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Estudio comparativo de la resistencia al desprendimiento de brackets entre dos sistemas adhesivos

Estudio comparativo de la resistencia al desprendimiento de brackets entre dos sistemas adhesivos

Resumen


Debido a la rápida evolución tecnológica, los fabricantes de productos ortodónticos desarrollan continuamente adhesivos para satisfacer las necesidades del especialista. Debido a que la elección de los materiales se basa en la mercadotecnia es necesario analizar y comprobar las propiedades físicas del material de adhesión.

El propósito de este estudio es comparar la resistencia al desprendimiento que tienen los brackets después de 24 horas de su fijación con dos sistemas diferentes de adhesión. (Transbond XT MIP y Fuji Ortho LC).

Materiales y métodos: Se seleccionaron 30 dientes extraídos, los cuales fueron divididos en dos grupos 15 muestras cada uno, Grupo A Transbond XT MIP, Grupo B Fuji Ortho LC. En ambos grupos se preparó la superficie del esmalte con grabado ácido, las muestras fueron sometidas a fuerzas de cizalla en la máquina universal Instron con una velocidad de carga de 1.0 mm/min para obtener la fuerza de resistencia al desprendimiento.

Conclusiones: Bajo la metodología en la que se realizó esta investigación, los resultados obtenidos mostraron que no existe diferencia estadísticamente significativa entre la resistencia al desprendimiento obtenida en brackets fijados con ionómero de vidrio modificado con resina con grabado ácido previo y la mostrada por los brackets fijados a resina para campo húmedo con previo grabado ácido.

Palabras clave: Resistencia al desprendimiento, ionómero de vidrio, grabado total, adhesivo hidrofílico, bracket.


El esmalte proporciona una dura y resistente capa protectora para los tejidos vitales, como son la dentina y la pulpa.1 El 99% de él es material inorgánico, principalmente fosfato de calcio en forma de cristales de apatita, y el 1% es matriz orgánica.2

De los cuatro tejidos que componen el diente, el esmalte es el único que se forma por entero antes de la erupción. Por lo tanto, el esmalte no posee la propiedad de repararse cuando padece algún daño.3

La superficie externa es lisa y brillante, pero en la zona proximal al cuello se pueden observar estriaciones transversales (estrías de Retzius). Cuando han existido daños en la calcificación, el esmalte cambia su aspecto exterior y se asigna el nombre de hipoplasia del esmalte.4

La palabra adhesión es derivada del latín adherere, la cual es un conjunto de ad, o para, y haerere, o pegarse. En terminología adhesiva, adhesión o enlace es la unión de una sustancia a otra.

Para que haya adhesión entre un líquido y un sólido debe existir un íntimo contacto entre las dos superficies y, para ello, la tensión superficial del líquido debe ser menor que la energía libre del sólido.

La adhesión al esmalte es lograda a través del grabado ácido de este sustrato altamente mineralizado. Esta técnica de unión al esmalte, es conocida como la técnica de grabado ácido, y fue una invención de Buonocore en 1955.

El grabado del esmalte transforma la superficie lisa del esmalte en una superficie irregular con alta energía superficial de casi 72 dinas/cm, dos veces más que el esmalte sin grabar.

Los agentes adhesivos al esmalte están generalmente basados en bis-GMA, desarrollada por Bowen en 1962, o UDMA.

Ambos monómeros son viscosos he hidrófobos y frecuentemente diluidos con otros monómeros, TEG-DMA y HEMA.

La unión entre el esmalte y el material restaurador es establecido por la polimerización de los monómeros dentro de las microporosidades.1

Para el grabado ácido, los más frecuentemente utilizados son ácidos fuertes, como el ácido ortofosfórico entre el 35% y 40% un tiempo de grabado ácido de no menos de 15 segundos, y tiempo de lavado de 10 a 30 segundos son recomendados para lograr una superficie más receptiva de esmalte para el enlace. El tiempo de lavado es de al menos 15 segundos, que generalmente son requeridos para remover fosfatos de calcio disueltos, los cuales pueden deteriorar la infiltración de monómeros dentro de las microporisidades del esmalte grabado.

El ácido fosfórico es el más utilizado como acondicionador del esmalte. Se reportó que el ácido ortofosfórico en concentraciones de 30 a 40% resulta en los patrones del grabado del esmalte más retentivos.8

Los acondicionadores modernos frecuentemente, contienen agentes desecantes, tales como el etanol o acetona, con un efecto similar.1

Los sistemas adhesivos generalmente utilizados en ortodoncia se denominan sistemas de grabado total o de quinta generación.7

El cemento de ionómero de vidrio fue introducido a la odontología en 1972 por Wilson y Kent y popularizado en ortodoncia por White en 1986.10

La química del ionómero de vidrio convencional fue combinada con tecnología de la resina metacrilato, lo que se conoce como ionómero de vidrio modificado con resina.1

En comparación con otros materiales de restauración, los CIV presentan varias ventajas clínicas, incluyendo unión físico-química a las estructuras del diente, liberación de fluoruro durante un largo período de tiempo y buena biocompatibilidad.

Por otra parte, los CIV se consideran materiales inteligentes, autoadherentes a los tejidos duros del diente sin ningún tratamiento previo de superficie.6

La resistencia de la adhesión de los brackets debe ser suficiente para soportar fuerzas funcionales a nivel que permita el desprendimiento del bracket sin causar daño al esmalte. Valores de resistencia al desprendimiento muy elevados son indeseables por la excesiva fuerza que se necesita para desprender el bracket, resultando esto en un posible daño al esmalte. Varios estudios sugieren resistencias de la adhesión que varíen de 6 a 10 MPa como adecuadas en clínica.8

Es preferible utilizar Transbond XT en mallas cerradas o brackets con retenciones amplias y CG Fuji Ortho LC para los pacientes con defectos previos de la superficie del esmalte, tratamientos cortos y necesidad de liberación de flúor.11

Materiales y métodos

Se seleccionaron 30 dientes premolares humanos, extraídos, recolectados en consultorios odontológicos. Los especímenes fueron seleccionados a conveniencia con cara vestibular intacta.

Se lavaron con agua corriente y se eliminó con una cureta CK6 restos de ligamento periodontal. Se sumergieron en hipoclorito de Na al 0.5% durante una semana para eliminar posibles riesgos de infecciones cruzadas, se enjuagaron y se conservaron en agua purificada, la cual se cambió cada tres días, hasta el momento de realizar la prueba. (Figura 1).

Figura 1.
Figura 1.

Para obtener el área de la base del bracket se realizó el siguiente procedimiento:

  1. Se marcó en papel aluminio la malla de 10 brackets y se cortó del tamaño de la base del bracket. (Figura 2).
  2. Se cortó un rectángulo de aluminio de 2 cm × 2 cm el cual fue medido con el vernier digital. (Figura 3).
  3. Los aluminios con registro de la malla se llevaron a la balanza calibrada, previamente se obtuvo el peso del vidrio de reloj, para (una vez colocados los aluminios) restar el peso del vidrio de reloj.
  4. Todo el procedimiento hasta la medición se realizó con guantes, para evitar que la grasa de las manos aumentara el peso. (Figura 4).
Figura 2.
Figura 2.
Figura 3.
Figura 3.
Figura 4.
Figura 4.

Para obtener el área de la malla se aplicó la siguiente formula:

Peso del bracket: 0.0068g.

Peso del cuadro de aluminio: 0.0541g.

Se multiplico la base por la altura del cuadro:

19.72mm2×19.72mm2 = 388.8784mm2

Se aplicó una regla de 3:

X=48.87÷5=9.77

Área de la malla = 9.77

Preparación de las muestras

Cada elemento dentario fue probado en el tubo de PVC para que pudiera ajustar dentro del mismo, los dientes que no entraban fueron cortados con disco de diamante en la porción apical. (Figura 5).

Figura 5.
Figura 5.

Los dientes se dividieron en dos grupos:

  • Grupo A cementado de los brackets con resina. (Transbond XT MIP, 3M Unitek).
  • Grupo B cementado de los brackets con ionómero de vidrio modificado con resina. (Fuji Ortho, GC).

GRUPO A

Para este grupo de tomaron en cuenta 15 dientes. Se procedió a realizar la limpieza del esmalte con pasta profiláctica libre de flúor (prophy paste, Densell) y cepillo para profilaxis en la cara vestibular durante 30 segundos con pieza de baja velocidad, posteriormente se lavó durante 10 segundos y se secó la superficie con aire.

Se realizó un acondicionamiento del esmalte con bicloro (Ajax, Colgate-Palmolive) mezclado con agua hasta formar una solución. Con la ayuda de un microbrush se aplicó en la cara vestibular frotando durante 20 segundos, posteriormente se lavó durante 10 segundos y se secó la superficie con aire.

Para el grabado del esmalte se aplicó en la cara vestibular el gel ácido grabador (Etching Gel, Densell), durante 15 segundos como indica el fabricante. Se lavó la superficie del esmalte por treinta segundos, el doble de tiempo que se colocó el gel ácido grabador y se secó con aire.

Cuando la superficie del esmalte estuvo completamente seca y deshidratada con un microbrush se aplicó una capa de primer (Transbond MIP, 3M Unitek) y se fotocuró por 20 segundos con lámpara de polimerización (Bluephase N, Ivoclar vivadent CLINICAL).

El siguiente paso fue colocar resina (Transbond XT, 3M Unitek), en la malla del bracket (Brackets light standard edgewise slot .018, Ah-Kim-Pech). Se trasladó el bracket al diente, se ubicó a 4 mm midiendo la altura con un posicionador, se presionó el bracket contra la malla y se eliminaron excedentes con la ayuda de un explorador. Se polimerizó durante 20 segundos con lámpara de polimerización (Bluephase N, Ivoclar vivadent CLINICAL) (Figura 6).

Figura 6.
Figura 6.

GRUPO B

Para este grupo se tomaron en cuenta 15 dientes. Se procedió a realizar la limpieza del esmalte con pasta profiláctica libre de flúor (prophy Paste, Densell) y cepilló para profilaxis en la cara vestibular durante 30 segundos con pieza de baja velocidad, posteriormente se lavó durante 10 segundos y se secó la superficie con aire.

Se realizó un acondicionamiento del esmalte con bicloro (Ajax, Colgate-Palmolive) mezclado con agua hasta formar una solución, con la ayuda de un microbrush se aplicó en la cara vestibular frotando durante 20 segundos, posteriormente se lavó durante 10 segundos y se secó la superficie con aire.

Para el grabado del esmalte se aplicó en la cara vestibular el gel ácido grabador (Etching Gel, Densell), durante 15 segundos como indica el fabricante. Se lavó la superficie del esmalte por treinta segundos, el doble de tiempo que se colocó el gel ácido grabador y se secó con aire.

Se continuó con la preparación del ionómero de vidrio modificado con resina (Fuji Ortho, GC), en una loseta de papel se colocó una porción grande de polvo y dos gotas de líquido y se realizó la mezcla, con ayuda de una espátula de resinas se llevó el material a la malla del bracket. (Brackets light standard edgewise slot .018, Ah-Kim-Pech).

Se trasladó el bracket al diente, se ubicó a 4 mm midiendo la altura con un posicionador, se presionó el bracket contra la malla y se eliminaron excedentes con la ayuda de un explorador. Se polimerizó durante 20 segundos con lámpara de polimerización (Bluephase N, Ivoclar vivadent CLINICAL) (Figura 7).

Figura 7.
Figura 7.

La lámpara de polimerización Bluephase N, Ivoclar vivadent CLINICAL, fue probada utilizando un radiómetro sds Kerr dando 800 mW/cm2 tiempo recomendado de fotocurado (Figura 8).

Figura 8.
Figura 8.

Colocación de las muestras en la base

Los especímenes fueron montados en anillos de PVC sobre en una base acrílica, la mezcla se preparó con acrílico y monómero NIC TONE® autocurable; para la correcta posición de cada diente en la base se colocó un trozo de alambre calibre .017×.025 de acero el cual se fijó con un módulo elástico. (Figura 9).

Figura 9.
Figura 9.

La base del bracket debía quedar paralela al anillo de PVC, el alambre ayuda a posicionar de manera correcta. (Figura 10).

Figura 10.
Figura 10.

El objetivo del paralelismo de la cizalla de la máquina Instron es desprender el bracket.

Almacenamiento de las muestras.

Las muestras se almacenaron en un frasco con agua destilada y se conservaron en un horno Felisa a una temperatura de 37°, simulando la temperatura de la boca. Se conservaron ahí durante 24 horas. (Figura 11).

Figura 11b. Figura 11a.
Figura 11.

Instron

Después de 24 horas, se sacaron las muestras del horno Felisa manteniéndolas aún en agua, se retiró el alambre y el módulo elástico. Cada muestra se montó individualmente en un portamuestras.

Las muestras se instalaron en un soporte sobre la máquina universal de ensayo Instron Modelo 5567 (Figura 12).

Figura 12.
Figura 12.

La punta del aplicador de la fuerza se colocó paralelo a la interface de unión del bracket con el diente, en dirección ocluso-gingival. La máquina registró los valores de cada muestra.

Se realizó la prueba de desprendimiento de brackets por fuerza de cizalla en la máquina Instron del Grupo A, se procedió a desprender los brackets del Grupo B, ambos a una velocidad de carga de 1.0mm/min traccionando en dirección paralela al eje longitudinal del bracket hasta conseguir el desprendimiento del bracket. (Figura 13 y Figura 14).

Figura 13.
Figura 13.
Figura 14.
Figura 14.

Resultados

El total de la muestra estuvo formado por 30 dientes, divididos en dos grupos de 15 dientes cada uno. Se utilizaron como sistemas adhesivos Transbond XT MIP Y Fuji Ortho con desprendimiento a 24 horas.

Para el Grupo A resina Transbond XT MIP (3M Unitek) un promedio de 8.01MPa, para el Grupo B ionómero de vidrio modificado con resina Fuji Ortho (GC) un promedio de 7.14MPA.

Resultando una diferencia de 0.87 y con este intervalo se logra un 95% de confiabilidad en la prueba por la diferencia entre las medias o promedio.

Los resultados del grupo A y B muestran variaciones en los resultados de la resistencia al desprendimiento de brackets.

Las diferencias en las medias de los grupos no son estadísticamente significativas.

Discusión

Turk evaluó el efecto de dos sistemas adhesivos (SEP Transbond Plus y Transbond MIP) a diferentes tiempos de desprendimiento 5, 15, 30, 60 minutos y 24 horas, en 100 premolares divididos en 10 grupos de 10 cada uno.

Bishara comparó el desprendimiento con dos sistemas adhesivos, polimerizando con lámpara halógena (20 segundos) y lámpara LED (10 segundos).8

El Fuji Ortho presenta mayor absorción porque tiene ácido polimaterial (ácido-acrílico), que absorbe el agua. Pero transcurridos los 6 meses en inmersión a 37° en agua destilada se solubilizó prácticamente en su totalidad. Los resultados indican que es preferible utilizar Transbond XT MIP en mallas cerradas y Fuji Ortho para paciente con defectos previos del esmalte, tratamientos cortos y necesidad de liberación de flúor.11

Hoy en día, el cementado de aditamentos ortodóncicos se realiza mediante tres pasos:

  1. la utilización previa de un acondicionador ácido para el esmalte, cuya finalidad es la de modificar química y morfológicamente la estructura de este para permitir a los siguientes materiales adherirse mecánicamente a la citada superficie;
  2. un sistema adhesivo que penetra y moja toda la zona descalcificada, que se presenta morfológicamente en forma de microporos, para facilitar el contacto de la resina adhesiva con el esmalte desmineralizado, y
  3. tras el empleo de ambos, se aplica la resina, que se disuelve con el adhesivo y sirve de puente entre las dos superficies a adherir: el esmalte y el tubo/bracket. De este modo, el conjunto formado en el proceso de unión empleado tradicionalmente en ortodoncia está constituido por cuatro componentes: esmalte, cemento de resina, sistema adhesivo y bracket/tubo. La fuerza de adhesión mínima de los brackets para poder desarrollar un tratamiento ortodóncico clínico debe estar dentro del intervalo de 6-8 MPa.13

Conclusiones

El sistema adhesivo Transbond XT MIP (3M Unitek) fue comparado con el sistema adhesivo Fuji Ortho (GC9), acondicionando el esmalte de la misma forma, humedecido en agua destilada a 37°.

Bajo la metodología en la que se realizó esta investigación, los resultados obtenidos en la investigación mostraron que no existe diferencia estadísticamente significativa entre la resistencia al desprendimiento obtenida en brackets fijados con ionómero de vidrio modificado con resina con grabado ácido previo y la mostrada por los brackets fijados a resina para campo húmedo con previo grabado ácido.

En ambos sistemas siempre se tendrán que manejar protocolos de adhesión y respetar las instrucciones del fabricante.

El fracaso en la adhesión en ortodoncia puede estar influenciado por varios factores, se debe respetar los tiempos en la preparación del esmalte (grabado ácido), tiempos de polimerización, la superficie del esmalte no debe estar contaminada, para poder asegurar una correcta adhesión de los brackets al esmalte.

Referencias

  1. Schwartz, R. Summitt, J. Robbins, J. “Fundamentos en Odontología Operatoria. Un logro contemporáneo”. Actualidades Médico Odontológicas Latinoamérica, C.A. Colombia, 1999.
  2. Lesson, T. Lesson, R. Pparo, A. “Texto/Atlas de Histología”. Interamericana McGraw-Hill, México, 1989. Pp. 403-404
  3. Diamond, M. “Anatomía dental con la anatomía de la cabeza y del cuello”. Editorial Limusa, S.A. de C.V. Grupo Noriega Editores, México, 5ta ed. 1996. Pp. 39-42
  4. Pagano, J. “Anatomía dentaria”. Editorial Mundi S.A. Argentina, 1965. Pp. 43-52
  5. Nicolás Silvente, A. Tesis Doctoral. “Estudio in vitro de diferentes métodos de acondicionamiento del esmalte en el recementado de brackets”. Murcia, 2010. Pp. 121
  6. Lobato Carreño, M. “Estudio in vitro de los factores que influyen en la eficacia adhesiva del cementado de tubos y brackets”. Salamanca, 2013. Pp. 60-61
  7. Spasecci, MA. “Análisis de la adhesión a esmalte de brackets metálicos cementados con resina, de fotocurado, utilizando diferentes técnicas de acondicionamiento e imprimación”. Córdova, 2017. Pp. 70
  8. Rodríguez Chávez, J A. Barceló Santana, F H. Borges Yáñez, A S. Arenas Alatorre, J A. “Comparación de la resistencia al desprendimiento de brackets entre dos sistemas adhesivo (SEP Y MIP TRANSBOND) a 60 minutos y 24 horas”. Revista mexicana de ortodoncia, Vol. 1, Núm. 1, octubre-diciembre, 2013. Pp. 38-44
  9. Justus, R. Cubero, T. Ondarza, R. Morales, F. “A New Technique With Sodium Hypochlorite to Increase Bracket Shear Bond Strength of Fluoride-releasing Resinmodified Glass Ionomer Cements: Comparing Shear Bond Strength of Two Adhesive Systems With Enamel Surface Deproteinization Before Etchin”. Departamento de Ortodoncia, Universidad Intercontinental, México, Vol. 16, Núm. 1, 2010. Pp. 66-75
  10. Bernal Quintana, L J. Palma Calero, J M. Guerrero Ibarra, J. “Valoración de la resistencia al desprendimiento de brackets cementados con ionómero de vidrio a esmalte con y sin grabado previo”. Revista Odontológica Mexicana, Vol. 14, Núm. 3, septiembre 2010. Pp. 145-150
  11. Palacios López, E. Sáez Espíndola, G. “Propiedades físicas de cuatro adhesivos para brackets. Estudio comparativo”. Revista Mexicana de Ortodoncia, Vol. 2, Núm. 1, enero-marzo 2014. Pp. 32-37
  12. Ramírez Oredain, D. Sáez Espínola, G. “Comparación de fuerza de adhesión de dos sistemas ortodóncicos con afinidad a la humedad en dos condiciones de superficie del esmalte”. Revista Mexicana de Ortodoncia, Vol. 2, Núm. 2, Abril-Junio 2014. Pp. 88-94
  13. Lobato Carreño, M. Dios Calama, M. Montero Martin, J. Albaladejo Martínez, A. “Método de investigación de la eficacia adhesiva bracket-esmalte mediante resistencia a la fuerza de cizalla”. Revista Española de Ortodoncia, 45, 2015. Pp. 19-30