En Odontología 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

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Revista De Mínima Intervención En Odontología 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.

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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).

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Revista De Mínima Intervención En Odontología 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

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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

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Revista De Mínima Intervención En Odontología 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).

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Figura 2. Sección histológica de dentina sana, 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

Figura 3. Sección histológica de dentina sana, 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

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Revista De Mínima Intervención En Odontología 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%

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