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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE
CENTRO DE CIÊNCIAS DA SAÚDE
DEPARTAMENTO DE ODONTOLOGIA
CURSO DE ODONTOLOGIA
RODOLFO XAVIER DE SOUSA LIMA
ANÁLISE INTEGRADA DE PROPRIEDADES FÍSICAS E MECÂNICAS DE
COMPÓSITOS BULK FILL DE BAIXA VISCOSIDADE E CONVENCIONAL
NATAL / RN
2016
RODOLFO XAVIER DE SOUSA LIMA
ANÁLISE INTEGRADA DE PROPRIEDADES FÍSICAS E MECÂNICAS DE
COMPÓSITOS BULK FILL DE BAIXA VISCOSIDADE E CONVNCIONAL
Trabalho de Conclusão de Curso apresentado ao
Departamento de Odontologia - UFRN como parte
integrante dos requisitos para título de graduado em
Odontologia/ Cirurgião Dentista.
Orientador: Prof. Dr. Boniek Castillo Dutra Borges
NATAL / RN
2016
Lima, Rodolfo Xavier de Sousa.
Análise integrada de propriedades físicas e mecânicas de compósitos Bulk Fill
de baixa viscosidade e convencional / Rodolfo Xavier de Sousa Lima. – Natal, RN,
2016.
35 f. : il.
Orientador: Prof. Dr. Boniek Castillo Dutra Borges.
Monografia (Graduação em Odontologia) – Universidade Federal do Rio Grande
do Norte. Centro de Ciências da Saúde. Departamento de Odontologia.
1. Resinas Compostas – Monografia. 2. Propriedades Físicas – Monografia. 3.
Teste de Materiais – Monografia. I. Borges, Boniek Castillo Dutra. II. Título
RN/UF/BSO Black D151
Catalogação na Fonte. UFRN/ Departamento de Odontologia
Biblioteca Setorial de Odontologia “Profº Alberto Moreira Campos”.
Rodolfo Xavier de Sousa Lima
ANÁLISE INTEGRADA DE PROPRIEDADES FÍSICAS E MECÂNICAS DE
COMPÓSITOS BULK FILL DE BAIXA VISCOSIDADE E CONVENCIONAL
Trabalho de Conclusão de Curso apresentado ao Departamento de Odontologia - UFRN
como parte integrante dos requisitos para título de graduado em Odontologia/ Cirurgião
Dentista.
Aprovado em: _____/_____/_____
_______________________________________________________
Prof. Dr. Boniek Castillo Dutra Borges
Universidade Federal do Rio Grande do Norte
Orientador
_______________________________________________________
Prof. Ms. Emanuelle Dayana Vieira Dantas
Universidade Potiguar
Membro externo
_______________________________________________________
Prof. Ms. Giovanna De Fatima Alves Da Costa
Universidade Federal do Rio Grande do Norte
Membro interno
DEDICATÓRIA
Aos meus pais, José de Fátima Lima e Maria Adelaíde Xavier de Sousa Lima, por me
concederem o privilégio de sonhar.
AGRADECIMENTOS
A Deus, por me presentear com inúmeros motivos para ser feliz, conceder discernimento
em dias conflituosos, resiliência e me mostrar a infinitude e benção que é viver.
Aos meus pais José de Fátima Lima e Maria Adelaíde Xavier de Sousa Lima por me
apoiarem incondicionalmente em todas as minhas escolhas e terem me concedido uma
educação em um berço de amor no qual me permitiu sonhar e ter a ousadia de realizá-los.
À minha irmã Virgínia Maria pelo carinho que recebo e, sobretudo, por suportar minhas
ausências. Muito obrigado, de verdade.
À minha avó Maria Adeídes Xavier de Sousa (In Memoriam) por ter plantado em mim a
semente da esperança quando eu estive desmotivado a seguir em frente.
Ao meu orientador, Boniek Castillo Dutra Borges, por mostrar que sonhos são elementos
mágicos que norteiam nossa vida e me desafiar a ser cada dia melhor, meu muito obrigado.
À toda a minha família por toda preocupação, suporte, palavras de motivação e confiança
que recebi durante esta jornada.
À Letícia Freitas e Lucas Azevedo, companheiros de jornada, pesquisa, anseios e
conquistas. Sinto-me muito abençoado pela companhia e apoio de vocês neste último ano.
Em especial à Lucas, por todas as caronas.
À minha madrinha, Silvia Mary, por toda vibração e lágrimas de emoção a cada conquista
minha. Sou muito feliz por tê-la comigo sempre.
À minha prima, companheira de viagens e futuros mochilões, Rafaella Silva pelo carinho
fraternal, confiança e palavras de incentivo em todos os momentos.
Aos meus amigos, que diariamente me acompanham, mesmo de longe, Karine Veneranda,
Jean Michel, Bruna Freire, Rômulo Lima, Maysa Sávia, Eugênio Maia, Ruan Mendes,
Poliana Torres e Ádilla Mendes por todos os gestos sutis, subjetivos e adoráveis de apoio
que recebi. Quando tudo esteve difícil, foi no colo de vocês que muitas vezes me apoiei e
me reabilitei de esperança, gratidão e amor.
Aos meus queridos Reriano Almeida, Jean Jeyfison, Dayna Evelin, Débora Carlos, Regina
Cláudia, Cleide Mendonça, Dandara Medeiros pelo incentivo para que eu chegasse até aqui
e por todo o carinho que recebo de vocês.
À minha dupla Iara Suéllen por todos os dias que compartilhamos, pela paciência, carinho
e por tudo que aprendemos juntos.
Aos meus colegas de turma Kezia Raphaela, Aliane Bezerra, Carla Rodrigues, Klinger
Ralf e Thamirys Dantas pelas inúmeras desventuras que vivemos, pelos irmãos que foram
pra mim durante esses quatro anos e meio e por tudo que me tornei com o auxílio de vocês.
Aos meus amigos de moradia, Monic Lima, Letícia Costa, Vanessa Pinheiro, Alysson
Costa, Diego Freitas, Thalyta Apuhena, Wigna Carla, Hanna Isa, Letícia Mendes e Raíza
Nara pelos momentos de companheirismo que vivemos. Em especial à Raíza, por todos os
cafés que me inspiraram em momentos de bloqueio.
À Ângela Vieira e Helena pela confiança e disponibilidade durante o desenvolvimento
desta pesquisa. Vocês abriram portas e me concederam tudo que esteve ao alcance de
vocês para que este trabalho fosse realizado. Sou eternamente grato a isso!
À Andrea Mesquita que se dispôs gentilmente a me ajudar e trouxe até mim parte dos
materiais necessários a este trabalho. Sem sua ajuda, talvez este trabalho não tivesse saído
dessa forma. Muito obrigado.
Ao professor Saulo Geraldeli que apoiou e incentivou esta pesquisa.
À Roberta e Andreza, da Universidade Anhanguera – São Paulo, que gentilmente abriram
as portas do Laboratório de Biomateriais, deram todo o suporte que precisamos e
proporcionaram uma semana intensa de aprendizado e inspiração.
“... Se o que eu sou for também o que eu escolhi ser, aceito a condição.”
(Rodrigo Amarante)
RESUMO
Objetivos: avaliar o Grau de conversão (GC), a Profundidade de polimerização (PP), a
Tensão de contração (TC), a Resistência flexural (RF), o Módulo de elasticidade (ME) e a
Resistência de união (RU) de uma resina Bulk Fill de baixa viscosidade em comparação a
uma resina tradicional de alta viscosidade. Metodologia: As Resinas Tetric-Evo-flow Bulk
fill (TBF) e Empress Direct (ED) (Ivoclar Vivadent) foram utilizadas. Para GC e RF/ME, 20
amostras (n=10) em forma de barra (7 mm x 2 mm x 1 mm) foram confeccionadas e
avaliadas por meio de Espectroscopia Infravermelha Transformada de Fourier (FTIR) e
Máquina de Ensaios Universal (MEU), respectivamente. Para PP e RU, cavidades cônicas
(n=10) preparadas em dentina bovina foram restauradas com os materiais. A PP foi analisada
através da razão base/topo de microdureza de superfície e a RU pelo teste de push-out em
MEU. A TC foi mensurada para o incremento único da TBF e os dois incrementos da ED
em MEU acoplada a um extensômetro (n=5). Os dados foram estatisticamente avaliados por
meio dos testes T de Student e ANOVA (p<0,05). Resultados: TBF mostrou maiores valores
do que a ED para o GC (85,7 ± 6,6/54,2 ± 4,9) e para a RU (0,95 ± 0,70/0,35 ± 0,15). Para
RF (76,611 ± 16,8/144,9 ± 24,1) e carga máxima de TC (0,77 ± 0,07/1,07 ± 0,015), TBF
mostrou menores médias comparada à ED. Para PP (0,83 ± 0,16/0,84 ± 0,08) e ME
(11,5±2,8/12,5±2,6), TBF e ED apresentaram valores estatisticamente semelhantes.
Conclusão: a resina composta Bulk Fill apresentou a todas as propriedades físicas e
mecânicas testadas superiores ao compósito tradicional, exceto a resistência Flexural.
Palavras-chave: Push-out, Compósitos resinosos e Dentes bovinos.
ABSTRACT
Objectives: evaluate Dregree Conversion (DC), Depth of polimerization (DP), Stress of
contraction (SC), Flexural strenght (FS), Elastic modulus (EM) and Bond Strength (BS) of
one low-viscosity Bulk Fill composite resin compare as of high-viscosity traditional
composite. Methods: the resins Tetric-Evo-flow Bulk fill (TBF) and Empress Direct (ED)
(Ivoclar Vivadent) were used. For DC and FS/ME, 20 (n=10) bar specimens (7 mm x 2 mm
x 1 mm) were prepared and evaluated with Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR)
and Universal Testing Machine (UTM), respectively. For DP e BS, conical cavities (n=10)
were prepared in bovine dentine and restored with materials. DP was analyzed trough the
ratio base/top with microhardness of surface and BS on the push-out test in UTM. SC was
measured for to increment one of TBF and two increments of ED in UTM attached to a
extensometer (n=5). The data were statistically evaluated by T test of Student and ANOVA
(p<0,05). Results: TBF present high values than ED for to DC (85,7 ± 6,6/54,2 ± 4,9) and
BS (0,95 ± 0,70/0,35 ± 0,15). For FS (76,611 ± 16,8/144,9 ± 24,1) and maximum load of TC
(0,77 ± 0,07/1,07 ± 0,015), TBF show less mean compare to ED. For PP (0,83 ± 0,16/0,84
± 0,08) and EM (11,5±2,8/12,5±2,6), TBF and ED showed similar results. Conclusion: the
Bulk Fill composite resin present most of property physical and mechanical superior than
traditional composite, except the flexural strength.
Key-words: Push-out, Composite resin and Bovine teeth.
LISTA DE TABELAS
TABELA 1 Materiais utilizados neste estudo.............................................................31
TABELA 2 Monômeros presentes nos compósitos resinosos e suas
propriedades.........................................................................................................................32
TABELA 3 Médias ± desvios-padrão da resistência de união (MPa) e da razão
base/topo de dureza de superfície de acordo com as resinas compostas
analisadas..............................................................................................................................33
TABELA 4 Médias ± desvios-padrão da resistência de união (MPa) e da razão
base/topo de dureza de superfície de acordo com as resinas compostas
analisadas..............................................................................................................................34
TABELA 5 Médias ± desvios-padrão da carga (MPa) gerada pela contração de
polimerização de acordo com as resinas compostas
analisadas.............................................................................................................................35
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS
1. MEU: Máquina de Ensaios Universal
2. TBF: Tetric-evo-flow Bulk Fill
3. ED: Empress Direct
4. GC: Grau de conversão
5. RF: Resistência flexural
6. ME: Módulo de elasticidade
7. PP: Profundidade de polimerização
8. RU: Resistência de União
9. TC: Tensão de contração
10. Bis-GMA: Bisfenol A dimetacrilato de glicol
11. Bis-EMA: Dimetacrilato de bisfenol A etoxilado
12. UDMA: Uretano Dimetacrilato
13. FTIR: Espectroscopia Infravermelha Transformada de Fourier
14. BAPO: Óxido de fosfina bis-alquilo
15. PPD: Fenil-propanodiona
16. LED: Diodo Emissor de Luz
17. TEGDMA: Trietileno Glicol Dimetacrilato
SUMÁRIO
1. Introdução.....................................................................................14
2. Materiais e métodos......................................................................15
2.1 Delineamento experimental....................................................15
2.2 Grau de conversão, Resistência flexural e Módulo de
elasticidade..............................................................................15
2.3 Profundidade de Polimerização e Resistência de
União.......................................................................................16
2.4 Tensão de Contração...............................................................18
2.5 Análise Estatísica....................................................................19
3. Resultados.....................................................................................19
3.1 Grau de conversão, Resistência flexural e Módulo de
elasticidade.............................................................................19
3.2 Profundidade de polimerização e Resistência de
união.......................................................................................19
3.3 Tensão de contração...............................................................20
4. Discussão.....................................................................................20
5. Conclusões...................................................................................25
6. Referências...................................................................................26
7. Anexos..........................................................................................31
13
O PRESENTE MANUSCRITO ESTÁ ADEQUADO ÀS REGRAS DA REVISTA
OPERATIVE DENTISTRY.
TITLLE: ANÁLISE INTEGRADA DE PROPRIEDADES FÍSICAS E MECÂNICAS DE
COMPÓSITOS BULK FILL DE BAIXA VISCOSIDADE E TRADICIONAL DE ALTA
VISCOSIDADE
SHORT TITLLE: COMPORTAMENTO FÍSICO-MECÂNICO DE COMPÓSITOS
RESINOSOS
AUTORES: RX Sousa-Lima; LJA Silva; LVF Chaves; S Geraldeli; RCB Alonso; BCD
Borges.
RELEVÂNCIA CLÍNICA: a análise extensiva e integrada de propriedades físicas,
mecânicas e adesivas exploradas neste trabalho mostra que a resina Bulk Fill apresentou
grande parte das características avaliadas apresentou resultado melhor ou igual à resina
tradicional, fato que corrobora para o uso destes materiais na clínica odontológica.
INFORMAÇÃO SOBRE OS AUTORES:
1. Rodolfo Xavier de Sousa Lima*
2. Lucas José da Silva Azevedo *
3. Letícia Virgínia de Freitas Chaves*
4. Saulo Geraldeli (DDS, Universidade da Flórida, DE – EUA, Departamento de
Odontologia restauradora, divisão Dentística);
5. Roberta Caroline Bruschi Alonso (DDS, Universidade Anhanguera, São Paulo – SP,
Brasil, Departamento de Biomateriais);
6. Boniek Castillo Dutra Borges (DDS, Departamento de Odontologia, divisão
Dentística)*
*Universidade Federal do Rio Grande do Norte
Endereço para correspondência: Av. Sen. Salgado Filho, 1787 - Lagoa Nova, Natal
- RN, 59056-000.
14
1. INTRODUÇÃO:
Um dos maiores objetivos da pesquisa em Odontologia restauradora é o desenvolvimento de
compósitos resinosos que apresentem uma longevidade clínica associada a protocolos
clínicos que permitam a praticidade do seu uso. No entanto, apesar da evolução e do aumento
gradual do tempo de permanência das resinas restauradoras em ambiente bucal, os principais
motivos de perda destas restaurações continuam sendo fraturas devido à fadiga mecânica e
cáries secundárias1.
Os atuais protocolos clínicos, com resinas tradicionais de alta viscosidade, preconizam a
inserção em incrementos de no máximo 2 mm de espessura1. Porém, esta técnica aumenta o
tempo do procedimento clínico, favorece a incorporação de espaços vazios no corpo da
restauração, aumenta o risco de contaminação entre as camadas por umidade e dificulta o
trabalho em pequenas cavidades 2,3.
Recentes avanços nas pesquisas sobre compósitos resinosos, em especial nas áreas de
desenvolvimento de novos monômeros, translucidez e sistemas iniciadores tem levado a
inserção de novos materiais denominados Bulk Fill4, ou seja, de enchimento em massa ou
de inserção única. Esses podem ser inseridos numa única camada de 4mm a 5mm 5,6 e podem
apresentar-se na forma de baixa ou alta viscosidade7.
As de baixa viscosidade são as resinas “flow” e surgiram mais recentemente no mercado
odontológico, quando comparadas às resinas tradicionais de alta viscosidade. A proposta dos
fabricantes é que estas resinas Bulk Fill flow possibilitem uma homogênea transmissão da
luz através do material e profundidades de polimerização superiores a 4mm8.
Muitos estudos mostram propriedades favoráveis à utilização de resinas Bulk Fill de alta e
baixa viscosidade, tais como grau de conversão adequado1,2,6, tensão de contração e
formação de fendas marginais semelhantes aos compósitos tradicionais5,9. Entretanto, a
literatura ainda é limitada em estudos que analisam as propriedades destes compósitos com
protocolos e metodologias que simulem o máximo possível situações reais como: cavidades
profundas (4mm ou mais) e alto fator C 10.
Este fato limita a correlação dos resultados já existentes com as características clínicas e
atenta para a necessidade de mais estudos para que sejam fornecidas informações mais
pertinentes sobre o provável desempenho clínico destes materiais 5,8.Desta forma, o objetivo
deste trabalho é avaliar o Grau de conversão (GC), a Profundidade de polimerização (PP), a
Tensão de contração (TC), a Resistência flexural (RF), o Módulo de elasticidade (ME) e a
15
Resistência de união (RU) de uma resina Bulk Fill de baixa viscosidade em comparação a
uma resina tradicional de alta viscosidade. A hipótese testada é de que a resina Bulk Fill
apresenta desempenho semelhante à resina tradicional.
2. MATERIAIS E MÉTODOS:
Delineamento experimental
Este estudo é caracterizado como um ensaio laboratorial in vitro”, cujas variáveis de resposta
são: GC, PP, TC máxima, TC após 20s, TC após 20 min, RF, ME e RU. O tipo de compósito
[Bulk Fill de baixa viscosidade (Tetric-evo-flow Bulk Fill, Ivoclar Vivadent,
Bendererstrasse, Schaan, Liechtenstein - TBF); e convenvional (Empress Direct, Ivoclar
Vivadent, Bendererstrasse, Schaan, Liechtenstein – ED)] foi o fator em estudo para as
variáveis GC, PP, RF, ME e RU. Para TC, máxima, TC após 20s e TC após 20 min, os
fatores em estudo foi o tipo de material/incremento (incremento único de 4mm da TBF; 1º
incremento da ED; 2º incremento da ED; e somatória do 1º e 2º incrementos da ED). A
composição dos materiais utilizados está listada na tabela 1.
Grau de Conversão, Resistência Flexural e Módulo de Elasticidade:
Para realização destes testes, 20 amostras em forma de barra (7 mm x 2 mm x 1 mm) foram
confeccionadas (n=10), utilizando-se uma matriz de Polivinil Siloxano (Express XT, 3M
ESPE, St. Paul, MN, US) para os dois materiais empregados na pesquisa (TBF e ED). Após
inseridas em um incremento único na matriz, estas foram cobertas com uma tira de poliéster
e fotoativadas por 20 s com um fotopolimerizador LED – 1200 W/cm2 (Bluephase, Ivoclar
Vivadent, Schaan, Liechtenstein). As amostras foram As faces superior e inferior das
amostras foram lixadas com lixas de granulação 400 e 600 (Labopol-21, Struers,
Copenhagen, Denmark) e mantidas em uma estufa a 37°C durante 24 horas até a realização
do teste.
16
O Grau de Conversão (GC) foi calculado anteriormente à Flexão e ao Módulo utilizando-se
a Espectroscopia Infravermelha Transformada de Fourier (FTIR – IRTracer-100 Fourier
Transform Infrared Spectrophotometer, Shimadzu, Quioto, Japão), com o método de total
refletância atenuada (ATR), do Laboratório de Análise Térmica e Espectroscopia do Núcleo
de Tecnologia Industrial do departamento de Engenharia de Materiais da Universidade
Federal do Rio Grande do Norte. Mediu-se o espectro de absorbância no topo de cada
amostra polimerizada, bem como para o material não polimerizado. Foram utilizados 32
escaneamentos a uma resolução de 4 cm- 1 e espectro do comprimento de onda de 2000 - 500
cm-1. Os picos utilizados foram 1638 cm-1 (carbono alifático C=C) e 1608 cm-1 (ligações
duplas carbono aromático C-C). O GC foi calculado pela redução de absorção a 1638 cm-1
entre o material não polimerizado e o material polimerizado usando as equações a seguinte
fórmula 12:
(1638/1608 para a resina polimerizada)
%DC = 1 ____________________________________ x 100
(1638/1608 para resina não polimerizada)
Para mensurar a Resistência flexural e o Módulo de elasticidade, foi realizado o teste de
flexão em três pontos, realizado em uma Maquina de Ensaios Universal (Instron 4111,
Instron Corp., Dayton, OH, USA) onde a amostra em barra foi colocada sobre dois suportes
com 5 mm de distância entre eles (dois pontos) e um embolo (terceiro ponto e responsável
pela aplicação da carga) foi pressionado perpendicularmente sobre a amostra, à uma
velocidade de 0,5 mm/min com uma carga de 50N até a ruptura. Para calcular os valores, foi
utilizado o software Bluehill 2 (Illinois Tool Works, Inc., Glenview, IL, USA). O Módulo
de elasticidade foi calculado em GPa e a Resistência flexural em MPa.
Profundidade de polimerização e Resistência de União
Dez amostras de cada material foram preparadas adaptando-se o método descrito por Borges
et al (2013). Incisivos bovinos, livres de trincas e defeitos estruturais foram selecionados.
Os dentes foram desinfectados em uma solução aquosa de Timol (0,1%) a 40ºC durante uma
semana. As raízes foram removidas com discos diamantados refrigerados à água (South Bay
17
Technology, San Clement, CA) acoplados a uma máquina de corte preciso (Isomet 1000;
Buehler, Lake Forest, IL) exatamente na junção amelocementária (JAC). Foram feitos cortes
retos, transversais, distantes 4mm do ponto mais inferior (proximal do elemento dentário)
da JAC nas coroas dos dentes de modo a se conseguir uma amostra de 4mm de espessura,
em formato de disco, com um vazio central ocupado pela cavidade pulpar.
As faces superior e inferior das amostras foram lixadas com discos de granulação 400 e 600
(Labopol-21, Struers, Copenhagen, Denmark) com a finalidade de se obter uma dentina
plana.
Aproveitando-se do espaço da cavidade pulpar, em uma máquina padronizadora de preparos
cavitários, foram acopladas pontas Maxicut de forma a penetrar no centro da amostra,
referente ao espaço da cavidade pulpar, originando cavidades cônicas padronizadas (4,8 mm
de diâmetro superior x 2,8 mm de diâmetro inferior e 4 mm de profundidade). As pontas
foram trocadas a cada 5 preparos. Dessa forma, uma cavidade com fator C de magnitude 2.2
foi obtida.
Para os dois compósitos utilizados no estudo, o sistema adesivo de eleição foi o Stae (SDI,
Brunsdon, StreetBayswater, Austrália), convencional de dois passos. As cavidades foram
restauradas de acordo com as instruções dos fabricantes. As amostras foram colocadas em
uma lâmina de vidro para a inserção dos incrementos. Depois de inseridos, foi colocada
sobre a restauração uma tira de poliéster e sobre essa tira uma lâmina de vidro. A
fotoativação foi feita através do um fotopolimerizador LED – 1200 W/cm2 (Bluephase,
Ivoclar Vivadent, Schaan, Liechtenstein) durante 20 s, com a luz posicionada diretamente
sobre a restauração. As restaurações foram finalizadas através do acabamento com discos
abrasivos e pasta diamantada.
Para mensurar a Profundidade de polimerização, utilizou-se um microdurômetro (HMV-2,
Shimadzu, Tokyo, Japan) que realizou endentações do tipo dureza de superfície utilizando
50g de carga por 5 s. Foram realizadas três endentações em cada face da restauração, sendo
calculado o valor da dureza em cada face através da média dessas três mensurações.
Para mensurar a resistência de união, utilizou-se uma máquina universal de ensaios (Instron
Model 4411, Buckinghamshire, UK) com um orifício no centro, onde foram colocadas as
amostras com a base menor voltada para cima. Um dispositivo de formato esférico foi
adaptado na máquina e uma força de compressão com velocidade de 0,5mm/min foi
18
realizada contra a restauração, no centro da face menor, com a finalidade de romper o
compósito. A força necessária para romper a restauração foi registrada no momento da
fratura. Os resultados foram calculados em Kgf, divididos pela área de superfície adesiva
(57mm²) calculada através da fórmula π (R + r) [(h2+ (R-r)2], onde ‘R’ é o raio da base maior
e ‘r’o da base menor, e transformados em Mpa. Após a realização do teste, os padrões de
falha e fratura foram analisados em um microscópio de dissecação (Stereozoom, Bausch &
Lomb, Rochester, NY) em: falha adesiva, coesiva no compósito ou mista.
Tensão de contração
A mensuração da Tensão de contração foi realizada como descrita previamente por Boaro et
al (2010). Inicialmente, bastões de acrílico (Metacrilato de metila) contendo 6mm de
diâmetro e 13 de comprimento foram selecionados e tiveram suas faces ativadas com uma
fina camada de monômeros de metacrilato de metila. Na sequência, duas finas camadas de
adesivo (ScotchBond Multi-purpose Plus, 3M ESPE, St Paul, MN, USA) foram aplicadas e
fotoativadas durante 20s com fotopolimerizador LED – 1200 W/cm2 (Bluephase, Ivoclar
Vivadent, Schaan, Liechtenstein).
Os bastões foram presos a grampos opostos em uma Máquina Universal de Ensaios
Mecânicos (Instron Model 4411, Buckinghamshire, UK) com as superfícies tratadas opostas
uma à outra.
O bastão inferior foi fixado em um dispositivo de ferro oco que permitiu a inserção da ponta
do fotopolimerizador LED e consequente ativação dos compósitos resinosos de acordo com
o que é preconizado pelo fabricante. Os incrementos dos compósitos resinosos foram
colocados entre as superfícies dos dois bastões. Após a fotopolimerização, a tensão de
contração gerada nas superfícies do bastão foi acompanhada durante 20 min, de forma que
a carga máxima, carga após 20s e carga após 20 min foram analisadas. Para cada material
utilizado neste estudo (n=5), a tensão de contração obtida em N foi transformada em MPa
dividindo-se pela área seccional do bastão (28,26 mm2).
Para a resina TBF, as superfícies ficaram distantes 4 mm uma da outra e a resina foi mantida
no espaço com auxílio de uma tira de poliéster circundando lateralmente os bastões.
Para a resina ED, foram feitas duas mensurações: uma de um incremento de 2 mm (1º
incremento) e outra de 4 mm. Para obter o valor de 4mm, devido ao caráter destrutivo do
teste e melhor simular o protocolo clínico, foi adicionado um incremento de 2mm, onde este
19
foi fotoativado, mas não foi feita a leitura da tensão e na sequência, ampliou-se a distância
entre os bastões para 4mm e em cima deste incremento fotoativado anteriormente, foi
adicionado outro de 2 mm (2º incremento), onde foi realizada a leitura da tensão gerada nas
extremidades dos bastões.
Dessa forma, para a resina Bulk fill de baixa viscosidade foi realizada apenas uma aferição
da tensão de contração, enquanto para a resina tradicional de alta viscosidade foram
realizadas duas aferições: uma com um incremento de 2mm e outra com um de 4 mm
(colocado em incrementos separados).
Um extensômetro foi conectado às barras (model 2630-101, Instron, Bucks, United
Kingdom) para fornecer à máquina uma altura constante entre as barras para permitir a
mensuração.
Análise Estatistica
O teste T de Student foi utilizado para analisar o Grau de conversão, Resistência Flexural,
Módulo de elasticidade, Profundidade de polimerização e Resistência de união (p<0,05). A
carga máxima, carga em 20 s e 20 min foram avaliadas por meio do teste de ANOVA-
1fator/Tukey (p<0,05). O software SPSS (IBM SPSS Statistics 20) foi utilizado para calcular
os dados.
3. RESULTADOS:
Grau de Conversão, Resistência Flexural e Módulo de Elasticidade:
Para o GC, a resina TBF apresentou valores estatisticamente superiores à resina ED. Para a
resistência flexural, a resina ED apresentou resultados estatisticamente maiores que a TBF.
Para o módulo de elasticidade, os dois materiais testados apresentaram valores
estatisticamente similares (Tabela 3).
Resistência de União e Profundidade de polimerização:
20
Para Resistência de união, a resina TBF apresentou resultados estatisticamente superiores à
ED. Quanto ao padrão de falha, nesse estudo, todas as falhas foram do tipo 1, adesiva entre
adesivo e dentina.
No que concerne à profundidade de polimerização, os dois materiais apresentaram valores
estatisticamente semelhantes (Tabela 4).
Tensão de contração:
Para a Carga máxima, o teste ANOVA mostrou diferenças estatisticamente significativas
entre os materiais testados (p = 0,001). A tensão gerada nas interfaces, quando mensurada
com os dois incrementos de ED juntos, gerou valores estatisticamente superiores ao
incremente único de 4mm de TBF e ao primeiro incremento da ED. Os menores valores, no
entanto, foram alcançados quando mensurada isoladamente o valor do segundo incremento
da ED (Tabela 5).
Com relação à carga em 20 s, a tensão gerada pela soma dos dois incrementos de ED foi
estatisticamente semelhante à gerada pelo incremento único de 4mm de TBF.
Quando mensuradas as tensões 20 min após a fotoativação, o valor da tensão gerada pelos
dois incrementos de ED foi estatisticamente superior àquele apresentado pelas outras
mensurações. Por sua vez, a tensão gerada pelo incremento único de TBF apresentou valores
estatisticamente semelhantes à mensuração feita com a soma dos incrementos de ED e
quando mensurada apenas a tensão gerada pelo primeiro incremento de ED separadamente.
Os menores valores de tensão foram apresentados pelo segundo incremento de ED
separadamente.
4. DISCUSSÃO:
A hipótese testada neste estudo foi rejeitada porque as propriedades em ambos os materiais
foram semelhantes para Módulo de elasticidade (ME) e Profundidade de polimerização (PP),
porém para a Resistência Flexural (RF) a TBF apresentou resultados estatisticamente
inferiores e para a Resistência de união (RU), Grau de Conversão (GC) e a Tensão de
contração (TC) ela apresentou resultados melhores e mais favoráveis, quando comparados
aos valores de ED.
Na análise do GC, a TBF apresentou resultados superiores, mostrando valores próximos a
85,7% de conversão de monômeros em polímeros comparados a 54,2% da ED. A literatura
21
aceita que um GC mínimo aceitável para ser obtido sucesso clínico é de 55%, havendo
relatos de que, em testes feitos com resinas Bulk fill, este valor comumente fique entre 50 e
79% 6. Uma alta porcentagem do GC mostra-se importante pelo fato de que quanto mais
alto, melhores são as propriedades físicas tais como resistência flexural, dureza, módulo de
elasticidade, estabilidade dimensional, solubilidade, sorção de água e estabilidade de cor 15.
Entre os fatores que podem interferir na porcentagem de conversão, temos: tamanho das
partículas de carga, concentração e tipo do fotoiniciador, tipo do monômero, cor e
translucidez do material, intensidade e comprimento de onda do agente fotopolimerizador e
o tempo de irradiação7,16, sendo a estrutura química dos monômeros de dimetacrilato,
concentração do fotoiniciador presente no compósito e fatores extrínsecos relacionados à
fotoativação os principais fatores associados.
Nas resinas Bulk fill, a maior translucidez destes materiais é frequentemente associada como
um dos principais responsáveis pela melhoria no GC e este fator pode ser um dos que
justifique o aumento do GC da TBF sobre a ED, neste estudo 17.
Outro elemento que pode ter sido determinante neste resultado é a quantidade de
monômeros, o peso molecular e a mobilidade destes. Durante a reação de polimerização,
quanto maior as cadeias poliméricas já formadas, maior o peso molecular e mais reduzida a
mobilidade, fato que dificulta o acesso dos monômeros aos radicais livres18. Assim, o padrão
da reação de polimerização é diretamente afetado pelo peso e mobilidade dos monômeros.
De acordo com o que é apresentado pelo próprio fabricante (Tabela 1), a TBF possui
Dimetacrilato de bisfenol A etoxilado (BisEMA), enquanto a ED possui Uretano
dimetacrilato (UDMA). A diferença de peso molecular destes monômeros (Tabela 2) e seu
efeito na mobilidade pode estar associada ao aumento do GC e à menor viscosidade
apresentada pela TBF, proporcionando-lhe a característica flow. A maior proporção de
Triciclodecano Dimetanol Dimetacrilato, com alto peso molecular, presente na ED também
pode dificultar a mobilidade e reduzir o GC.
Estudos tem mostrado uma melhor taxa de conversão para UDMA, em relação ao BisGMA,
sendo a associação destes frequentemente utilizada pelos fabricantes para se atingir um GC
maior1.
Além disso, o tipo de fotoiniciador presente em cada um dos materiais pode ter afetado a
taxa de conversão. É sabido que fotoiniciadores alternativos à canforoquinona, tais como
BAPO (óxido de fosfina bis-alquilo) e PPD (Fenil-propaniodiona) têm apresentado
resultados superiores e proporcionado melhores propriedades físicas – estas diretamente
22
ligadas ao aumento do GC - e à estabilidade de cor dos compósitos 4,16,19. Como neste estudo
foi utilizado um LED de terceira geração, com alta radiância (Bluephase, Ivoclar Vivadent,
Schaan, Liechtenstein – 1200 W/cm²) e que consegue ativar fotoiniciadores alternativos, a
provável presença destes na TBF pode ter ampliado, juntamente aos outros fatores já citados,
a taxa de conversão.
O GC está diretamente relacionado à PP, à opacidade do material e à dureza da superfície
do compósito, pois quanto mais a luz conseguir fotoativar monômeros nas partes mais
profundas dos incrementos, maior GC, mais satisfatória é a profundidade de polimerização
e maior a microdureza superficial 20.
Por isso, a profundidade de polimerização foi mensurada indiretamente através da
microdureza de superfície do topo e da base das amostras. Em compósitos tradicionais de
alta viscosidade quanto mais profunda a cavidade, menor a taxa de conversão devido à
dificuldade da luz em transpassar o material e ativar os monômeros das partes mais
profundas 15.
Neste estudo, os dois materiais apresentaram valores estatisticamente semelhantes, quando
se compara a razão topo/base (0,83 ± 0,16 / 0,84 ± 0,08). Vale ressaltar que a resina ED foi
inserida de forma incremental e, portanto, fotoativada a cada 2mm, ao contrário da TBF que
foi inserida em um único incremento de 4mm. Este resultado pode ter associação com a
maior translucidez das resinas Bulk fill, já citada anteriormente, e consequentemente, melhor
transluminescência de luz pelo material 1.
A literatura mostra com certa unanimidade que as resinas Bulk fill vêm apresentando
profundidade de polimerização superior a 4 mm 21. O uso de um fotoativador LED de alta
radiância pode ter influenciado positivamente e melhorado a profundidade de polimerização
dos materiais, pois há relatos de forte ligação entre alta radiância, elevado GC e microdureza
22.
O ME possui ligação com a quantidade, tamanho, forma das partículas de carga presente na
resina e, também, com o GC23. O aumento na quantidade de partículas de carga e de BisGMA
aumenta o módulo de elasticidade, porém, dificulta a passagem de luz sobre o material e a
mobilidade dos monômeros na reação de polimerização, assim, ambos influenciam na
porcentagem do GC 1.
Nos testes realizados neste trabalho, o ME dos dois materiais testados foi estatisticamente
semelhante. Isto pode ser justificado em sua grande parte pela compensação entre os
diferentes valores para o GC que os materiais apresentaram, onde apesar de ED possuir
23
monômeros de maior peso molecular, TBF possui maior GC. Este resultado está dentro do
ideal, tendo em vista que o valor apresentado é bem próximo do módulo de elasticidade que
os tecidos dentários apresentam (13,2GPa) e é o que se almeja 24.
A Resistência Flexural serve para estimar a quantidade de tensão que o material pode
suportar em áreas de grande esforço mastigatório. Nesta pesquisa, ED apresentou valores
estatisticamente superiores (144,9±24,1), quando comparados à TBF (76,61±16,8),
diferentemente dos outros testes realizados, embora os dois materiais tenham apresentado
valores bastante próximos ou superiores de 80Mpa, valor limite estabelecido na ISSO
4049/2009 25.
Neste caso, o GC não teve influência direta sobre a RF, tendo em vista que a TBF obteve
menor RF, porém, apresentou GC significativamente maior.
Por algum tempo, justificou-se a RF com a quantidade de carga e matriz presentes nos
compósitos. As pesquisas recentes têm mostrado que não necessariamente isso possui
relação direta com a RF apresentada. Fatores como a transferência do estresse entre as
partículas de carga, a adesão entre esses componentes e a composição química da matriz tem
sido associados a diferenças na RF 23,25,26.
Deve-se salientar também que a TBF é vendida pelo fabricante como um material de
forramento e exige uma camada de cobertura com resinas de alta viscosidade para
finalização da restauração23. Dessa forma, subentende-se que por ser um material de
forramento e ser de baixa viscosidade, deve possuir realmente menor RF, como já
encontrado em outros estudos com resinas flow 27.
No tocante à TC, na carga máxima, a soma dos dois incrementos de ED (1,07± 0,15),
apresentou valores superiores de tensão quando comparada a TBF (0,77± 0,07), portanto, a
TBF foi capaz de escoar melhor as tensões geradas. Isso mostra a relação direta entre TC e
GC já encontrada em outros estudos 13.
De maneira geral, os valores de tensão apresentados pelo segundo incremento de ED
isoladamente foram inferiores em todos os casos quando comparados à TBF. No entanto,
devido este ter sido colocado sobre um primeiro incremento, não se pode dizer que este valor
apresentado por ele é uma verdade absoluta, pois o primeiro incremento pode ter sofrido
deformação e diminuído o valor final apresentado no teste.
Neste teste, foi mensurada a TC em dois incrementos separados de ED, primeiramente para
simular melhor o atual protocolo de inserção de resinas tradicionais de alta viscosidade, fato
24
que impede a análise de um único incremento de 4mm de ED, já que não está dentro da
realidade clínica.
Segundo, porque o teste possui caráter destrutivo, impedindo, assim, de mensurar um
incremento e mensurar outro em cima. Dessa forma, mensurou-se a tensão de um incremento
(valor do 1º incremento na tabela 5), depois disso, em outro bastão, colocou-se um novo de
2 mm que não foi mensurado e sobre este incremento que não foi feita a leitura da tensão,
colocou-se um outro de 2mm em que foi feita a medição (valor do 2º incremento na tabela
5). O valor de ED, quando com 4mm, portanto, é a soma do 1º incremento com o 2º
incremento.
A TC ocorre devido a ligações covalentes que se estabelecem entre as cadeias poliméricas
já formadas, mantendo-as próximas, causando contração e é induzida por uma combinação
de fatores como: composição da matriz, quantidade de carga, padrão de fotoativação, GC,
módulo de elasticidade e forma da cavidade na qual o compósito será inserido 28.
O escoamento das tensões pode estar associado à quantidade de ponto gel e aos monômeros
de baixo peso molecular. Durante a reação de polimerização surge o ponto gel e um
consequente aumento na rigidez que impede a aproximação das cadeias poliméricas já
formadas, o estabelecimento de ligações covalentes que geram encolhimento e tensão na
interface adesiva 28. Assim, a presença de um ponto gel maior na TBF pode ser um dos
fatores a justificar a menor tensão gerada.
Outra estratégia que pode estar relacionada à diminuição da tensão é a substituição de
monômeros com alto peso molecular por outros de peso menor como Trietileno Glicol
Dimetacrilato (TEGDMA)28. Na tabela 1, com a composição dos materiais, vemos a
substituição do UDMA pelo BisEMA, que apesar de ser considerado de alto peso, possui
peso menor que o UDMA, na TBF, fato que pode ter influencia também na menor tensão
gerada por este material.
Com relação à Resistência de união (RU), os resultados corroboram com os valores obtidos
no teste de tensão de contração, onde a resistência de união apresentada pela TBF (0,94
±0,70) foi superior à ED (0,35±0,15). Estudos apontam correlação entre cavidades com alto
fator C com uma diminuição da resistência de união, integridade marginal e formação de
fendas devido às tensões geradas na interface adesiva. Como a ED apresentou valores
superiores de tensão na carga máxima, o desempenho mais baixo para a RU pode ser
justificado a partir disso 28.
25
A RU está atrelada ao valor do GC, bem como, à composição dos monômeros e seus
diferentes pesos moleculares. A diferença de composição entre os dois materiais e a
correlação entre as propriedades supracitadas pode ser uma das justificativas para a diferença
nos valores obtidos no teste push-out 29.
O push-out foi o método de avaliação escolhido para esta propriedade porque permite
mensurar a RU em cavidades profundas e com alto fator C sem submeter às amostras a
tensões na interface adesiva que podem originar vieses nos resultados do trabalho, como em
testes de microtração. Nestes testes, as restaurações são feitas em cavidades classe I de dentes
e depois são cortadas com discos em amostras em formatos de palitos que pode gerar tensões
adicionais na interface adesiva e alterar os resultados dos testes 30.
Vale ressaltar que mesmo sendo possível mensurar uma maior RU da TBF, os resultados
apresentados pelas duas foram baixos. Isso pode estar associado ao sistema adesivo utilizado
no estudo, que é à base de acetona, devido a todos os padrões de falhas serem adesivos entre
o compósito e a dentina. Estudos feitos com sistemas adesivos semelhantes, à base de
acetona mostram menor desempenho clínico em relação à adesão em dentina, sendo
necessário, portanto, mais estudos com outros sistemas adesivos para que se tenha um
resultado mais palpável e pertinente com a realidade destes materiais em boca 31.
Assim, pode-se justificar a menor RU da ED tanto pelas maiores tensões a qual foi submetida
a interface adesiva pela maior TC, quanto pelo desempenho mais baixo apresentado pelo
adesivo.
5. CONCLUSÕES:
Os resultados apresentados pela Tetric EvoFlow Bulk Fill foram iguais ou superiores à
Empress Direct, na maioria dos testes, menos para Resistência Flexural. No tocante a
resistência de união, ambos os materiais apresentaram valores baixos, embora a Tetric
EvoFlow Bulk Fill tenha sido superior.
26
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ANEXOS
31
Tabela 1 - Materiais utilizados neste estudo:
Material Fabricante Composição
química
Número de lote
TBF Ivoclar Vivadent Dimetacrilato de
bisfenol A
etoxilado (10-
<25%), Bis-GMA
(3-<7%),
Trifluoreto de
itérbio (3-<5%),
Triciclodecano
dimetanol
dimetacrilato (1-
<3%).
TM0056
ED Ivoclar Vivadent Uretano
dimetacrilato (10-
<25%), Bis-GMA
(2,5-<3%),
Trifluoreto de
itérbio (3-<10%),
Triciclodecano
dimetanol
dimetacrilato (3-
<10%).
T28435
Stae SDI Acetona (50-
<55%) ,
Monômeros
acrílicos (20-
<40%)
141141
TBF: Tetric-Evo-Flow Bulk Fill; ED: Empress Direct.
32
Tabela 2 – Monômeros presentes nos compósitos resinosos e suas propriedades.
Monômero Nome Fórmula elementar Peso molecular Número CAS
BisGMA Bisfenol A
dimetacrilato de
glicol
C29H36O8 512,59 g/mol 1565-94-2
BisEMA Dimetacrilato de
bisfenol A
etoxilado
C20H26O6 362, 41 g/mol 41637-38-1
UDMA Uretano
dimetacrilato
C23H38N8O2 470,56 g/mol 41137-60-4 ou
72869-86-4
-------- Triciclodecano
dimetanol
dimetacrilato
C44H84O10 773,13 g/mol 43048-08-4
33
Tabela 3 - Médias ± desvios-padrão do GC(%), resistência flexural (MPa) e módulo de
elasticidade (GPa) de acordo com as resinas compostas analisadas.
Resinas Grau de conversão Resistência flexural Módulo de elasticidade
TBF 85,7 ± 6,6 a 76,61 ± 16,8 b 11,5 ± 2,8 a
ED 54,2 ± 4,9 b 144,9 ± 24,1 a 12,5 ± 2,6 a
Valor de P 0,001 0,001 0,415
TBF: Tetric Evo Flow Bulk Fill; ED: Empress Direct. Letras distintas indicam diferenças estatisticamente
significativas entre as resinas no mesmo teste analisado.
34
Tabela 4 - Médias ± desvios-padrão da resistência de união (MPa) e da razão base/topo de
dureza de superfície de acordo com as resinas compostas analisadas.
Resinas Resistência de união Razão base/topo de dureza
TBF 0,94 ± 0,70 a 0,83 ± 0,16 a
ED 0,35 ± 0,15 b 0,84 ± 0,08 a
Valor de P 0,026 0,944
TBF: Tetric Evo Flow Bulk Fill; ED: Empress Direct. Letras distintas indicam diferenças estatisticamente
significativas entre as resinas no mesmo teste analisado.
35
Tabela 5 – Médias ± desvios-padrão da carga (MPa) gerada pela contração de polimerização
de acordo com as resinas compostas analisadas.
Resinas Carga máxima Carga em 20 s Carga em 20 min
TBF incremento de 4 mm 0,77 ± 0,07 b 0,39 ± 0,04 a 0,70 ± 0,10 ab
ED 1º incremento de 2mm 0,69 ± 0,03 b 0,24 ± 0,03 b 0,61 ± 0,06 b
ED 2º incremento de 2mm 0,37 ± 0,13 c 0,21 ± 0,06 b 0,29 ± 0,12 c
ED soma do 1º + 2º
incremento
1,07 ± 0,15 a 0,45 ± 0,08 a 0,90 ± 0,06 a
Valor de P 0,001 0,002 0,001
TBF: Tetric Evo Flow Bulk Fill; ED: Empress Direct. Letras distintas indicam diferenças estatisticamente
significativas entre as resinas no mesmo tipo de carga.