Restaurações adesivas pós-endodônticas com pinos de fibra: testes de empurrar e observações de MEV

Resumo

Objetivos. Atualmente, a restauração de dentes tratados endodonticamente baseia-se no uso de materiais com um módulo de elasticidade semelhante ao da dentina (18,6 GPa). Pinos de fibra, cimentos resinosos e algumas resinas compostas possuem essa característica. Este estudo avaliou a resistência de união entre materiais de cimentação, dentina radicular e pinos de fibra por meio de testes de push-out e examinou a integração entre esses três componentes por meio de microscopia eletrônica de varredura.

Métodos. Dentes extraídos tratados endodonticamente e placas de plástico foram utilizados para testar a interface entre o agente de cimentação e a dentina e entre o agente de cimentação e o pino.

Resultados. A afinidade química entre os diferentes componentes (materiais de cimentação e pinos de fibra) é extremamente importante para alcançar alta resistência de união. Os testes de resistência de união e as observações de MEV mostraram que in vitro, as resinas compostas apresentam desempenho superior ao dos cimentos resinosos.

Significância. O uso in vivo desses materiais pode reforçar significativamente a estrutura residual do dente, reduzindo assim o risco de fratura e desunião.

Introdução

Nos últimos anos, a escolha dos materiais utilizados na restauração pré-protética de dentes tratados endodonticamente mudou do uso exclusivo de materiais muito rígidos (aço inoxidável, ouro e dióxido de zircônio) para materiais que possuem características mecânicas que se assemelham mais à dentina (resinas compostas e pinos de fibra). Dessa forma, uma unidade mecanicamente homogênea pode ser criada.

Esses novos materiais são fáceis de usar e têm a vantagem de reduzir o risco de fratura. Em um estudo anterior, utilizamos análise de elementos finitos para demonstrar que materiais de núcleo menos rígidos distribuem melhor a tensão do que os rígidos. Esses materiais não geram forças na área da interface, mas na dentina ao redor do terço central do canal. Assim, a interface crítica entre a dentina e o material restaurador é preservada.

Todos os materiais que compõem esse tipo de ‘mono-bloco’ devem idealmente ter um módulo de elasticidade semelhante:

• cimentos resinosos (6,8–10,8 GPa);
• resinas compostas (5,7–25 GPa);
• pinos de fibra (16–40 GPa).

A presença de fibras em alguns materiais é uma vantagem adicional porque as fibras distribuem a tensão em uma área de superfície mais ampla, aumentando notavelmente o limite de carga em que o material começa a apresentar microfraturas. As propriedades dos materiais reforçados com fibra são bem conhecidas:

• alta resistência ao impacto;
• atenuação e amolecimento de vibrações;
• absorção de choque;
• aumento da resistência à fadiga.

Os resultados de estudos longitudinais in vivo apoiam o uso de técnicas que conservam a dentina da coroa e da raiz, e mostram que, embora os pinos sejam importantes para a retenção, eles não devem mais ser percebidos como um implemento para o reforço do dente. No entanto, se a dentina residual da coroa for escassa, as instruções dos fabricantes, bem como as descobertas na literatura, sugerem cimentar um pino de fibra pré-fabricado no canal com cimento resinoso antes de reconstruir a coroa com compósito fotopolimerizável. Esta técnica é indicada quando há um ajuste próximo entre o canal e o pino. Quando a seção do pino difere muito da do canal, a técnica clássica de cimentação cria uma camada espessa de cimento entre a dentina e o pino. O cimento tem um módulo de elasticidade inferior ao dos dois materiais que une e, assim, uma zona de cargas e tensões altamente concentradas é criada, como descrevemos anteriormente em um estudo realizado com análise de elementos finitos. Essas considerações sugerem que a resina composta, que possui características mecânicas semelhantes à dentina, seria um material melhor a ser utilizado na interface crítica entre o pino e a dentina, especialmente quando a espessura do cimento excede 500 µm. Dessa forma, a espessura do material não apresenta mais um problema.

Uma escolha também deve ser feita entre diferentes tipos de postes com base em suas capacidades de transmissão de luz:

1. Postes não translúcidos bloqueiam consideravelmente a passagem de luz; portanto, materiais fotopolimerizáveis devem ser substituídos por resinas compostas de cura própria. Esses materiais devem ser muito fluidos e ter um longo tempo de presa. Eles devem ser aplicados com uma ponta metálica descartável fina para minimizar a formação de bolhas de ar.
2. Postes translúcidos podem ser facilmente cimentados com resinas compostas fotopolimerizáveis.

O objetivo do nosso estudo foi comparar o desempenho dos cimentos resinosos tradicionais com resinas compostas (tanto de cura própria quanto fotopolimerizáveis) por meio de testes de resistência de união e observação em MEV.

Materiais e métodos

Preparação da amostra do teste de empurrar para fora

Todos os materiais utilizados e seu módulo de elasticidade de Young estão resumidos nas Tabelas 1 e 2. A resistência de união dos vários materiais de cimentação foi testada na interface com a dentina e na interface com diferentes postes através de dois testes de empurrar para fora separados.

O teste de empurrar que avaliou a resistência de ligação entre o material de cimentação e a dentina radicular foi realizado em 50 dentes unilobulares extraídos. Radiografias foram tiradas para eliminar elementos com canais de formato irregular. A coroa foi removida com uma seção na junção cemento-esmalte usando uma serra diamantada de baixa velocidade (Isomet, Buehler Ltd, Lake Bluff, NY, EUA). Os dentes foram tratados endodonticamente de acordo com a técnica de Ruddle, que combina ação química (5% NaOCl e 17% EDTA) e instrumentação mecânica. O canal foi preenchido com guta-percha e Pulp Canal Sealer ET (Kerr, EUA) e a guta-percha foi compactada usando a técnica de onda contínua (SystemB, Analytic Technology, Redwood, EUA). Os primeiros 8 mm do canal foram moldados com uma broca diamantada cilíndrica (Komet 837/016, Brasseler, Lemgo, D) para que uma espessura consistente de material de cimentação pudesse ser obtida da porção coronal à porção apical do canal radicular. Os materiais de cimentação foram inseridos com uma ponta metálica descartável. A raiz foi então seccionada transversalmente e quatro seções de 2 mm de espessura foram obtidas (Fig. 1).

Amostras também foram preparadas para avaliar a resistência de adesão entre o material de cimentação e o pino. Sessenta placas plásticas de 3 mm de espessura foram preparadas colocando um pino no centro e cercando-o com material de cimentação usando uma ponta metálica descartável (Fig. 2). Todos os espécimes foram armazenados em água destilada por 24 h antes do teste.

Os testes de empurrar para fora foram realizados (Fig. 3) a uma velocidade de cabeça cruzada de 0,5 mm/min usando uma máquina de teste universal (Acquati, Varese, Itália). A carga máxima de falha foi registrada em daN e, em seguida, convertida em MPa.

Análise estatística

A análise estatística foi realizada aplicando análise de variância unidirecional (ANOVA) seguida do teste de Scheffe como comparação post-hoc em um nível de significância definido em p < 0,05.

Preparação de amostra SEM

As diferentes combinações de pinos de fibra e materiais de cimentação analisadas através da observação SEM (JSM9-840A, JEOL Ltd, Tóquio, Japão) estão resumidas na Tabela 3.

Trinta elementos extraídos com canais retos e regulares foram utilizados. A coroa foi seccionada na junção cemento-esmalte usando uma serra de diamante de baixa velocidade. Após o tratamento endodôntico, a aplicação do sistema adesivo e a cimentação do pino foram realizadas seguindo as instruções dos fabricantes. Pontas metálicas descartáveis foram usadas para injetar resina composta no canal, enquanto cimentos resinosos tradicionais foram introduzidos usando o pino como transportador. As amostras foram então seccionadas longitudinalmente com uma serra de diamante de baixa velocidade e cada metade foi alisada sob água corrente com papel de carbeto de silício de 600 grãos. Uma metade de cada amostra foi revestida com ouro (Polaron E5100, Polaron Equipment Ltd, Watford, Reino Unido) e a outra metade foi pré-tratada com HCl 6N por 20 s e NaOCl 1% por 10 min para remover os componentes orgânicos e minerais da dentina, de modo que a formação da camada híbrida e das tags de resina pudesse ser melhor analisada.

Resultados

Testes de push-out

Os dados dos testes de push-out estão apresentados nas Tabelas 4 e 5 e nos Gráficos I e II. Todas as amostras apresentaram altos valores de resistência de união (faixa: 26–30 MPa), embora os valores obtidos para a combinação de Tech 2000 ou Tech 21 com Panavia F ou Liner Bond 2V tenham sido significativamente mais altos (p < 0,05). Existe uma diferença estatisticamente significativa entre o grupo de cimento resinoso e o grupo de resina adesiva/composta.

Observações de MEV

As Figs. 4–9 são uma seleção representativa das observações de MEV. A interface entre o adesivo e a dentina radicular foi observada primeiro. O pré-tratamento da dentina com ED Primer criou uma camada de dentina hibridizada. Essa camada não estava distribuída de forma homogênea ao longo das paredes do canal e as tags de resina, quando presentes, eram irregulares e mostravam diferentes comprimentos.

Com o uso de outro sistema adesivo autocondicionante (CLB2V), foram obtidos resultados diferentes, variando de camadas adesivas sem nenhuma tag de resina até camadas de dentina hibridizada com muitas tags de resina.

O uso de um sistema adesivo de 4ª geração (All Bond 2) criou uma situação completamente diferente. Tags de resina muito longas e numerosas foram observadas. Essa estrutura estava consistentemente presente da porção coronária até a porção apical do espaço preparado para o pino.

A distribuição do material de cimentação no canal e a interface entre o material de cimentação e o pino também foram avaliadas. Amostras nas quais foi utilizado cimento resinoso mostraram resultados inconsistentes. Às vezes, uma integração ótima entre o pino e o cimento foi obtida, sem bolhas de ar ou vazios na camada de cimento. Em outras amostras, o cimento estava cheio de micro-bolhas e, em um caso, uma única bolha ocupou toda a espessura do cimento.

Quando a resina composta autocurável foi utilizada, a situação variou da ausência total à presença de um pequeno número de bolhas. A maioria das bolhas ocorreu na ponta do pino e nunca ocorreu na interface entre diferentes materiais.

Os melhores resultados foram obtidos com a combinação de um pino translúcido e uma resina composta fotopolimerizável. Em todas as amostras examinadas, não foram encontradas bolhas ou vazios e este material, assim como a resina composta autopolimerizável, adaptou-se perfeitamente à superfície do pino.

Discussão

Com o uso de um sistema adesivo de 4ª geração (All Bond 2, Bisco Inc., Schaumburg, IL), a análise de MEV demonstrou a presença de numerosas e muito longas tags de resina por toda a superfície radicular devido ao pré-tratamento de ataque ácido com ácido fosfórico a 37%. No entanto, o teste de push-out correspondente mostrou apenas uma leve superioridade na resistência de união deste material. Isso pode sugerir que o desempenho clínico é análogo. Esses resultados estão de acordo com estudos anteriores realizados por Mannocci et al.

A afinidade química entre o pino e o material de cimentação desempenha um papel importante na resistência de união. O fabricante afirma que a matriz de resina dos pinos de fibra Tech 2000 e Tech 21 X-op contém resina obtida através da polimerização de diphenilpropane e metiloxirane (dppMor), um monômero de resina que deve ser compatível com 10 metacriloxido decildihidrogenofosfato (MDP) encontrado em alguns cimentos. Os testes de push-out realizados para Panavia F e Clearfil LB2V (Kuraray Co., Osaka, Japão) (baseado em MDP) combinados com Tech 2000 ou Tech 21 X-op (baseado em dppMor) apresentaram os maiores valores de resistência de união.

A técnica de injeção utilizada para a aplicação das resinas compostas auto- e fotopolimerizáveis garantiu menos formação de bolhas de ar e vazios em todas as amostras examinadas. O uso de pontas metálicas descartáveis tornou essa técnica mais previsível. As bolhas de ar presentes na amostra de resina auto-curável não derivam de uma falha no procedimento de cimentação, mas sim da fase de mistura da pasta de substrato com o catalisador.

Conclusão

A cimentação adesiva de pinos é uma técnica alternativa que é comparável e, em alguns aspectos, superior à técnica tradicional que utiliza cimentos resinosos. As resinas compostas são fáceis de usar e ergonomicamente vantajosas, pois o mesmo material pode ser utilizado para cimentar o pino e restaurar o núcleo.

Uma atenção especial deve ser dada à associação entre pinos translúcidos e resina composta fotopolimerizável. Essa técnica tem a vantagem de um tempo de trabalho prolongado.

Mais investigações são necessárias para demonstrar a conversão completa da resina composta fotopolimerizável em diferentes profundidades.

Autores: Luca Boschian Pesta, Giovanni Cavallib, Pio Bertanic, Massimo Gagliania

Referências

1. King PA, Setchell DJ. Uma avaliação in vitro de um protótipo de pino CFRC pré-fabricado desenvolvido para a restauração de dentes sem polpa. J Oral Rehab 1990;17(6):599–609.
2. Isidor F, Odman P, Brondum K. Carga intermitente de dentes restaurados com pinos de fibra de carbono pré-fabricados. Int J Prosthodont 1996; 9(2):131–6.
3. Cavalli G, Bertani P, Generali P. Análise do estresse, através do estudo dos elementos finitos, em dentes reconstruídos com pino moncone e coroa. G It End 1996;3:107–12.
4. Sorensen JA, Engelman MJ. Design de ferrule e resistência à fratura de dentes tratados endodonticamente. J Prosthet Dent 1990;63:529–36.
5. Mentink AGB, Creugers N. Relatório de cinco anos de um ensaio clínico sobre restaurações de pino e núcleo. JADA 1995;74:187–92.
6. Sornkul E. Força da raiz antes e depois do tratamento endodontico e restauração. J Endodont 1992;18(9):440–4.
7. Stockton LW. Fatores que afetam a retenção de sistemas de pinos: uma revisão da literatura. J Prosthet Dent 1999;81:380–5.
8. Assif D. Considerações biomecânicas na restauração de dentes tratados endodonticamente. J Prosthet Dent 1994;71:563–7.
9. De Cleen MJ. A relação entre o preenchimento do canal radicular e a preparação do espaço do pino. Int End J 1993;26:53–8.
10. Standlee JP, Caputo AA, Pollack M. Análise da distribuição de estresse por pinos endodonticos. Oral Surg Med Path 1972;33:952–60.
11. Freedman G. Reabilitação endodontica com pino colado. Dent Today 1996;15(5):50–3.
12. Braem M, Lambrechts P, Van Doren V, Vanherle G. O impacto da estrutura do compósito em sua resposta elástica. J Dent Res 1986;65(5): 648–53.
13. Asmussen E, Peutzfeldt A, Heitmann T. Rigidez, limite elástico e resistência de novos tipos de pinos endodonticos. J Dent 1999;27:275–8.
14. Torbjorner A, Karlsson S, Syverund M, Hensten-Pettersen A. Pinos de canal radicular reforçados com fibra de carbono. Propriedades mecânicas e citotóxicas. Eur J Oral Sci 1996;104:605–11.
15. Cavalli G, Bertani P, Generali P. A restauração pré-protética e protética do dente tratado endodonticamente. Estratégias clínicas. Dent Cadmos 1998;11:9–28.
16. Haller B. Um teste de extrusão para determinação da resistência de adesão ao dentina. J Dent Res, Edição Especial 1991;70 Abst 2070.
17. Cheylan JM, Eid N, Degrange M. Adesão de diferentes agentes de cimentação usando um método de push-out. Atas da 35ª Reunião Anual IADR/CED, 1999: Abst 30.
18. Buchanan LS. Limpeza e modelagem do sistema de canal radicular. Caminhos da polpa. St. Louis: Ed S Mosby Co, 1991 p. 166–92.
19. Mannocci F, Innocenti M, Ferrari M, Watson TF. Estudo confocal e de microscopia eletrônica de varredura de dentes restaurados com pinos de fibra, pinos metálicos e resinas compostas. J Endodont 1999; 25(12):789–94.
20. Mannocci F, Sherriff M, Watson TF. Teste de resistência de ligação microtensil de adesivos dentais à dentina do canal radicular. J Dent Res, Edição Especial 2000;79 Abst 3630.