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Septiembre 2005


 

 



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Ceram·X

X-Flow

Estudio de profundidad de polimerización de resinas compuestas utilizando dos tipos de lámparas de fotopolimerización

Dra. Dª. Ana Portela, Dr. D. Mario Vasconcelos, Dr. D. Rogério Branco
Facultad de Medicina Dentaría. Universidad de Porto. Portugal.


Introducción:

La utilización de las resinas compuestas como material de restauración estético en Odontología ha aumentado significativamente. A finales de los años 40 e inicio de los años 50 las resinas comienzan a ser utilizadas como material  restaurador estético. El paso mas grande de avance es, sin duda, el desarrollo por  Bowen de  las resinas compuestas a inicios de los años 60. Las primeras resinas compuestas denominadas resinas compuestas autopolimerizables utilizaban un sistema de polimerización por activación química, sistema  red-ox.

Para solventar los problemas de activación química de las resinas compuestas se desarrolla en los inicios de los años 70 un sistema de pasta única que utilizaba un iniciador fotosensible y una luz activadora se les llamó resinas compuestas fotopolimerizables.

Para el éxito de una resina compuesta es muy importante que todos sus monómeros se conviertan en polímeros durante la reacción de polimerización. El grado de conversión máximo de las resinas compuestas oscila entre un 50% y un 60% . Una polimerización adecuada es un factor crucial para la obtención de propiedades físicas óptimas y un buen comportamiento clínico de las resinas compuestas como material restaurador.

La polimerización de las resinas compuestas depende de varios factores que son:

  • Tipo de resina compuesta. (opacidad, tamaño y concentración de de las partículas de relleno, color de los pigmentos)

  • Intensidad de la fuente de luz.

  • Tiempo de exposición a la luz.

  • Distancia entre la fuente de luz y la resina compuesta.

Los primeros sistemas de fotopolimerización por fuente de luz utilizaban luz ultra-violeta, estos fueron sustituidos por sistemas de polimerización de luz visible de banda azul que tenían valores de profundidad de polimerización superiores.(1).

Las lámparas de Cuarzo-Tugsteno-Halógeno han sido las fuentes emisoras de luz fotopolimerizadora mas  utilizadas para la polimerización de las resinas compuestas; recientemente han sido introducidas otro tipo de lámparas fotopolimerizadoras que presentan otra fuente de energía, longitud de ondas e intensidades, encaminadas a reducir el tiempo de polimerización:

  • Arco de Plasma.

  • Láser de Argón .

  • Diodos Emisores de Luz.

Cuarzo-Tungsteno-Halógeno:

Producen una luz blanca, filtrada para una banda azul de 400-500nm. La mayor parte de la energía luminosa producida por esta fuente de luz es de rayos infrarrojos (95%) que son responsables de la producción  de calor, aumentando esto con el tiempo de exposición. Para reducir estos efectos indeseables se utilizan filtros, restringiendo de este modo los rayos producidos a una franja de luz visible de banda azul (5%). Apenas una pequeña parte del espectro emitido es efectivo para activar el fotoiniciador mas utilizado en las resinas compuestas actuales, (canforoquinonas-banda de 468nm) 1,2. El tiempo de vida útil de la lámpara es limitado (100 horas) ocurriendo un deterioro del reflector y del  filtro a lo largo del tiempo (2,3,7).En la década de los 80 los valores de intensidad de la de las fuentes de luz variaban entre los 200 y los 400 mW/cm2, recomendándose la polimerización de  incrementos de resinas compuestas con un espesor máximo de 2 mm durante 40 segundos.

Para disminuir el tiempo de polimerización, la intensidad de la fuente de luz fue aumentada a valores entre 500 y 700 mW/cm2 durante  los años 90. Actualmente disponemos de lámparas QTH capaces de emitir valores entre 300 y 1200mW/cm2, las cuales permiten seleccionar la intensidad deseada así como el tiempo de exposición a la fuente de luz, de manera que facilita la aplicación de diferentes técnicas de fotoactivación. Las mismas poseen un radiómetro incorporado que posibilita la auto calibración.

Diodos Emisores de Luz.

Tomando en cuenta las desventajas de las lámparas de halógeno Mills y col(2) propusieron en 1995 la utilización de diodos emisores de luz en estado sólido, la llamada  tecnología LED, en materiales dentarios fotopolimerizables. Estos producen luz a través de semiconductores en contraposición con las QTH que utilizan filamentos (1). Los LEDs emitiendo una luz visible de banda azul de espectro mas estrecho (440-480nm) que el obtenido con las QTH, presentan como  una de sus ventajas el no tener que utilizar filtros. Son mas resistentes a los choques y la vibración y su relativo bajo consumo permite que se transporten fácilmente. Poseen una vida útil de 10.000 horas con un pequeño desgaste durante el tiempo (8,9).

Varios estudios se han encaminado a demostrar el potencial de la tecnología LED para la fotoactivación de materiales dentarios. Fujibayashi y col(10) utilizaron 61 LEDs para crear una luz  con longitud de onda de 450nm y una intensidad de 100mW/cm2 y compararon la profundidad de polimerización y la dureza Knoop obtenida con esta fuente de luz LED y la obtenida con una fuente de luz QHT ajustada a la misma intensidad. Estos autores no encontraron diferencias en la profundidad de polimerización   ni en la dureza Knoop entre las muestras polimerizadas con cada una de las fuentes de luz.

Mas tarde Fujibayashi y col(10) crearon una unidad LED con longitud de onda de 470nm y obtuvieron valores de polimerización superiores con esta fuente de luz que con la fuente de luz QTH.

Mills y col(2). Compararon una fuente de luz LEDs con una fuente de luz visible QTH ajustadas para una intensidad de 300mW/cm2. La fuente de luz LED polimerizó las muestras de resinas compuestas a una profundidad mucho mayor en relación a la fuente de luz QTH.

Serán necesarios mas estudios como el grado de conversión de los monómeros, las propiedades físicas así como estudios clínicos para avalar mas pormenorizadamente la eficacia de la polimerización de las resinas compuestas con diferentes tipos de fuentes de luz.

Ceram.X (Dentsply) X-Flow (Dentsply)

Material y método: 

Se tomaron 30 muestras cilíndricas de resinas compuestas con dimensiones de 4 por 6 mm, distribuidas en 5 grupos:

La mitad de las muestras de cada grupo se polimerizó (Fig.6) con una fuente de luz de QTH, Spectrum 800 (Dentsply) con una intensidad de 800mW/cm2. (Fig.4); la otra mitad se polimerizó con una fuente de luz LED, SmartLite PS (Dentsply) con una intensidad de 950mW/cm2. (Fig. 5), durante 10 segundos.

Las pruebas consistían en la medición micrométrica de las muestras después de eliminar las porciones no polimerizadas (Fig. 7 y 8).


Fig 7 y 8

Este ensayo fue realizado siguiendo la norma ISO 4049:2000(E).

Discusión:

El estudio de la profundidad de polimerización es apenas uno de los muchos test que pueden ser aplicados a las resinas compuestas fotopolimerizables mas es el primer paso para determinar cuál es la intensidad, longitud de onda y tiempo de exposición adecuados para obtener buenos resultados en las restauraciones de resinas compuestas. Para favorecer la durabilidad clínica de estas restauraciones, a largo plazo, el fabricante deberá ofrecer información acerca de la resina compuesta y la lámpara de fotopolimerización. El profesional debe entonces ajustar el tiempo de exposición, técnica de polimerización e intensidad de la luz de acuerdo con el tipo de fuente de energía  y resina compuesta que va a utilizar. Varios estudios refieren que con fuentes de luz tipo LED, se obtienen valores de profundidad de polimerización superiores a los obtenidos con lámparas tipo QTH utilizando los mismos valores de intensidad.  

Conclusiones:

Todas las resinas compuestas utilizadas en este estudio cumplieron el 1º y 2º requisito de la especificación de profundidad de polimerización de la Norma ISO 4049:2000(E), cuando se polimerizaron con los 2 tipos de lámparas.

Con la fuente de luz de QTH se obtuvieron valores de profundidad de polimerización satisfactorios. Los valores de profundidad de polimerización obtenidos con la fuente de luz LED, fueron en general superiores a los anteriores.

Varios autores encuentran la explicación en el hecho de que los LEDs concentran una mayor radiación en el rango de absorción de la canforoquinona.

Los resultados obtenidos en este estudio también pueden estar influenciados por la mayor intensidad de la fuente de luz tipo LED (950mw/cm2).

Dadas las ventajas inherentes a los Diodos Emisores de Luz  y el rápido progreso en la tecnología de semiconductores, la fuente de luz LED parece tener mayor potencial en la aplicación clínica futura en relación con las fuentes de luz de QTH.

Resina Compuesta

Profundidad de polimerización según
fuente de luz
QTH: Spectrum 800
(Desviación estándar)
LEDs: SmartLite PS
(Desviación estándar)
 Ceram·X (Dentsply) 2,05mm(±0,012) 2,24mm(±0,022)
 Quixfil (Dentsply) 3,00mm(±0,030) 3,00mm(±0,072)
 X-flow (Dentsply) 2,05mm(±0,081) 2,18mm(±0,089)
 Ceram·X + X-flow (Dentsply) 2,00mm(±0,150) 2,40mm(±0,093)

Bibliografía:

  1. Rawls RH, Esquivel-Upshaw FJ: Restorative Resins in PHILLIP’s Science of Dental Material. Eleven Editions. Missouri. Saunders. 2003: 401-417.

  2. Mills R W, Jandt K D, Ashworth S H: Dental Composite depth of cure with halogen and blue light emitting diode technology. British Dental Journal. 1999; 186: 388- 391

  3. Lindberg A, Peutzfeldt A, Dijken J W V: Curing depths of universal hybrid and flowable resin composite cured with quartz tungsten halogen and light emitting diode units: Acta odontol Scand. 2004; 62: 97-101.

  4. Emami N, Soderholm K- JM: How light irradiance and curing time affect monomer conversion in light- cured resin composite European Journal  of Oral Sciences. 2003; 111:536-542.

  5. Yoon H, Lee K, Lim C, Kim W: Degree of polymerization of resin composites by different lights sources : Journal of Oral Rehabilitation. 2002; 29:1165-1173.

  6. Jain P, Pershing A: Profundidade de Polimerizacao e micro-infiltracao de resinas compostas com fotopolimerizadores de alta e progressiva  intensidade. JADA. 2004; 4(1):51-61

  7. Dunn WJ, Bush A C: A comparison of polymerization by light-emitting diode and halogen-based light curing units. JADA.2002; 133: 335-341.

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