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Revista de Odontologia da UNESP

versão On-line ISSN 1807-2577

Rev. odontol. UNESP vol.46 no.3 Araraquara mai./jun. 2017

http://dx.doi.org/10.1590/1807-2577.21916 

Artigos Originais

Resistência de união de diferentes cimentos resinosos a cerâmica à base de dissilicato de lítio

Shear bond strenght between different resinous cements and lithium disilicate ceramic

Caroline Gomes MAZIOLIa 

Marcelo Massaroni PEÇANHAa 

Luiz Gustavo Dias DAROZa 

Caíque ARAÚJO SIQUEIRAa  * 

May Anny Alves FRAGAa 

aFaculdade de Odontologia, UFES – Universidade Federal do Espírito Santo, Vitória, ES, Brasil

Resumo

Introdução

O sucesso de restaurações indiretas depende de uma adequada união entre o cimento e o substrato dental. Portanto, a seleção e o conhecimento das características dos agentes cimentantes são importantes para a retenção da restauração indireta.

Objetivo

Avaliar a resistência de união de dois cimentos resinosos diferentes à cerâmica de dissilicato de lítio.

Metodologia

Dois grupos experimentais foram confeccionados: cimento resinoso convencional (Grupo CRC) e cimento resinoso autoadesivo (Grupo CRA). Para isso, dez discos de cerâmica de dissilicato de lítio (10 mm) foram pré-fabricados e, sobre cada disco, foram confeccionados quatro postes de cimento (0,7×1,0 mm), obtendo-se um total de 20 amostras de cada tipo de cimento. Os discos tiveram o mesmo tratamento de superfície para os dois grupos, que é padrão para as cerâmicas ricas em sílica, de acordo com o protocolo estabelecido pelo fabricante. As amostras foram submetidas ao teste de microcisalhamento para avaliar a resistência de união entre o cimento e a cerâmica. Posteriormente, o modo de falha foi analisado em microscópio ótico.

Resultado

Os dados obtidos foram submetidos a teste estatístico. Foi observado que o grupo CRC apresentou maiores valores de resistência de união (15,29 MPa) em relação ao grupo CRA (12,41 MPa). Na análise do modo de falha, nenhuma amostra obteve fratura do tipo adesiva. Em ambos os grupos, CRC (75%) e CRA (65%), obtiveram-se mais falhas do tipo mista, seguidas pela falha coesiva.

Conclusão

Ambos os cimentos apresentaram adesão à cerâmica. O cimento resinoso convencional apresentou maior adesão a cerâmica à base de dissilicato de lítio que o cimento resinoso autoadesivo.

Descritores:  Cerâmicas; resistência ao cisalhamento; cimentação; cimentos de resina; prótese dentária

Abstract

Introduction

The success of indirect restorations depends on the union between cement and dental substrate. Therefore, the selection and knowledge of the characteristics of cement is important for the retention of indirect restoration.

Objective

Is to evaluate the bond strength of two different resin cements to ceramic lithium disilicate.

Methodology

Two experimental groups were made: conventional resin cement (CRC Group) and self-adhesive resin cement (CRA Group). With this, 10 lithium disilicate ceramics discs (10 mm) were prefabricated and on each disc were made 04 cement posts (0.7×1.0 mm), yielding a total of 20 samples of each type of cement. The disks had the same surface treatment for both groups, which is standard for the rich silica ceramic according to the protocol established by the manufacturer. The samples were submitted to microshear test to evaluate the bond strength between the cement and ceramics. Subsequently, the fail mode was analyzed in an optical microscope.

Result

Data were subjected to statistical analysis. It was observed that the CRC group had a higher bond strength (15.29 MPa) compared to CRA group (12.41 MPa). In the analysis of fail mode, neither samples obtained adhesive fracture. In both groups, CRC (75%) and CRA (65%) it was obtained more failures of the mixed type, followed by the cohesive failure.

Conclusion

Both cements showed adhesion on ceramic. The conventional resin cement showed better adherence to the ceramic base of lithium disilicate than the self-adhesive resin cement.

Descriptors:  Ceramics; shear strength; cementation; resin cements; dental prosthesis

INTRODUÇÃO

As cerâmicas à base de dissilicato de lítio (IPS E-max, Ivoclar Vivadent, Schaan, Liechtenstein) foram formuladas para diversas indicações: confecção de coroas de cerâmica pura, inlays, onlays, facetas e confecção de próteses parciais fixas de três elementos, envolvendo dentes anteriores e posteriores. Uma microestrutura com entrelaçamento de cristais, com a função de estagnar a propagação de trincas pelo corpo do material, garante a esse sistema resistência mecânica adicional1. Entretanto, alguns fatores relacionados ao preparo do elemento dentário e do tratamento prévio das superfícies dentárias e cerâmicas influenciam na retenção e na longevidade de uma restauração indireta2; logo, o sucesso dessas restaurações é diretamente dependente da união entre cimento resinoso, substrato dental e restauração1. O adequado tratamento da superfície e a composição química da cerâmica são fatores determinantes para a resistência à tração e a força de ligação entre o cimento resinoso e a cerâmica à base de dissilicato de lítio3.

Os cimentos resinosos apresentam diferenças significativas quanto à resistência de união ao esmalte e à dentina, sendo que o primeiro apresenta maior média de força de união quando comparada à da dentina. Especificadamente, o cimento RelyX ARC mostrou maior média de resistência de união para ambos os substratos, quando comparado a outros cimentos resinosos convencionais4. Os cimentos resinosos autoadesivos têm sua força de adesão diminuída em dentina, o que não ocorre quando se utiliza o pré-tratamento com condicionamento ácido em cimentos convencionais5.

A técnica de cimentação com cimentos resinosos convencionais tem se mostrado um procedimento muito sensível, por requerer várias etapas operatórias. Os cimentos resinosos autoadesivos foram desenvolvidos com o intuito de simplificar a técnica de cimentação em única etapa, uma vez que o substrato dentário não requer nenhum pré-tratamento adesivo6. Estes cimentos visam eliminar inconvenientes de incompatibilidade química, observados em sistemas adesivos simplificados associados aos cimentos resinosos de polimerização química ou dual7.

Acredita-se que os cimentos autoadesivos são tolerantes à umidade, liberam flúor e não apresentam sensibilidade pós-operatória6. Essas vantagens vêm atraindo grande interesse dos fabricantes e dos clínicos, por combinarem simplificação e menor sensibilidade técnica.

Por serem relativamente novos, informações detalhadas dos cimentos autoadesivos com relação a sua composição e propriedades adesivas ainda são limitadas. A hipótese mais aceita é de que o processo de adesão envolve grupos de monômeros funcionais ácidos simultaneamente desmineralizando e infiltrando-se no esmalte e na dentina, permitindo adesão através da retenção micromecânica e da interação química entre os grupos de monômeros e a hidroxiapatita8. O comportamento de polimerização dos cimentos resinosos autoadesivos é afetado pelo modo de polimerização e pela presença de água9.

Um amplo número de estudos vem sendo realizado na tentativa de se descobrir mais sobre esses cimentos. De forma geral, quando os cimentos resinosos autoadesivos foram comparados com os cimentos resinosos convencionais, aqueles quase sempre mostraram menor resistência adesiva10.

Nesse trabalho, será avaliada a resistência de união de um cimento resinoso convencional e um cimento autoadesivo a cerâmica à base de dissilicato de lítio, através do ensaio mecânico de microcisalhamento, além de analisar as superfícies de fratura obtidas e caracterizá-las de acordo com o tipo de fratura apresentada: adesiva, coesiva e mista.

METODOLOGIA

Foram fabricados dez discos de cerâmica à base de dissilicato de lítio (IPS E.max, Ivoclar Vivadent, Schaan Liechtenstein) (∅10 mm e 2 mm de altura), que foram divididos em dois grupos, de acordo com o tipo de cimento resinoso utilizado: cimento resinoso convencional (RelyX ARC, 3M ESPE, St. Paul, MN, USA) e cimento resinoso autoadesivo (RelyX U200, 3M ESPE, St. Paul, MN, USA). Sobre cada disco, foram confeccionados quatro cilindros de cimento resinoso (∅0,7 mm), utilizando-se tubos de 0,7 mm de diâmetro e 1,0 mm de altura (tygon).

Preparo dos Blocos Cerâmicos

Com auxílio de cortadeira de alta precisão (Isomet, Buhler Ltd, Lake Bluff, IL, EUA), foram obtidos dez discos de cerâmica à base de dissilicato de lítio (∅10 mm e 2 mm de altura). Estas amostras foram sinterizadas em forno e condições de aquecimento, de acordo com a recomendação do fabricante. Após sinterizadas, foram embutidas em resina acrílica incolor (Artigos Odontológicos Clássico, São Paulo, SP, Brasil), utilizando-se uma matriz de formato quadrado, perfazendo, ao final, dez discos de cerâmica embutidos em resina. As amostras foram então separadas aleatoriamente e divididas em dois grupos: Grupo CRC (Cimento Resinoso Convencional), no qual foi utilizado o cimento RelyX ARC; Grupo CRA (Cimento Resinoso Autoadesivo), em que foi utilizado o cimento RelyX U200.

As superfícies das amostras nas quais estão localizadas as cerâmicas foram polidas com lixa d’água de granulação 300, 600, 1.200 e 1.500, em politriz sob refrigeração constante com água, sendo posteriormente imersas em água destilada durante cinco minutos em cuba ultrassônica (Thornton Inpec Eletrônica Ltda., Vinhedo, SP, Brasil). Este processo de polimento e limpeza serviu para padronização inicial da superfície da cerâmica, como também para eliminação de qualquer resíduo de resina acrílica.

Tratamento da Superfície da Cerâmica

O tratamento de superfície dos discos cerâmicos foi igual para os dois grupos, seguindo as recomendações tradicionais para cerâmicas ricas em sílica, além de seguir as recomendações do fabricante. Desta forma, os discos cerâmicos foram tratados com jateamento de óxido de alumínio (Al2O3, 50 μm, por 13 s/1 cm de distância, com dispositivo padronizando distância e tempo); lavagem por três minutos e secagem com jato de ar; condicionamento com ácido hidrofluorídrico a 10% por 20 segundos, e lavagem por 60 segundos, seguida por aplicação de agente silano por, no mínimo, três minutos, sobre a superfície seca11. No grupo CRC, o sistema adesivo utilizado foi o Adper Single Bond 2 (3M ESPE, St. Paul, MN, USA). No grupo CRA, o sistema adesivo utilizado foi o Single Bond Universal (3M ESPE, St. Paul, MN, USA), sem a utilização do agente silano, visto que este componente faz parte da composição deste sistema adesivo. A aplicação do sistema adesivo foi feita de acordo com as instruções dadas pelo fabricante.

Confecção dos Tubos de Cimento

Para a confecção dos tubos de cimento sobre as amostras cerâmicas, cada um dos cimentos utilizados foi manipulado seguindo estritamente as recomendações do fabricante. Após a mistura inicial, o cimento foi depositado no interior dos tubos, com auxílio de uma sonda exploradora e espátula de inserção. Em seguida, os tubos foram posicionados sobre a superfície dos blocos cerâmicos e fotoativados pelo tempo recomendado pelo fabricante. Após a polimerização final do cimento, os tubos tygon foram delicadamente removidos com bisturi.

Teste de Resistência de União (Microcisalhamento) e Verificação do Modo de Falha

Após os procedimentos para os tratamentos de superfície e polimerização dos cimentos, as amostras foram estocadas em ambiente com umidade controlada por 24 horas. Após este período, foram submetidas aos ensaios de microcisalhamento, em equipamento de ensaios universais (EMIC, DL2000, São José dos Pinhais, PR, Brasil). Para isto, cada amostra, contendo os quatro cilindros de cimento, foi encaixada no dispositivo que se acopla ao cabeçote do equipamento, sendo, assim, efetuado o carregamento. Este carregamento foi aplicado na base dos cilindros com um cinzel pré-fabricado (0,2 mm de espessura), a uma velocidade de 0,5 mm/min até o rompimento da união. A resistência de união ao microcisalhamento foi calculada e expressa em MPa.

Após o momento de ruptura entre as interfaces cimento/cerâmica, as interfaces das fraturas foram avaliadas sob microscopia ótica, com aumento de 4 × (Aus Jena, Carl Zaiss, Oberkochen, Germany), e as imagens geradas foram avaliadas em software de imagem. Para esta análise, dois examinadores foram calibrados e, de forma cega, avaliaram as imagens obtidas e determinaram o tipo de falha: adesiva, quando ocorre a fratura apenas na superfície da cerâmica (A); coesiva, quando ocorre fratura apenas no material cimentante (C), e mista, quando apresenta os dois tipos de falhas (M).

Análise Estatística dos Resultados

Os resultados foram submetidos à análise estatística para a verificação de diferenças ou não entre os grupos experimentais, levando-se em consideração os valores de resistência de união.

Os dados obtidos no ensaio mecânico de microcisalhamento foram submetidos à análise estatística utilizando-se o software Bio Estat 5.0 (Instituto Mamirauá, Tefé, AM, Brasil). Foi realizado teste de normalidade, para análise do padrão, e verificada a indicação de testes não paramétricos. Com isso, o teste de Tukey foi selecionado para a análise estatística. Este foi utilizado e considerou-se, para “p”, valor menor que 0,05. Para os resultados referentes ao modo de falha, foi utilizado o índice de porcentagem descritivo.

RESULTADO

Os resultados obtidos podem ser observados na Tabela 1, na qual são demonstrados os valores de fratura (MPa), após o teste de microcisalhamento.

Tabela 1 Valores médios e desvio padrão da resistência de união (MPa) ao cisalhamento dos grupos testados 

Grupos Média DP
CRC 15.29A ±4.0
CRA 12.41B ±1.7

Letras diferentes demostram diferença estatística significante (p<0,05).

Pode ser observado que o grupo CRC apresentou maiores valores de resistência de união em relação ao grupo CRA.

Com relação ao tipo de fratura, os resultados podem ser observados na Tabela 2. Nenhuma amostra obteve fratura do tipo adesiva (A). Em ambos os grupos, CRC e CRA, obtiveram-se mais falhas do tipo mista (M) (Figura 1), seguidas pela falha do tipo coesiva (C) (Figura 2), podendo-se, assim, considerar válidos os valores correspondentes às resistências de união obtidos.

Tabela 2 Porcentagem de tipos de fraturas nos Grupo CRC e CRA 

Tipo de Fratura Grupo CRC (%) Grupo CRA (%)
Adesiva (A) 0 0
Coesiva (C) 25 35
Mista (M) 75 65

Figura 1 Fratura do tipo Mista em cerâmica. 

Figura 2 Fratura do tipo Coesiva em cerâmica. 

DISCUSSÃO

Os cimentos resinos autoadesivos têm demonstrado vantagens em relação aos cimentos resinosos convencionais, principalmente em relação à simplificação de etapas clínicas, como a ausência da necessidade de condicionamento dental. Entretanto, existem poucos estudos comparando a resistência de união de cimentos resinosos autoadesivos com a cerâmica. Os estudos existentes têm utilizado zircônia como substrato, testando sua ligação com os cimentos através do teste de cisalhamento12,13.

De acordo com os resultados obtidos, podem ser observadas diferenças numéricas significativas entre os grupos, tendo o Grupo CRC – cimento resinoso convencional (RelyX ARC) – valores de resistência de união (15,29 MPa) mais altos, quando comparados aos valores do Grupo CRA (12,41 MPa) – cimento resinoso autoadesivo (RelyX U200). Tal fato pode estar associado às diferenças nas composições químicas e na viscosidade dos cimentos resinosos avaliados neste estudo.

Alguns autores têm sugerido que a elevada viscosidade do cimento pode predispor a uma fraca penetração na superfície e que a pressão durante a cimentação no laboratório pode simular melhor as condições clínicas, resultando em maior força de adesão. Goracci et al.14, utilizando dois cimentos resinosos autoadesivos (RelyX Unicem e Maxcem) e um cimento resinoso autocondicionante (Panavia F), também observaram resultados similares. Em vista disso, supõe-se que o cimento resinoso autoadesivo utilizado tenha uma menor profundidade de penetração no substrato, o que resulta numa menor resistência de união, o que justifica seus menores valores no teste de microcisalhamento quando comparado ao cimento resinoso convencional.

Comparando-se o presente estudo com a literatura disponível, verificou-se uma mesma tendência, com relação aos cimentos resinosos convencionais, de apresentarem maior resistência de união, comparando-os com os cimentos resinosos autoadesivos, independentemente do ensaio mecânico empregado, com o esmalte dentário como substrato15-17. No entanto, de acordo com os estudos de outros autores, não se encontrou diferença de resistência de união em relação ao tipo de cimento utilizado (resinoso convencional ou autoadesivo) para a maioria dos tratamentos superficiais testados6,18,19. Porém, os resultados são muito variáveis, mostrando-se, em alguns estudos, superiores20,21, e, em outros, inferiores, em relação aos cimentos resinosos convencionais16,22. Esta variação ocorre, provavelmente, pela diferença na composição dos agentes cimentantes e pela metodologia empregada.

Quanto ao modo de falha, foi possível observar (Tabela 2) que o Grupo CRC obteve mais fraturas do tipo mista (75%) e menos do tipo coesiva (25%), e que o Grupo CRA obteve resultados semelhantes, 65% das fraturas foram do tipo mista e 35% do tipo coesiva, indicando que os dois cimentos apresentam adesão à cerâmica. Entretanto, a porcentagem de fratura do tipo mista foi maior no Grupo CRC, podendo indicar que o mesmo mostrou-se mais eficaz em relação a sua adesão à cerâmica, o que nos faz supor que o grupo CRA apresenta propriedades mecânicas inferiores.

Outros estudos que analisaram as superfícies de fratura entre cimento resinoso autoadesivo e esmalte demonstraram que a maioria das falhas foi do tipo adesiva15,17. Quando analisadas as superfícies de fratura cimento resinoso autoadesivo e dentina, Lührs et al.17 encontraram mais fraturas adesivas do que em esmalte, indicando a limitada capacidade do cimento de se unir química e micromecanicamente à dentina. Embora esse parâmetro não tenha sido analisado no presente estudo, não foi observada, na literatura, diferença significativa entre os diferentes cimentos resinosos na resistência de união à dentina, ou seja, os cimentos autoadesivos apresentam eficácia similar ao cimento resinoso convencional14,15,17.

Não obstante a diversidade de estudos e resultados quanto à baixa resistência de união dos cimentos autoadesivos, devem ser considerados adicionalmente os aspectos operacionais que possam justificar sua utilização clínica15, tais como a menor possibilidade de ser influenciado pelas etapas de tratamento prévio, em comparação aos sistemas resinosos convencionais, além da variabilidade do domínio técnico pelo operador, que podem comprometer longitudinalmente a estabilidade de união entre agente cimentante e substrato dentário. Portanto, o cimento resinoso autoadesivo apresenta boa aplicabilidade clínica, principalmente pelo potencial que apresenta de simplificação da técnica de utilização, fator decisivo para o sucesso dos tratamentos reabilitadores. Mais estudos, de caráter específico e de acompanhamento clínico, com esses tipos de cimentos, são necessários para se delimitarem corretamente suas limitações e as implicações clínicas das mesmas.

CONCLUSÃO

O cimento resinoso convencional utilizado apresentou melhores resultados do que o cimento resinoso autoadesivo, podendo ser uma opção mais indicada para cimentação da cerâmica à base de dissilicato de lítio. Entretanto, a simplicidade de técnica do cimento autoadesivo apresenta-se como vantagem, levando possivelmente a uma menor incidência de erros de técnica operatória.

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Recebido: 25 de Outubro de 2016; Aceito: 28 de Abril de 2017

CONFLITOS DE INTERESSE Os autores declaram não haver conflitos de interesse.

*Caíque Araújo Siqueira, Faculdade de Odontologia, UFES – Universidade Federal do Espírito Santo, Av. Estudante José Júlio de Souza, 690, apto. 405, Itapuã, 29105-830 Vila-Velha - ES, Brasil, e-mail: araujo.caique@hotmail.com

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