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Mayo 2004


 

 



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Ceram·X mono

SmartLite PS

Lámparas de emisión de diodos (L.E.D.)
El futuro de la fotopolimerización

Dr. D. Lluís Giner, Dr. D. Manuel Ribera, Dra. Dª. Sonia Cucurella, Dr. D. Jordi Ferrá
Área de Biomateriales y Prótesis. Universitat Internacional de Catalunya


Entre los cambios más importantes acaecidos en la Odontología moderna están, sin duda, la evolución de las cerámicas, los materiales de impresión y la implantología, que ha supuesto un cambio conceptual en la rehabilitación de los pacientes parcial o totalmente edéntulos. Pero el más importante de todos y que abarca un gran número de nuestras actuaciones son los polímeros acrílicos y los sistemas adhesivos. Lógicamente todos los avances en las resinas acrílicas y su manipulación han ido de la mano con el avance de los mecanismos de la polimerización. En éste artículo evaluamos la aplicación clínica de una nueva lámpara de tecnología LED, SmartLite PS, junto con un nuevo composite de tecnología nano-cerámica, Ceram·X mono.

Las lámparas para la fotopolimerización

Los catalizadores químicos, como sistemas de activación de las reacciones que inducen la polimerización de las resinas compuestas, fueron sustituidos ya hace años por emisores de luz que actúan sobre fotoiniciadores (canforoquinonas) los cuales estimulan la producción de radicales libres en las aminas terciarias que forman parte de la composición de las citadas resinas. Son, por tanto,  los últimos responsables de la polimerización y endurecimiento de los modernos materiales de restauración.

Los diferentes tipos de fotoiniciadores tienen características que, unidas al protocolo de aplicación, producen variaciones en la polimerización final.

La mayor parte de los fotoiniciadores (canforoquinonas) se activan en función de dos características básicas de los emisores de luz : la longitud de onda en nanómetros (nm) y la densidad lumínica o relación entre la potencia aplicada y la superficie sobre la que se aplica (mW/cm2).

Longitud de onda

La longitud de onda para activar la mayor parte de las canforoquinonas que se usan en la actualidad oscila entre 440 y 490 nm. No obstante existen resinas que precisan longitudes de onda diferentes, lo que hace que algunas de las nuevas tecnologías en lámparas sean poco eficaces con algunos composites. Da la sensación de que la tecnología de los emisores de luz va más adelantada que la de los mismos materiales de obturación, haciendo imprescindible el conocimiento del material para la selección de una lámpara acorde con las características que precisamos. El no tener en cuenta este aspecto puede hacer que las propiedades físicas y  mecánicas del producto polimerizado no sean las idóneas para el resultado clínico que esperamos obtener. 

Densidad lumínica

Desde unas intensidades mínimas (300mW/cm2)  hasta densidades de 1600mW/cm2 ,que utilizan las lámparas de arco de plasma de espectro estrecho, los fabricantes han ido ofreciendo al mercado productos con una mayor intensidad en un intento por acortar el siempre gravoso tiempo de polimerización. Diversos trabajos han intentado relacionar la pérdida de propiedades (contracción, etc) con la densidad lumínica obviando que, si bien para el mismo grosor de material (2mm máximo) el tiempo de fraguado es menor cuanto mayor es la intensidad, pero que los aumentos en la potencia de las lámparas no permiten incrementar el grosor de la aposición de resina (18).

En función de estas y otras características existen en el mercado diferentes tipos de emisores de luz.

Tipos de lámparas

1. Lámparas halógenas QTH (lámparas halógenas de cuarzo-tungsteno). Su longitud de onda de emisión va de 400 -600 nm. Con ellas fraguan la mayoría de resinas compuestas. Su limitada duración y la necesidad de dotarlas de gran potencia propicia el aumento del tiempo de exposición generando importantes incrementos de temperatura que han de ser compensados con la incorporación de ventiladores.

2. Lámparas de plasma . La necesidad de usar filtros reduce la amplitud de onda de las lámparas de plasma a un espectro situado entre 450 -500nm dejando fuera a algunos composites con canforoquinonas activadas con espectros diferentes. Por el contrario trabajan con altas densidades lumínicas (1490- 1600 mW/cm2)  a expensas de generar calor, produciendo por tanto una rápida polimerización.

3. Las lámparas por emisión de láser de Argón funcionan con una longitud de onda fija (476 nm). Ocurre, por tanto, igual que con las de plasma, que algunos composites no polimerizan o lo hacen a expensas de una reacción en cadena y no de manera homogénea. Como la intensidad es elevada, el fraguado, cuando ocurre, es tan rápido que las moléculas tienen dificultades para organizarse espacialmente conformando enlaces estables.

4. Las lámparas de emisión de diodos (LED), con una longitud de onda entre 440-490 nm, obvian la necesidad de filtros y con una potencia obtenida a expensas no del calentamiento de filamentos, sino por efectos mecánicos, hacen innecesaria la existencia de ventiladores dada la nula generación de calor. En este sentido alargan la vida del mecanismo, conceptualmente podríamos catalogarlas como “eternas”. También lógicamente hacen desaparecer el ruido de los ventiladores y facilitan la limpieza, el mantenimiento y el bajo consumo de energía (pueden abastecerse de energía mediante baterías),así como la ergonomía (carecen de cables).

Diversas variables (coste, grado de penetración en el mercado....) hacen que la mayor parte de comparaciones se establezcan entre las lámparas halógenas y las de LED.

En cualquier caso el resultado final de nuestras obturaciones va a depender de una correcta simbiosis entre material de obturación, lámparas de fotocurado y sobre todo protocolos de utilización rigurosos que partan de un profundo conocimiento de todas las variables (17).

En este sentido el uso de lámparas de emisión de diodos (L.E.D.) permite, según algunos autores afirman, que la dureza de polimerización no sufra variación al utilizar QTH o LED (1,2,3,4) si bien otros refieren una dureza menor al trabajar con LED con el mismo tiempo de acción (5) aconsejando por tanto incrementar el tiempo  de trabajo (6) e incluso hay estudios (7) que preconizan la mayor dureza de composites polimerizados con QTH respecto de los que lo fueron con LED, sobre todo en las primeras unidades LED que tenían una intensidad lumínica entre 400 a 450 mW/cm2.

Hay que tener en cuenta que con las lámparas LED debemos de fotopolimerizar lo más cerca posible del composite ya que son más sensibles que las lámparas halógenas a la distancia de fotopolimerizado (11). Correctamente utilizados ambos sistemas, la profundidad de polimerización entre ambos tipos de lámparas es la misma en general (8,10) y especialmente hasta las profundidades máximas de trabajo (3 mm) a partir de las cuales se transgreden las normas de aposición por capas (9). Sin embargo parece que se conseguiría una mayor profundidad de polimerización con la tecnología LED (9).

Aunque algunos estudios han señalado que la microfiltración es mayor usando LED que QTH e incluso que una lámpara de plasma (1), las microfiltraciones descritas en base a la contracción sufrida por los composites en su proceso de polimerización mediante el uso de emisores de alta intensidad pueden ser obviadas mediante el uso de técnicas incrementales, actualmente establecidas en la práctica habitual.

Lo que si parece objetivado es el hecho de que la ausencia de calor en la tecnología LED  respecto a la QTH se refleja en un menor aumento de temperatura (1,14) y un menor daño pulpar (13).

Parece evidente que el prometedor futuro de la tecnología LED en cuanto a características técnicas y ergonómicas exigirá un esfuerzo parejo de los fabricantes de resinas compuestas por adecuar sus productos a las óptimas propiedades de las lámparas. También vamos a precisar estudios que establezcan qué aspectos tan importantes como la dureza, velocidad de fraguado, presencia de contracción y microfiltraciones así como otras propiedades físicas y mecánicas suponen una mejora en el acabado y en la duración de nuestras preparaciones clínicas (15).

Aplicación clínica:

La lámpara que nos fue suministrada para este trabajo es de tecnología LED, SmartLite PS de tercera generación con un incremento en la densidad lumínica hasta 950 mW/cm2,  y con una longitud de onda entre 450 a 490 nm., en principio óptima para las canforoquinonas, aconsejando el fabricante la fotopolimerización durante 10 seg para el material utilizado (Ceram·X mono) en los tonos de los composites translucidos y en los más oscuros de 20 seg. la lámpara es de concepción muy sencilla y ergonómica, su cabezal puede girar libremente los 360º, lo que permite una muy fácil ubicación  cerca de la zona a fotopolimerizar.

Utilizamos también un nuevo composite suministrado por el fabricante, denominado Ceram·X mono, que según los datos aportados, es un composite basado en tecnología nano-cerámica, cuyo relleno correspondería a las cerámicas orgánicas modificadas con un tamaño de partícula de 2 a 3 nm junto con una partícula algo mayor, un nanofiller de 10 nm con sólo un 12% de resinas convencionales, indicado para restauraciones tanto anteriores como posteriores, utilizando sus 7 colores de translucidez intermedia, que cubren todo el espectro de la guía Vita.

Conclusiones

Las lámparas de tecnología LED por su diseño se presentan como una alternativa ergonómica en el trabajo diario. Pueden ser, en base a la nula generación de calor, un elemento de trabajo que, sin agredir a la pulpa, aporte a nuestras restauraciones las características físicas y mecánicas que precisan para conseguir el éxito clínico.

En concreto la lámpara SmartLite PS probada en este trabajo es de muy fácil utilización, limpieza y mantenimiento.

El composite Ceram·X mono se presenta como una alternativa sencilla y fácil para la restauración de dientes anteriores y posteriores, pudiendo cubrir un amplio espectro de tratamientos (lógicamente siempre existen situaciones de gran compromiso estético que podrían ser solucionadas con los composites de varias capas específicos).

  Caso Clínico

La paciente presenta un composite antiguo con infiltración gingival

Se procede a escoger el color para la restauración

El color corresponde a un C1 de la guía Vita y con una tabla de conversión se escoge el tono de Ceram·X mono que se corresponde con este color


Se aplica mediante técnica incremental como en cualquier composite, fotopolimerizando con la lámpara SmartLite PS durante 10 segundos cada capa de 2 mm y puliendo posteriormente de forma progresiva convencional


 

Después del pulido exhaustivo conseguimos el resultado estético satisfactorio para la paciente

Bibliografía

1: Hoffmann N,Hugo B,Klaiber B. Effect of irradiation type (LED or QTH) on photo-activated composite shrinkage strain kinetics, temperature rise, and hardness. Eur J Oral Sci. 2002 Dec;110(6):471-9.

2: Willis R.W.; Jandt,K.D.,Ashworth S.H..Dental composite depth of cure with alojen emitting diode technology .B.Dent.J. 186 (8): 388-391 , 1999.Dental

3: Toniolli, M et al..Depth of cure compression of LED, plasma arc and QTH curing light Sp. Iss A) Abs: 490, 2002

4: Mills RW, Uhl A, Blacwell GB, Jandt KD. High power light emitting diode (LED) arrays versus halogen light polymerization of oral biomaterials: Barcol hardness,compressive strength and radiometric propierties. Biomaterials. 2002 Jul; 23 (14): 2955-63

5: Uhl A, Mills RW, Vowles RW,GB, Jandt KD Uh . Knoop hardness depth profiles and compressive strength of selected dental composites polymerized with halogen and LED light curing technologies. J.Biomed Mater Res.2002; 63(6):729-38

6: Leonard DL. Charlton DG, Roberts HW, Cohen ME.Polymerization efficiency of LED curing lights. J.Esthet Restor. Dent. 2002: 14(5): 286-95

7: Dunn WJ, Bush AC. A comparation of polymerization by light emitting diode and halogen based light-curing units. J.Am Dent Assoc. 2002 Mar; 133(3):335-41

8: Mills RW, Uhl A, Jandt KD. Optical power outputs, spectra and dental composite depths of cure, obtained with blue light emitting diode (LED) and halogen light curing units . Br. Dent J. 2002 Oct 26; 193(8):459-63;discussion 455

9: Yoon TH, Lee YK, Lim BS, Kim CW. Degree polymerization of resins composites by different light sources. J.Oral Rehabilt. 2002 Dec; 29(12):1165-73

10: Nomoto R.,Hirano S. .Evaluation of NonTungsten-Halogen light curing units.J.De Iss A. Abs: 473,2002

11: Meyer GR, Ernst CP, Willershausen B. Decrease in power output of new light-emitting diode (LED) curing devices with increasing distance to filling surface. J.Adhes Dent. 2002 Fall;4(3):197-204

12: Hoffmann N,Siebrecht C,Hugo B,Klaiber .Influence of curing methods and materials on the marginal seal of class V composite restorations in vitro. Oper Dent. 2003 Mar-Apr; 28(2):160-7

13: Weereakon AT,Meyers IA,Symons AL, Walsh LJ. Pulpa heat changes with newly developed resin photopolymerisation systems.Aust Endod J. 2002 Dec;28(3):108-11

14: Tarle Z,Meniga A,Knezevic A,Sutalo J,Ristic M,Pichler G. Composite conversion and temperature rise using a conventional,plasma arc and an experimental blue LED curing unit. J.Oral Rehabil. 2002 Jul:29(7): 662-7

15: Latorre G,Marigo l, Pascarella GA, Rumi G. Light-emitting dioses (LED) technology applied to the photopolymeritazion of resine composites. Minerva Stomatol 2003 May; 52(5):193-200

16: Preliminary Technical Information Ceram-X .Dentsply 4-6-2003

17: Hammesfahr PD,O’Connor MT,Wang X. Light-curing techonology: past,present, and future. Compend Contin Educ Dent 2002 Sept; 23 (9 Suppl 1):18-24

18: Galán C. http://www.gacetadental. com/mayo_00/técnica

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