2022, Número 1
Análisis fotoelástico de la contracción de resinas dentales usando diferentes técnicas de obturación
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RESUMEN
Introducción: las resinas compuestas son materiales muy utilizados en los que se continúa la investigación para disminuir la contracción que es la principal causa de su fracaso. Objetivo: comparar el estrés por polimerización de tres diferentes técnicas de obturación de resinas dentales y tipos de resina, por medio de fotoelasticidad. Material y métodos: se realizaron 33 placas de resina fotoelástica con una cavidad circular en el centro de 7 mm de diámetro, se obturaron dichas cavidades con resina por la técnica en bloque, pared por pared, de incrementos oblicuos y se polimerizaron. Una hora después se colocaron las muestras en el polariscopio, fueron fotografiadas y medidas. Se realizó análisis estadístico con las pruebas Kolmogorov-Smirnov, ANOVA y post hoc Tukey, en el programa SPSS V.22 IBM. Resultados: el 100% de las muestras presentan contracción por polimerización. Todas expresan isocromas en la resina fotoelástica. La técnica en bloque mostró los resultados más bajos de contracción, el 40% de las muestras presentaron sólo la primera banda isocromática correspondiente al valor más bajo de estrés. Conclusión: el uso de las resinas para la técnica en bloque reduce el estrés en las paredes cavitarias.INTRODUCCIóN
Uno de los materiales más utilizados en odontología son las resinas compuestas, también son de los materiales que han sufrido más modificaciones con la finalidad de conseguir propiedades físicas similares al esmalte y a la dentina. Las resinas están constituidas por una base polimérica; para su reacción química de endurecimiento recurren al proceso de polimerización, en el que la unión de cada monómero supone su acercamiento. Por tanto, en diferentes proporciones, sufren la contracción inherente a la formación de cadenas poliméricas, llamada contracción por polimerización.1 Por la naturaleza cerámica del esmalte y la dentina es necesaria la formación de microcavidades en los túbulos dentinarios para generar la unión. En ellas se aloja otro material de base polimérica: el adhesivo dental, que funciona como el nexo de unión entre la estructura dental y la resina.2 Al existir la unión a la estructura del diente y contracción de los polímeros, la pared unida sufre estrés; mismo que es causa del fracaso de la restauración y dolor postoperatorio. Por esta razón, muchos investigadores y clínicos centran la atención en las técnicas de colocación, polimerización y en los diferentes materiales, pues se ha demostrado que las variaciones de éstos pueden resultar en la reducción de los efectos de la contracción y así ofrecer un mejor pronóstico de los tratamientos que involucran el uso de resinas compuestas.
TéCNICAS DE COLOCACIóN DE RESINAS COMPUESTAS DENTALES
Técnica incremental. Consiste en crear la restauración, agregando capas de resina de grosor menor a 2 mm, fotoactivando una capa antes de la siguiente. Esta técnica propone que se logra una mejor polimerización al realizarlo por cada capa, por lo que se reduce el efecto de la contracción por polimerización, bajo el principio de que "la contracción por polimerización es directamente proporcional al volumen de la resina".3
Técnica incremental oblicua. En esta técnica se adicionan pequeñas porciones también de menos de 2 mm, pero desde una pared a la opuesta, cada porción se conforma en triángulos formados por el piso y la pared en contacto; al realizar la fotopolimerización ésta puede irradiarse de forma directa o a través de las paredes de la cavidad.4
Técnica pared por pared. Es otra variación de la técnica incremental con la misma condición en cuanto al grosor, pero las capas son colocadas en un orden específico: el primer incremento se coloca en una de las paredes sin tocar las otras y se realiza el proceso de fotopolimerización; después se lleva otra porción de resina a la pared opuesta, de igual manera sin tocar la anterior. Y así sucesivamente hasta cubrir todas las paredes y el piso; cada capa es polimerizada durante 20 segundos con una intensidad mayor a 1,000 mW/cm2.5
Técnicas en bloque. Las técnicas de aplicación en incrementos únicos también son conocidas como "en bloque o Bulk-Fill", se dice que son más simples, rápidas y prácticas, porque se reduce el número de pasos clínicos. La resina compuesta del sistema en bloque fue creada con el objetivo de alcanzar incrementos de hasta 4 mm, disminuir el efecto de contracción y reducir la cantidad de vacíos dentro de los incrementos. Para poder realizar incrementos de 4 mm de profundidad, se debe de utilizar la luz de polimerización con una intensidad mayor a 1,000 mW/cm2 por un tiempo mínimo de 20 segundos.6
La investigación y desarrollo de este tipo de tecnología cada vez ha sido mayor. Según Furness,7 la utilización de un incremento de 4 mm con la resina para sistema Bulk-Fill no presentó diferencias significativas en comparación con las resinas compuestas convencionales en cuanto al porcentaje de polimerización. Por otro lado, Czasch8 investigó el grado de conversión de las resinas colocadas en incrementos de 4 y 2 mm sin encontrar diferencias significativas. Si bien se han reportado muchos estudios sobre las resinas en bloque, no existe evidencia contundente de su ventaja o desventaja.
FOTOELASTICIDAD
La fotoelasticidad es una técnica óptica que consiste en que al observar un cuerpo de material birrefringente, sometido a estrés a través de luz polarizada, éste expresa líneas de concentración de esfuerzo llamadas isocromas. Mismas que se expresan a causa de diferencias en el índice de refracción dentro del cuerpo del material según las tensiones recibidas. Cada una de las líneas se expresa en distintos colores y grosores, mismos que se han asociado a un valor de esfuerzo, lo que indica la presencia de diferente magnitud del esfuerzo. Así también, se expresan en zonas diferentes del material dirigida en diferentes direcciones.9
En odontología, esta técnica ha sido aplicada para analizar los esfuerzos generados en las paredes de las cavidades dentales asociados a la contracción por polimerización que se genera en las resinas compuestas.10 El objetivo de la presente investigación es comparar el estrés por polimerización de tres diferentes técnicas de obturación de resinas dentales, por medio de la fotoelasticidad, para determinar cuál de las técnicas genera menos estrés a las paredes de la preparación.
MATERIAL Y MéTODOS
Se llevó a cabo un estudio experimental, cuya muestra incluyó un total de 33 moldes de resina epóxica que se numeraron y repartieron aleatoriamente en tres grupos (n = 11). Mismos que se obturaron con muestras de resina usando tres técnicas diferentes: Grupo 1. Técnica en bloque con resina Tetric N-ceram Bulk-Fill IV Ivoclar. Grupo 2. Técnica por incrementos pared por pared con resina Z250 XT Nano Hybrid 3M. Grupo 3. Técnicas de incrementos oblicuos con resina Z250 XT Nano Hybrid 3M.
La preparación de los moldes de resina fotoelástica consistió en matrices de silicona; se realizaron moldes cuadrados de 5 × 5 × 4 mm, al centro con una cavidad circular de 7 mm de diámetro y 2.5 mm de profundidad. Se vaciaron en resina epóxica Cristal Líquido AWS 520 de Epolyglas México. El orificio de un lado del molde quedó cerrado con la misma resina y del contrario completamente libre. Antes de la prueba, se verificó que no existieran líneas de concentración de esfuerzos residuales alrededor del orificio, aquellas muestras que los presentaron fueron eliminadas (Figura 1A). Se numeró cada molde y se dividieron en tres grupos. Posteriormente, con ayuda de una espátula con recubrimiento de teflón, se obturaron las cavidades hasta el borde superficial de la cavidad con las diferentes técnicas; al llegar a dicho borde, se colocó una cinta de celuloide y se procedió a fotocurar. Se obturó de acuerdo a la técnica correspondiente para cada grupo:
1. Técnica de llenado en bloque: la cavidad se llenó con la resina en su totalidad y se fotocuró durante 40 segundos. 2. Técnica incremental pared por pared: se colocaron incrementos que abarcaron sólo una pared con un grosor aproximado de 1.5 mm, fotocurando cada uno antes de colocar el otro durante 20 segundos, hasta llenar la cavidad. 3. Técnicas de incrementos oblicuos: se colocaron incrementos oblicuos partiendo de una de las paredes, extendiendo y reduciendo la altura del incremento desde un grosor máximo de 1.5 mm, uno sobre otro hasta llenar la totalidad fotocurando entre cada uno por 20 segundos (Tabla 1). Se utilizó la lámpara Elipar de 3M (longitud de onda 430-480 nm e intensidad de 1,200 mW/cm2), la lámpara de fotopolimerizado fue calibrada con radiómetro para verificar la intensidad cada cinco muestras y la distancia de fotocurado fue constante a 2 mm del borde de la muestra de resina.
Para llevar a cabo la prueba de fotoelasticidad, la muestra se colocó en el polariscopio en el que se observó y fotografió el molde antes y después de la prueba, señalando las isocromas presentes. Para la cuantificación del esfuerzo presente, se comparó con una regleta tomando en cuenta un diámetro constante de 7 mm. Se realizó la medición de las isocromas presentes hasta el final de la banda más obscura, tanto del lado derecho como del izquierdo (Figura 1B).
ESCALA DE FOTOELASTICIDAD
Las bandas isocromáticas muestran la tensión en colores y grosores diferentes; entre más anchas sean el estrés es más bajo y entre más delgadas y continuas es mayor. En la Figura 1C se muestra la escala de color que exhibe la resina utilizada, se codificó de acuerdo con lo reportado en la literatura del 0 al 5; donde 0 y 1 corresponden a un estrés bajo, 2 y 3 medio y 4 y 5 alto (Figura 1D).
En este estudio se midió la distancia del origen a la banda 0, porque cuanto más alto es el estrés esta banda se aleja y da origen a la aparición de nuevas bandas de color.
Para el análisis estadístico se utilizó el programa SPSS V.22 IBM, en el que se realizó la prueba de normalidad Kolmogorov-Smirnov, posteriormente la comparación de medias por medio de la prueba ANOVA de una vía y post hoc Tukey, todas con un nivel α = 0.05.
RESULTADOS
Todas las muestras exhibieron un nivel de estrés en la clasificación de bajo (entre 0 y 1) al mostrar isocromas en sentido horizontal, tanto del lado derecho como del izquierdo, de color negro, azul obscuro, blanco y amarillo; ninguna llegó al nivel 2 (a partir de la banda rosa) (Figura 2). Se compararon los resultados con base en las bandas de color antes mencionadas, considerando las más altas de acuerdo con la distancia exhibida del origen al final de la banda negra.
El grupo 1, obturado con la técnica en bloque, mostró los resultados más bajos de estrés en las paredes: el 40% de las muestras presentaron sólo la primera banda isocromática (negra) correspondiente al valor más bajo de estrés (Figura 3A y B). Tanto el grupo 2 (técnica incremental pared por pared) (Figura 3C y D) como el grupo 3 (técnica de incrementos oblicuos) (Figura 3E y F) mostraron resultados de estrés similares; en el grupo 2 alrededor del 10% de muestras sólo mostraron la banda negra y en el grupo 3, considerado el de valor más alto de estrés, todas las muestras exhibieron a partir del nivel 1, es decir de la banda azul. Los grupos 2 y 3 mostraron diferencias estadísticamente significativas al comparar cada técnica con el grupo 1 (p = 0.002 y p = 0.000, respectivamente). No se encontraron diferencias estadísticamente significativas entre los grupos 2 y 3.
La Figura 4 muestra los promedios de la medición realizada correspondiente a la longitud a partir de la resina compuesta (tomado como el origen del estrés) hasta el final de la banda negra.
DISCUSIóN
En el presente estudio se utilizó la fotoelasticidad como medio para evidenciar la contracción por polimerización de las resinas compuestas dentales al ser colocadas mediante diferentes técnicas en una cavidad, ya que los materiales de obturación resinosos se han convertido en una parte fundamental de la practica odontológica diaria, por lo que es importante conocer y dar relevancia a sus características físicas. Autores como Corral11 y Domínguez,3 en 2015, mencionaron algunas desventajas de las técnicas incrementales; como que al aplicar varias capas del material se tiene la posibilidad de retención de espacios vacíos entre capas, además de que el proceso es más largo, teniendo más posibilidades de error o de que la resina sufra sorción a pesar del uso del dique de hule, provocando una polimerización deficiente, sin mencionar el tiempo prolongado del paciente en el sillón dental.
En esta investigación, cada técnica fue probada de manera individual para determinar cuál de éstas presenta la menor tensión en las paredes de la cavidad debido a la contracción por polimerización de cada material. Esta evaluación del estrés también hace notar la tecnología de los polímeros actuales, que han logrado integrar el relleno nanométrico para la disminución de la contracción y con esto lograr menor estrés. Las modificaciones propuestas son las hechas a las resinas diseñadas para las técnicas en bloque, que ofrecen ventajas en relación con el tiempo y pasos para su trabajo clínico. Algunos estudios con técnicas de análisis diferentes a la utilizada en este estudio prueban que ofrecen ventajas en las propiedades físicas como la contracción por polimerización. Al-Harbi12 analizó, por medio de microscopia electrónica de barrido (SEM), la integridad marginal de resinas, tanto para técnica en bloque (Tetric N-ceram Bulk-Fill) como incrementales, sin encontrar diferencias significativas. En 2018, Pereira13 utilizó la fotoelasticidad, entre otras técnicas, y propuso que las resinas de tipo Bulk-Fill tienen un desempeño similar a las convencionales, pero que, en relación con la contracción por polimerización, las técnicas incrementales pueden tener ventajas. Sin embargo, en el presente estudio si bien todas las resinas presentan evidencia de contracción por polimerización, el grupo trabajado con la técnica en bloque presentó los mejores resultados.
Recientemente, dadas las mejoras y la inclusión de nuevos monómeros como AUDMA o AMF y combinaciones con nanoclusters, entre otras tecnologías,14 las resinas para la técnica de bloque vislumbran un futuro muy prometedor, ya que existen estudios con resultados evidentes en la disminución de contracción por polimerización con otras técnicas de análisis, aunque seguramente seguirán evolucionando.15 Dada la importancia que tiene el estrés por polimerización en el éxito clínico de las resinas odontológicas, se han buscado diferentes técnicas que presenten resultados más cercanos a la realidad. Es común utilizar tensiómetro para observar la contracción al interior de la estructura de la resina; sin embargo, los resultados en relación con el estrés en las paredes presentan desventajas. En 2011, Lopes16 utilizó la misma técnica y un modelo similar al del presente para demostrar que las resinas basadas en siloranos no ofrecen ventajas en la reducción del estrés en las paredes cavitarias. De igual forma, en 2012, Oliveira17 analizó el efecto de los fotoiniciadores, mencionándola como técnica adecuada para el análisis del estrés. Existen diferentes formas de análisis; no obstante, el método utilizado en este estudio es más sencillo, y de igual forma brinda resultados válidos y fácilmente observables.
Sin embargo, aún se debe de trabajar con los diferentes sistemas adhesivos que son un factor importante para estos estudios. Los moldes realizados son de forma circular, de esta manera se evita la tensión irregular que se da por los ángulos agudos, mismos que, aunque no son recomendados en las cavidades dentales, en ocasiones se presentan. Por lo que podría probarse un modelo más parecido a la realidad clínica como lo hace Pereira.
CONCLUSIóN
Con las limitaciones del presente estudio, se permite concluir que el uso de las resinas para técnica en bloque reduce el estrés en las paredes cavitarias. En las técnicas incrementales, independientemente de la forma en que se coloquen dichos incrementos, se muestran valores de estrés similares entre sí.
REFERENCIAS (EN ESTE ARTÍCULO)
Domínguez Burich R JL, Corral Halal D, Mattar M. Análisis comparativo in vitro del grado de sellado marginal de restauraciones de resina compuesta realizadas con un material mono incremental (Tetric n-ceram Bulk Fill), y uno convencional (Tetric n-ceram). Revista Dental de Chile. 2015; 106 (1): 15-19. Disponible en: https://repositorio.uchile.cl/bitstream/handle/2250/137691/Análisis-comparativo-in-vitro-del-grado-de-sellado-marginal-de-restauraciones-de-resina.pdf?sequence=1
AFILIACIONES
1 Facultad de Estudios Superiores Zaragoza, Universidad Nacional Autónoma de México.
CORRESPONDENCIA
Miriam Marín-Miranda. E-mail: miriam.marin@zaragoza.unam.mxRecibido: Octubre 2020. Aceptado: Enero 2022.