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Resistencia al cizallamiento utilizando la desproteinización con hipoclorito de sodio y bicloro, previo a la adhesión de aparatología ortodóntica

Resistencia al cizallamiento utilizando la desproteinización con hipoclorito de sodio y bicloro, previo a la adhesión de aparatología ortodóntica

Resumen


La adhesión en ortodoncia ha evolucionado constantemente desde 1970 para lograr la fijación de dispositivos ortodónticos a la estructura dental. La adhesión debe ser un proceso reversible que no debe dejar huellas, manteniendo lo mejor posible la integridad del esmalte una vez finalizando el tratamiento.1 La adhesión de brackets al esmalte dental es un procedimiento común; sin embargo, a pesar de los grandes adelantos, los sistemas adhesivos han presentado un problema común en la consulta de ortodoncia.2

Las resinas compuestas son actualmente el material más utilizado en ortodoncia, siguiendo el protocolo tradicional de uso de ácido grabador, adhesivo. Así como han evolucionado las resinas, también existen otros materiales para aumentar la resistencia de adhesión.

En el área de ortodoncia, se han evaluado distintos materiales para el cementado de brackets, teniendo distintos variables para el acondicionamiento del esmalte previo al grabado, utilizando el hipoclorito de sodio y bicloro, manteniendo el protocolo de cementación (ya sea con resina o con ionómero de vidrio). Las dos las variantes se considera como una desproteinización del esmalte.1

El propósito de este trabajo es conocer la resistencia que tiene la adhesión de los aditamentos ortodónticos al usar las dos variantes de desproteinización con el fin de brindar la información necesaria y secuencia de aplicación, que permite al ortodoncista realizar una adecuada selección y utilización del sistema, de acuerdo a la situación clínica.

Objetivo
Determinar si hay aumento de resistencia adhesiva al realizar dos agentes de desproteinización tales como el hipoclorito y bicloro.


La adhesión de los aditamentos ortodónticos se lleva a cabo por la aplicación de un ácido grabador, el cual disuelve los minerales generando microretenciones que no suelen ser uniformes. Se ha observado que la fuerza de adhesión está relacionada con la profundidad de los tags (microretenciones). Las resinas compuestas son actualmente el material más utilizado en ortodoncia, siguiendo el protocolo tradicional de uso de ácido grabador, adhesivo. Así como ha evolucionado las resinas, también existen otros materiales para aumentar la resistencia de adhesión.

La importancia de la ortodoncia en la actualidad crece día a día. Poder garantizar un mejor acondicionamiento del esmalte. Cabe señalar que en la adhesión de los brackets reside el éxito de un tratamiento ortodóntico. Algunos autores comenzaron a estudiar la aplicación de hipoclorito de sodio (NaOCI), con la intención de lograr un mejor acondicionamiento de la dentina para incrementar la adhesión a través de la desintegración de fibras de colágeno, mejorando la calidad y el tiempo de las restauraciones estéticas.

En investigaciones de adhesión al esmalte se encontraron autores como Keizer y colaboradores quienes estudiaron la unión entre el esmalte, resina y bracket, tratando de determinar cuál de estas interfases era la más débil y, por lo tanto, la responsable de la falla de la unión del bracket a la estructura dental. Estos autores encontraron que la interfase esmalte-resina era más fuerte que la interfase resina-bracket, siendo esta última la responsable en la mayoría de los casos, la causa del fracaso en la adhesión entre el diente y el bracket.2/p>

En el área de ortodoncia, se han evaluado distintos materiales para el cementado de brackets, teniendo distintos variables para el acondicionamiento del esmalte previo al grabado, utilizando el hipoclorito de sodio y bicloro, manteniendo el protocolo de cementación (ya sea con resina o con ionómero de vidrio). Las dos las variantes se consideran como una desproteinización del esmalte.

La composición química y la estructura del esmalte dental del ser humano (EDH) está compuesto por cristales nanométricos de hidroxiapaptita (Ca10(PO4)6(OH)2),fundamentalmente por cristales de fosfato de calcio. Estos cristales tienen forma hexagonal y son similares a los hallados en el hueso; sin embargo, son más perfectos porque en el esmalte están condensados.3

El uso del hipoclorito de sodio ha intervenido en la desproteinización del esmalte, este procedimiento químico activo como agente bactericida y bacteriostático forma cloraminas para destruir los microorganismos; generando además microrugosidades en la superficie del esmalte debido a la eliminación de proteínas, fundamentalmente enamelinas y tuftelinas.3 El Hipoclorito de sodio (NaOCl) al 5.25% durante un minuto previo al grabado ácido ha demostrado que aumenta sustancialmente la superficie retentiva del esmalte.4

Se utilizó ajax Expel multisuperficies de uso doméstico como agente desproteinizante. De acuerdo con la Directiva Europea 1999/45/CE sobre preparaciones peligrosas, este producto no está clasificado como peligroso. Su composición: Dodecyl Benzene Sulfonic Acid, C9-11 Ethoxylated alcohol EO 8:1, Las sales potenciales presentes en la mezcla iónica son: Sodium Dodecyl BenzeneSulfonate 1- 5%.5

La resina para adhesión de brackets juega un papel importante dentro del tratamiento ortodóncico, ya que es por medio de esta que los brackets quedan unidos al diente mediante mecanismos que incluyen fenómenos de adhesión.6 Los estudios de Reynolds sugieren que las fuerzas mínimas de adhesión para los brackets oscilan en un rango entre 5.9 a 7.8 MPa. (Scougall, 2010). Y que los valores necesarios para soportar fuerzas biomecánicas oscilan entre 6 y 8 MPa.7

Este ácido fosfórico en alta concentración aplicado sobre el tejido adamantino produce una reacción ácido-base con formación de sales de fosfato de calcio hidrosolubles que desmineralizan el esmalte y producen una pérdida irreversible de este en la superficie adamantina. La pérdida de sustancia es de 5 a 12pm y depende principalmente de la concentración del ácido fosfórico y el tiempo de aplicación de este esmalte.8

Metodología

El presente estudio se realizó en el Laboratorio de Investigación de Materiales Dentales de la División de Estudios de Posgrado e Investigación de la Facultad de Odontología de la UNAM. Se utilizaron 30 dientes premolares extraídos, los cuales debían estar íntegros en la corona clínica, que no presentaran lesiones en la cara vestibular, fueron distribuidos en dos grupos de quince dientes de cada uno. Al grupo 1 se le denominó hipoclorito, y al grupo 2, bicloro. El tamaño de la muestra se determinó después de una prueba piloto.

Una vez extraídos los dientes se desinfectaron con hipoclorito al .05%, posteriormente se conservaron a un tiempo inferior de dos meses con solución salina isotónica a temperatura ambiente.

Ambos grupos se sometieron a una limpieza de la superficie dental, se eliminó la placa bacteriana y los restos orgánicos que pudieran quedar en la superficie, que pudiera dificultar la acción descalcificadora, se emplea con cepillo rotatorio de cerdas pequeñas con pieza de baja velocidad (Número de Modelo: ALS10-003) revolución: Sobre 22000-27000r/min aplicando piedra pómez. En cada diente se realizó profilaxis en las caras vestibulares durante 20 segundos, se procedió a lavar con agua de la jeringa triple durante 5 segundos, secado con aire de la misma jeringa por 5 segundos (Figura 1-2).

Figura 1. Material utilizado para la profilaxis con piedra pómez.
Figura 1. Material utilizado para la profilaxis con piedra pómez.
Figura 2. Realización de la profilaxis con pieza de baja velocidad.
Figura 2. Realización de la profilaxis con pieza de baja velocidad.

Se ha discutido si la utilización de pastas con flúor previa al grabado ácido podría reducir la adhesión de los brackets al dificultar la descalcificación de los prismas y la formación de cavidades retentivas. Damon afirma que la limpieza superficial previa del esmalte con pastas fluoradas, en distintas concentraciones, no afecta la posterior fuerza de adhesión de los brackets.

Continuamos con la desproteinización con hipoclorito de sodio al 5.25% en el grupo 1 y desproteinización con bicloro en el grupo 2. Se colocó con un mircrobrusch en la cara vestibular, se frotó durante 30 segundos, se prosiguió a enjuagarse durante otros 30 segundos y se secó con jeringa triple (Figura 3).

Figura 3. Aplicación de Hipoclorito al 5.25%.
Figura 3. Aplicación de Hipoclorito al 5.25%.

A continuación, se pasó a efectuar el grabado del esmalte en ambos grupos con gel de ácido fosfórico al 35% (densell) durante 15 segundos siguiendo las instrucciones del fabricante; posteriormente se lavó durante 60 segundos y se secó durante 60 segundos (Figura 4-5).

Figura 4. Acido grabador al 37% marca: Densell.
Figura 4. Acido grabador al 37% marca: Densell.
Figura 5. Aplicación del ácido grabador.
Figura 5. Aplicación del ácido grabador.

En la adhesión se utilizó adhesivo Transbond ™ XT Light Cure de 3M, con un microbrush se colocó en la superficie vestibular frotando durante 10 segundos y se fotopolimerizó 10 segundos con una lámpara de fotocurar (marca: WOODPECKER LEDB- intensidad de luz: 100Mw/cm2-1700 Mw/cm2) que fue probada utilizando un radiómetro térmico (modelo 200 de Demetron Research Comp.) para determinar el calor que generaba (< 50 mW/cm2) y un efecto de curado (10s,2-3 mm (Figura 6-7).

Figura 6. Aplicación de adhesivo Transbond XT 3M.
Figura 6. Aplicación de adhesivo Transbond XT 3M.
Figura 7. Aplicación de lámpara para fotopolimerizar durante 10seg.
Figura 7. Aplicación de lámpara para fotopolimerizar durante 10seg.

Se usó resina Transbond XT (lote 6KT). Se utilizaron 30 brackets de acero inoxidable para premolares prescripción 0° con una base de malla y un área de aproximadamente 9.27 mm2, eliminando el excedente de resina y se fotopolimerizó 20 segundos (Figura 8-9).

Figura 8. Aplicación de resina Transbpnd XT 3M.
Figura 8. Aplicación de resina Transbpnd XT 3M.
Figura 9. Fotopolimerización 20seg. Por las 4 partes del bracket (Ah-Kim-Pech).
Figura 9. Fotopolimerización 20seg. Por las 4 partes del bracket (Ah-Kim-Pech).

Se colocó alambre de acero calibre .017x .025 y módulos elásticos (Ah-Kim-Pech), con la finalidad de obtener el paralelismo del mismo, al momento de introducirlo en un cubilete, cubierto de acrílico (Figura 10-11).

Figura 10. Se colocó alambre .017x .025 AS C/módulos elásticos.
Figura 10. Se colocó alambre .017x .025 AS C/módulos elásticos.
Figura 11. Se colocó paralelo al cubilete de acrílico.
Figura 11. Se colocó paralelo al cubilete de acrílico.

Se mantuvieron en refrigeración (37°C) durante un tiempo de 24 horas. Marca Felisa Horno (Figura 12).

Figura 12 Horno marca: Felissa con temperatura de 37°.
Figura 12 Horno marca: Felissa con temperatura de 37°.

Se eliminaron del cubilete para colocarlo en la máquina marca: Instron 5567 Canton MA USA, del laboratorio de materiales dentales. La punta de la máquina de pruebas descendió verticalmente con una velocidad de 1 mm/min, en la base del bracket de 3.1 mm2 hasta la ruptura de la unión del bracket/diente aplicando una fuerza vertical a la base del bracket. La fuerza adhesiva fue medida en Newton. El software de la máquina Instron fue programado de acuerdo con el área de los brackets a 9.27 mm2. Los resultados de cada muestra fueron registrados en la máquina electrónicamente calculando una máxima tensión aplicada la cual fue medida en Megapascales (Figura 13-14).

Figura 13. Maquina INSTRON ID.2170589.
Figura 13. Maquina INSTRON ID.2170589.
Figura 14a Figura 14a
Figura 14. Prueba de cizalla 1mm/ min.

Resultados

Los resultados de la fuerza de adhesión con la que se desplaza cada bracket en los distintos grupos se observa en la (tabla 1). La fuerza de adhesión mínima de los brackets para poder desarrollar un tratamiento ortodóncico clínico debe estar dentro del intervalo de 6-8 MP. Se analizaron 15 pruebas por grupo para el análisis. Las variables corresponden a grupo 1; bicloro químicamente puro, grupo 2 hipoclorito de sodio al 5.25% ambos utilizando primer y resina Transbond XT 3M. Los promedios obtenidos se encuentran en Mpa, unidad de medida internacional. Para bicloro se obtuvo el valor más bajo con un promedio de 4.7 MPa de resistencia adhesiva, con hipoclorito de sodio se presentó un promedio de 4.6 MPa (Tabla 1).

Tabla 1. Medición MPa de la fuerza necesaria para desplazar los brackets
Pr No. Grupo experimental 1 bicloro Grupo experimental 1 hipoclorito
1 7.185 6.305
2 8.672 11.870
3 13.810 4.678
4 6.367 8.187
5 6.950 7.240
6 8.287 6.850
7 7.554 9.820
8 6.806 9.462
9 1.728 10.950
10 7.408 6.369
11 7.376 9.010
12 4.768 5.647
13 6.978 10.630
14 9.221 7.983
15 7.251 7.522

Aplicación de ensayo de materiales series ID 21700589 de INSTRON

Las estadística media y mediana de la fuerza fueron correspondientemente más elevadas entre la prueba de los grupos 2. La variabilidad expresada a través del coeficiente de variación no fue elevada desde que la referida medida fue máximo 28.1%. Diferencia significante al nivel de 5.0% solo fueron registradas entre los grupos 1 y 2.

Discusión

El presente trabajo buscó analizar comparativamente mediante la fuerza de cizallamiento la resistencia adhesiva. En el campo de la ortodoncia, conseguir una óptima eficacia adhesiva en la interfase bracket-resina, sobre todo en la interfase esmalte-resina, es un factor crucial para el éxito de los tratamientos. Con el procedimiento de resistencia al cizallamiento, el bracket cementado sobre la superficie de premolares es sometido a una fuerza de presión ejercida por un punzón unido a una máquina de ensayo universal que describe un movimiento en sentido incisogingival (de arriba hacia abajo) y que va desplazándose a una aceleración constante (1 mm/min), a la vez que va incrementando progresivamente la fuerza hasta que provoca el fallo del material, llevando consigo el desprendimiento del bracket. La fuerza realizada para provocar la comentada fractura es recogida por un sistema de datos, siendo el biomaterial adhesivo más resistente aquel con mejores resultados en la prueba.9

Las técnicas de profilaxis y grabado ácido reducen el esmalte entre 15 y 50 micrones de acuerdo con Ogaard (2010).13 Se han realizado diversas investigaciones sobre el uso del hipoclorito de sodio al 5.25% (NaOCl), su tiempo de exposición al esmalte, la influencia de este en el grabado ácido, así como la resistencia adhesiva luego de la aplicación del mismo. Algunos investigadores han propuesto tratamientos del sustrato dentinal con el único objetivo de mejorar la calidad en la adhesión y obtener mejores resultados como una mejor adaptación de la interfase adhesiva y consecuentemente una menor sensibilidad postoperatoria, garantizándonos tratamientos con una calidad y longevidad mayor a la que actualmente presentan muchos de los sistemas adhesivos que encontramos en el mercado. Entre los procedimientos propuestos podemos nombrar la desproteinización del sustrato dentina, la cual elimina parcialmente las fibrillas de colágeno, permitiendo obtener una interfase adhesiva con mejores cualidades físico-mecánicas.10

Conclusiones

Con base en la metodología empleada y a los resultados obtenidos en este estudio, podemos concluir que: la desproteinización del sustrato dentinario con solución de NaOCl al 5.2%, no influenció en la resistencia adhesiva de los sistemas adhesivos autocondicionadores, pero contribuyó positivamente en la adaptación de la interfase adhesiva, siendo observada una interfase con mejor permeabilización por parte del adhesivo.

El test de FRZ es el más empleado en los últimos años para la evaluación de la eficacia adhesiva en los estudios de adhesión en ortodoncia. Estas pruebas se realizan, generalmente, aplicando fuerzas de cizalla sobre los brackets hasta que estos fallen, y posteriormente se cuantifica la fuerza a la que fueron desplazados. Sin embargo, la limpieza del esmalte es necesaria para eliminar cualquier contaminante que pueda interferir con el acondicionador.

El ácido logra disolver y penetrar las zonas internas e intraprismáticas, de manera que crea un área socavada que luego se impregna con la resina adhesiva produciendo al polimerizar una unión íntima con el esmalte.

No hay investigación sobre la aplicación de bicloro. Pero de acuerdo con la investigación que se realizó no se encontró mayor desproteinización hacia el esmalte.

Referencias

  1. Díaz TX1., Llamosas HE2., Sentíes CR3., Rodríguez CJ4. “Efecto de la desproteinización del esmalte sobre la fuerza de adhesión en Ortodoncia. Universidad Nacional Autónoma de México. Facultad de Estudios Superiores Iztacala. Mayo 2012.
  2. Bayona MA.,1 Fonseca CM.,2 Macías LC3. Comparación de la resistencia adhesiva de brackets cementados, efectuando o no un pretratamiento al esmalte dental con hipoclorito de sodio al 5.25%. Especial de Ortodoncia. 2013.
  3. Valencia R.,1 Espinosa R.,2 Ruiz G.,3 Ceja I.4 Metodología para la evaluación de selladores de fosetas y fisuras in vivo, y su comparación con la desproteinización del esmalte. Revista de Operatoria dental y biomateriales. Mayo - Agosto 2014Volumen III. Número 2.
  4. Espinosa R.,1 Valencia R.,2 Rabelero M.,3 Ceja I.3 resistencia al desprendimiento de la resina al esmalte desproteinizado y grabado; estudio de microtensión. Revista de Operatoria dental y biomateriales. Mayo - Agosto 2014 Volumen III. Número 2.
  5. Colgate Palmolive España, S.A. Ficha de Datos de Seguridad. 15-JUNIO -2015 N°1 PG-6
  6. Castillejos CL,1., Sáez EG,2-., Álvarez GC3., Herrera CM4. Resistencia desprendimiento de brackets adheridos con resina en contacto con una bebida alcohólica. Revista Mexicana de Ortodoncia. . 3 Julio-Septiembre 2014. Vol. 2, Núm. pp 170-173.
  7. Julio P. Cal-Neto., Jóse Augusto M. miguel, Scannig Electron Microscopy Evaluation of the Bonding Mechanism of a Self-etching Primer on Enamel. The Angle Orthodontist: 2006. 76:1, 132-136.
  8. Lara ZI1., Plutarco SO2. “Resistencia adhesiva de brackets ortodónticos tras el uso o no de hipoclorito de sodio al 5.25% previo al condicionamiento ácido empleando resinas de auto y fotopolimerización sobre dientes bovinos". Universidad Central del Ecuador. Facultad de Odontología. Trabajo de Investigación. Octubre 2015.
  9. Hyun-Jin Joo, Yong-Keun Lee, Dong-Yul Lee, Yae-Jin Kim and Young-Kyu lim influence of Orthodontic adhesives and clean-up procedures on the stain susceptibility of enamel after debonding. The Angle Orthodontist 2011. 81. 2; 334-340.
  10. Gabriela Cruz Cornelio, * Eliza Mireya Vázquez Rodríguez** “Resistencia al cizallamiento utilizando adhesivo de grabado total y autograbante con y sin hipoclorito de sodio en dentina” Revista ADM 2017; 74 (5): 224-230.