Profundidad de curado de resinas compuestas fluidas activadas con

Revista Dental de Chile
2014; 105 (3) 20-23
Reporte Clínico
Autores:
Profundidad de curado de resinas compuestas fluidas
activadas con luz halógena y L.E.D. a través de distintos
espesores de resina compuesta indirecta.
1
Mair Caro Cohen.
David Aizencop Colodro.
3
Manuel Ehrmantraut Nogales.
2
1
Depth of cure of flowable composite resin activated with quartz
tungsten halogen and L.E.D. units through different thicknesses of
indirect composite resin.
Cirujano Dentista
Practica privada.
2
Profesor Asistente Area de
Biomateriales Odontológicos,
Departamento de Odontología Restauradora.
Facultad de Odontología, Universidad de Chile.
3
Profesor Asociado Area de
Biomateriales Odontológicos,
Departamento de Odontología Restauradora.
Facultad de Odontología, Universidad de Chile.
Resumen
Se evalúa la influencia del espesor de una resina compuesta indirecta en la profundidad de polimerización de resina fluida al ser
activada con distintas fuentes de luz, interponiendo bloques de resina compuesta indirecta de distinto grosor. Se polimerizó resina
fluida en un conformador metálico de 4 mm. de profundidad y 6 mm. de diámetro, interponiendo bloques de resina compuesta
indirecta de 3 y 4 mm. de espesor, utilizando luz halógena y luz LED durante 40 seg. Terminada la iluminación se retiró el material
sin polimerizar y se midió la resina endurecida con un pie de metro digital, con sensibilidad de 0,01 milímetros. Los valores fueron
tabulados y sometidos a test estadísticos donde se encontró diferencia entre los grupos (p<0,05). El uso de luz LED aumenta la
profundidad de polimerización de la resina fluida subyacente a la resina indirecta y ésta a mayor grosor disminuye la efectividad de
polimerización.
Palabras claves: Profundidad de polimerización, fotoactivación, resinas fluidas, resinas indirectas.
Summary
There has been evaluated the influence of the thickness of indirect composite resin thickness in depth of cure
of flowable resins using different light sources, interposing indirect composite resin blocks of different thickness.
Flowable resin was polymerized in a metallic forming of 4 mm. of high and 6 mm. of diameter, interposing compound
indirect resin blocks of 3 mm. and 4 mm. of thickness, using halogen light and LED light during 40 seconds. After
photocuring, the material without polymerizing was withdrawn and the hard resin was measured, with sensibility of 0,
01 millimeters. The values were tabulated and analyzed, statistical differences between the groups were found (p<0,05).
The use of LED light increases the depth of cure of flowable composite through the indirect resin blocks Nevertheless, when
increasing the thickness of the indirect resin block the efficiency of curing decreases.
Key words: Depth of cure, photoactivation, flowable resin composites, indirect composites resins.
Introducción
En la rehabilitación de piezas dentarias que
han sufrido pérdida parcial de su estructura,
se han desarrollado las resinas compuestas,
formadas por una matriz orgánica, un relleno
inorgánico, y un agente bifuncional que mantiene
la integridad del material, uniendo los dos
componentes anteriores. Al polimerizar, la fase
orgánica sufre contracción que es minimizada
gracias a la fase inorgánica(1). Esta contracción
también se puede controlar mediante técnica
incremental, sin embargo esto no resulta práctico
en grandes restauraciones(2,3).
Cuando las restauraciones son de mayor
tamaño se utilizan las resinas compuestas de
proceso indirecto, que permiten confeccionar
adecuadamente las restauraciones en su forma
anatómica, márgenes y oclusión y a la vez
disminuir los efectos negativos de la contracción
20
de polimerización y la tensión derivada de
ésta(2,3).
La fijación de las restauraciones indirectas
estéticas se realiza con los cementos de resina
compuesta, debido a su afinidad química con las
resinas indirectas y a sus propiedades estéticas.
Estos cementos pueden ser activados de manera
química, física, o por ambos sistemas (Dual)(4),
siendo estos dos últimos los más utilizados. Los
cementos de activación física por luz presentan
tiempo de trabajo extendido respecto a los de
curado dual, además de mayor estabilidad del
color (5).
Las resinas compuestas fluidas han sido
propuestas como alternativa a los cementos de
resina de fotoactivación ya que se ha determinado
que cuentan con las propiedades necesarias
Revista Dental de Chile 2014; 105(3)
para actuar como agentes cementantes, dado
que presentan adecuado grosor de película y
propiedades mecánicas similares a la de los
cementos de resina(6,7). Sin embargo, para
alcanzar sus propiedades mecánicas óptimas esta
debe ser irradiada con una intensidad suficiente
de luz a fin de iniciar el proceso de polimerización
y garantizar el curado adecuado del material.
Factores como el material y espesor de la
restauración interpuesta, el tiempo de exposición
y la unidad de fotoactivación utilizada inciden
en la cantidad de luz que finalmente será
capaz de activar la resina subyacente(8). La
cantidad de luz resultante determinará tanto las
propiedades mecánicas finales de la resina como
la profundidad máxima de polimerización. Por
otra parte, cuando el curado es insuficiente,
la cantidad de monómero residual puede
potencialmente causar reacciones biológicas
adversas(9, 10,11).
Para activar las resinas compuestas,
las fuentes de luz más utilizadas son la luz
halógena (Quartz Tungsten Halogen [QTH]) y
la luz emitida por diodos (Light-Emitting Diode
[L.E.D.]). Las unidades de luz halógena emiten
un rango de longitudes de onda entre los 400 a
500 nm. Por otra parte las unidades L.E.D. emiten
luz dentro de un rango acotado de longitudes
de onda, con máxima intensidad cercana al
máximo de activación de la canforoquinona (468
nm.), el iniciador de polimerización de resinas
compuestas más utilizado en la actualidad(12).
Por estas razones señaladas anteriormente
es que nos planteamos la hipótesis que existen
diferencias significativas en la profundidad
de polimerización de resina compuesta fluida
al interponer bloques de resina compuesta de
procesado indirecto de distinto grosor.
En virtud de lo anterior, al ser el espesor
de la restauración interpuesta y la unidad
de fotoactivación factores que inciden en la
profundidad de polimerización de las resinas
compuestas, este estudio tiene por objetivo
determinar las diferencias en la profundidad de
curado de resina compuesta fluida entre ambas
fuentes lumínicas a través de distintos espesores
de resina compuesta indirecta, simulando la
activación que se realiza para fijar restauraciones
indirectas.
halógena.
Los resultados fueron tabulados y divididos
por 2, según la norma ISO: 4049:2009 y
sometidos al test estadístico de Shapiro-Wilk,
el cual arrojó normalidad para todos los grupos
y posteriormente con el test de análisis de
varianza ANOVA (one-way) con corrección
de Bonferroni (p<0,05) incluyendo los grupos
control, utilizando el programa computacional
STATA®.
Material y método
Muestras
El tamaño de la muestra para este estudio
experimental fue determinado en mediante el
Software G-Power 3 con un tamaño de efecto
de 0.5 (Mediano) un poder estadístico de 0.8
calculado para 4 grupos de estudio con un
intervalo de confianza definido como 95%
(α =0,05).
Figura 1: Esquema del proceso de fotoactivación.
Se confeccionaron 2 especímenes de resina
compuesta indirecta (Art-Glass® Heraeus
Kulzer) color A3, con las siguientes medidas:
Un espécimen de 3 mm. de alto y 6 mm. de
diámetro, y otro espécimen de 4 mm. de alto y 6
mm. de diámetro.
A través de ellos se polimerizó resina
compuesta fluida, depositada en un formador
metálico con perforaciones de 3 mm. de alto
por 6 mm. de diámetro, indistintamente con luz
halógena (Elipar® 2500, 3M ESPE) y luz de tipo
led (Radii-Cal®, SDI, Australia) durante 40 seg.,
siguiendo el esquema que se muestra en la Figura
1.
Terminada la activación de la resina
compuesta fluida, se procedió a retirar el material
no endurecido con espátula plástica como lo
indica la norma ISO: 4049:2009.
Retirado el espécimen del formador se midió
su altura, que corresponde a la resina endurecida,
con pie de metro digital Lizt® (Alemania), con
sensibilidad de 0,01 milímetros. De esta manera
se obtuvieron 60 cuerpos de prueba.
Como grupo control se iluminó resina
compuesta fluida directamente por 40 seg. en
un espesor de 3 mm. sin interposición de resina
compuesta indirecta. El resumen de los grupos se
muestra en la Figura 2 (Flujograma).
Ambas lámparas se calibraron con radiómetro
Optilux® (Kerr, Demetron), para determinar su
potencia donde los valores fueron: 1200mW/cm2
para lámpara LED y 600mW/cm2 para lámpara
Fuente Lumínica.
Resina Indirecta.
(Bloque de Artglass®)
Cubre-objetos.
Formador Metálico.
Resina Fluida.
Figura 2: Flujograma de distribución y tratamiento de los grupos de estudio.
Grupos “Halógena”
Grupos “L.E.D”
Grupos Experimentales (n=60)
Grupo 1 (n=15)
3 mm. de Resina Indirecta
4 mm. de resina Fluida
40 segundos luz Halógena
Grupo 3 (n=15)
3 mm. de Resina Indirecta
4 mm. de Resina Fluida
40 segundos luz L.E.D.
Grupo 2 (n=15)
4 mm. de Resina Indirecta
4 mm. de Resina Fluida
40 segundos luz Halógena
Grupo 4 (n=15)
4 mm. de Resina Indirecta
4 mm. de Resina Fluida
40 segundos luz L.E.D
Grupos Control (n=16)
Grupo Control Halógena (n=8)
4 mm. de Resina Fluida
40 segundos luz Halógena
Grupo Control L.E.D. (n=8)
4 mm. de Resina Fluida
40 segundos luz L.E.D.
Aspectos éticos
Esta investigación, de tipo experimental
in vitro, utilizó muestras de diferentes marcas
comerciales de resinas compuestas disponibles
en el mercado nacional, a saber Wave® (SDI)
y Artglass® (Heraeus Kulzer). No se involucró
la participación de seres humanos y/o animales,
ni muestras de ellos. Por otro lado, debido a
consideraciones bioéticas y metodológicas
resulta poco viable determinar la profundidad de
polimerización in vivo.
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21
Resultados
La descripción de los datos se resume en
la Tabla 1, donde se muestran los valores de
profundidad de polimerización de los grupos
control y experimentales, expresados en mm.
Tabla 1: Descripción de los valores de profundidad de polimerización de los grupos control (n=16) y experimentales
(n=60), expresados en mm.
Grupos
Los promedios (Medias) mostrados en la
tabla fueron representados en el Gráfico 1, donde
se observa las diferencias entre los grupos en
estudio en lo que respecta a su profundidad de
polimerización.
Se realizó la comparación entre grupos
experimentales y grupos control, utilizando
el test ANOVA de una vía con corrección
de Bonferroni, encontrándose diferencias
estadísticamente significativas (p=0.000, Poder
(1-ß)= 1.0). No así, al comparar ambos grupos
control, donde no se encontraron diferencias
estadísticamente significativas (p=1.000).
Media + Desv. Standard
Min. (mm.)
Max. (mm.)
Grupo 1 (n=15)
1.649
1.550
1.730
Grupo 2 (n=15)
1.224
1.170
1.280
Grupo 3 (n=15)
1.789
1.715
1.855
Grupo 4 (n=15)
1.316
1.230
1.380
Control Halógena (n=8)
2.000
1.985
2.015
Control LED (n=8)
2.001
1.985
2.015
Discusión
La resina compuesta fluida al ser iluminada
directamente con cualquiera de las dos fuentes
de luz, obtuvo valores de profundidad de
polimerización mayor que el mínimo exigido por
la norma ISO: 4049:2009. Asimismo, los valores
obtenidos al fotoactivar, con ambas unidades de luz
a través de 3 mm. de resina indirecta Art-Glass®, se
encuentran sobre esta medida. Por el contrario, al
fotoactivar a través de 4 mm. de resina indirecta
ninguna de las dos unidades alcanzó el mínimo
de 1,5 mm. de profundidad de polimerización de
resina fluida al iluminarla por 40 segundos.
No obstante, este mínimo establecido en la
norma ISO: 4049:2009 debiera resultar relevante
para resinas de restauración directa, no así
necesariamente para los cementos de resina. Esto
debido a que por definición la profundidad de
polimerización determina la profundidad máxima
de curado en la que se obtiene un nivel adecuado
de conversión del material. Esto implica, a pesar
de que las muestras polimerizadas a través de 4
mm. de resina indirecta no alcanzan el mínimo
de profundidad según la norma ISO: 4049:2009,
existe un grado adecuado de conversión del
material para las profundidades de polimerización
obtenidas.
Al comparar los grupos fotoactivados mediante
luz L.E.D. y aquellos fotoactivados con luz halógena
convencional se encontró diferencias significativas
en todos los grupos. Los valores más altos a favor
de la luz L.E.D. se explican dada la mayor potencia
de salida de la lámpara L.E.D., respecto a la de luz
halógena convencional. Esto también podría ser
explicado por el hecho que el máximo de longitud
de onda emitido por la lámpara L.E.D. (460 nm.)
se encuentra más cercano al máximo de activación
del fotoiniciador canforoquinona (468 nm.), y
por lo tanto la intensidad de la luz entregada en
este nivel en comparación con lámparas de luz
halógena es mayor. Mousavinasab(15) encontró
22
diferencias significativas con mayores valores
para profundidad de polimerización y menor
producción de calor para resinas compuestas
fotoactivadas mediante luz L.E.D. versus una
lámpara halógena convencional.
Es importante aclarar que la lámpara L.E.D.
utilizada para este estudio corresponde a una
lámpara de segunda generación, que presenta
mayor potencia que la generación precedente(12).
Ernst y cols.(16), estudiaron la profundidad de
polimerización a una distancia de 7 mm. con luz
L.E.D. de primera y segunda generación y luz
halógena convencional, encontrando menores
valores de polimerización para las lámparas L.E.D.
de primera generación respecto a las de segunda
generación y luz halógena convencional.
En este estudio se mostró existencia de
diferencias estadísticamente significativas en la
profundidad de polimerización lograda al variar el
espesor de la resina indirecta interpuesta de 3 mm. y
4 mm., tanto para aquellas muestras polimerizadas
por medio de luz L.E.D. como halógena. Al
comparar los tamaños de efecto (TE) y diferencia
de medias (ΔX) al variar el grosor del cuerpo
interpuesto de los grupos fotoactivados mediante
luz L.E.D. (TE=5.91, ΔX=0,473 mm.) versus
aquellos fotoactivados mediante luz halógena
(TE=5.31, ΔX=0,425 mm.) existe menor variación
entre los grupos fotoactivados por esta última. Esto
se puede deber a aumento de temperatura asociado
a la polimerización con lámparas convencionales,
lo que según Hansen y Amussen(17) puede ocasionar
leve aumento en la profundidad de polimerización.
Sin que esto se entienda como ventaja a favor
de las lámparas halógenas convencionales ya
que un pequeño aumento en la profundidad de
polimerización es a expensas de aumento de
la temperatura excesivamente alta. Además, al
comparar los TE obtenidos al variar 1 mm. el
grosor del cuerpo interpuesto para ambas unidades
Revista Dental de Chile 2014; 105(3)
de luz, resultaron en promedio 6.5 veces mayores
que los TE asociados a la variación de la fuente
de luz para un mismo grosor del cuerpo de resina
indirecta Art-Glass® interpuesto. Esto implica que
la variación en la profundidad de polimerización al
variar el cuerpo interpuesto en 1 mm. resulta más
importante que el asociado al hecho de cambiar el
tipo unidad de luz utilizada.
El-Mowafy y cols.(18) comprobaron que siempre
existe atenuación de la luz al atravesar estructuras
indirectas y que estos valores disminuyeron hasta
un 70% al atravesar cuerpos de resina de solo 1
mm. de grosor, siendo la luz completamente
bloqueada al utilizar grosores de 4 mm.
A pesar de que es posible entregar suficiente
energía radiante a través de espesores de hasta 4
mm. para alcanzar cierto grado de conversión que
permite lograr profundidades de polimerización
importantes de la resina compuesta fluida
subyacente, la literatura recomienda sin embargo,
recurrir a cementos de resina de curado dual toda
vez que grosor de la restauración a cementar sea
mayor a 2 mm.(19,20).
En un estudio comparativo de la profundidad
de polimerización de resinas compuestas
fotopolimerizadas con lámpara L.E.D. y halógena
convencional realizado con diversas marcas de
resina compuesta se determinó que la luz L.E.D.
resultó con mayores valores de profundidad,
para algunas de estas, mientras que con otras se
obtuvieron mayores valores con luz halógena
convencional; igualmente en algunas marcas
no se encontraron diferencias estadísticamente
significativas(21). Sin embargo, esto fue realizado
según los tiempos indicados por los fabricantes,
25 segundos para la lámpara L.E.D. y 40 segundos
para la unidad halógena convencional. Esto
indica que, si bien, la intensidad y longitud de
onda emitidas por la unidad de polimerización
son importantes en determinar la profundidad de
polimerización esta es también dependiente de la
composición de la resina a polimerizar.
La distancia desde la que es aplicada la luz
también parece ser un factor influyente en la
profundidad de polimerización dada la naturaleza
divergente de la luz generada por las unidades
L.E.D. y halógenas. Sin embargo, un estudio
que determinó las diferencias obtenidas al alejar
progresivamente la luz hasta 15 mm. a pesar de
haber encontrado disminución estadísticamente
significativa en la profundidad de polimerización
determinó que este efecto no resultaba determinante
en las características de polimerización(22).
respecto a la unidad halógena convencional
Elipar® 2500 (3M ESPE.) al interponer cuerpos
de resina indirecta ade 3 y 4 mm. siendo esta
diferencia estadísticamente significativa (p<0,05).
Asimismo, es posible lograr profundidades de
polimerización adecuados tanto con luz L.E.D. de
segunda generación como con unidad halógena
convencional al polimerizar resina fluida a través
de cuerpos de resina indirecta de hasta 3 mm. por
40 segundos. Estos valores resultan insuficientes
al aumentar el espesor de la resina indirecta a
4 mm. según la norma ISO: 4049:2009, por lo
que es recomendable utilizar un cemento de
activación dual cuando las restauraciones son de
4 mm. de espesor o más.
Conclusiones
Existen diferencias significativas en la
profundidad de polimerización de resina
compuesta fluida al interponer cuerpos de resina
indirecta, siendo estas diferencias mayores
a medida que aumenta el grosor del cuerpo
interpuesto. Es posible lograr mayor profundidad
de polimerización de la resina compuesta fluida
mediante la unidad L.E.D. Radii-Cal® (SDI)
Conflicto de interés
Gráfico1: Valores promedio (medias) de profundidad de polimerización, separados por grupos control (n=16) y
experimentales (n=60), expresados en mm.
Profundidad de Polimerización
(mm.)
Los autores declaran haber recibido el
aporte del material WaveR, SDI, Australia
para la experimentación a través de la firma
Zabala&Herrera,
representante
nacional
de la Marca antes mencionada, a quienes
agradecemos su aporte.
Media
2,5
2
1,5
1
2
1,789
1,649
2,001
1,316
1,224
0,5
0
Grupo 1
Grupo 2
Grupo 3
Grupo 4
Grupo 5
Control
Halógena
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CORRESPONDENCIA AUTOR
Manuel Ehrmantraut Nogales.
Area de Biomateriales Odontológicos,
Departamento de Odontología
Restauradora, Facultad de Odontología,
Universidad de Chile.
Sergio Livingstone 943, 3º piso.
Independencia, Santiago, RM, Chile.
mehrmantraut@vtr.net
La firma Zabala&Herrera, aportó con el
material WaveR, para la realización de este
trabajo.
Revista Dental de Chile 2014; 105(3)
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