Avaliação da contração de polimerização com recurso a redes de Bragg gravadas em fibra óptica: estudo piloto

Abstract

Introduction: due to their excellent aesthetic properties and to the improvement of some mechanical properties, the composites have been acquiring increasing importance in the context of oral rehabilitation. There are, however, some disadvantages that may compromise their clinical success, such as polymerization shrinkage, which could be associated to contraction stress transferred to the tooth, leading to cusp deflection and/or enamel microcracks. On the other hand, stress at the tooth-composite interface has the potential to cause adhesive failure, leading to post-operative sensitivity, microleakage, recurrent caries, and ultimately, to pulp inflammation. Objectives: The aim of this work was to make a pilot study regarding the capability of optical fiber Bragg grating (FBG) sensors to evaluate the linear polymerization shrinkage of composite resins. Materials and methods: Two different composite resins (SDRTM and Esthet X HD – Dentsply DeTrey, Konstanz, Germany) were placed in plastic molds crossed by a fiber Bragg grating sensor and light-cured by a LED unit (Bluephase®, Ivoclar Vivadent, Lichtenstein). Strain in μƐ was plotted as a function of time (seconds), obtaining a representative curve. Besides linear shrinkage evaluation, additional measurements were made concerning the temperature rise induced on the FBG sensor solely due to the LED light curing irradiation and for thermal characterization of both composite resins during light-curing process. Results: it was observed an initial expansion either due to thermal absorption of light curing unit either from the exothermic reaction of composite polymerization immediately followed by linear contraction, which reached 0,43% to Esthet X HD and 0,42% to SDRTM. Conclusions: The optical fiber Bragg grating sensors can be used to evaluate linear polymerization shrinkage of dental composites with clear advantages to assess the evolution of composite shrinkage in real time during all polymerization process. Introdução: devido às suas excelentes propriedades estéticas e à melhoria das suas propriedades mecânicas, as resinas compostas têm vindo a conquistar um papel progressivamente crescente no âmbito da reabilitação oral. Contudo, de entre algumas das suas desvantagens inerentes, a contração de polimerização assume um papel crucial pelas consequências que pode originar como a deflexão cuspídea, propagação de microfracturas e ruptura da interface adesiva da restauração, potenciando a presença de fendas marginais e consequente microinfiltração, sensibilidade pós-operatória, recidiva de cárie e, em última instância, de patologia pulpar. Objectivos: realizar um estudo piloto sobre a capacidade de avaliação da contração de polimerização linear de resinas compostas com recurso a redes de Bragg gravadas em fibra óptica (FBG). Materiais e métodos: introduziu-se uma rede de Bragg num molde de plástico, que posteriormente se preencheu com duas resinas compostas (SDRTM e Esthet X HD – Dentsply DeTrey, Konstanz, Germany) colocadas ao redor da fibra, procedendo-se à sua fotopolimerização com um fotopolimerizador de LEDs (Bluephase®, Ivoclar Vivadent, Lichtenstein). A força da contração, medida em μƐ, foi traçada em função do tempo (em segundos), obtendo uma curva representativa da contração linear. Para além da contração, foram registadas as variações de temperatura provocadas somente pela irradiação do fotopolimerizador de LEDs e durante a polimerização das resinas compostas. Resultados: foi possível observar uma ligeira expansão inicial das resinas compostas imediatamente seguida por contração linear que atingiu valores de 0,43% para o Esthet X HD e 0,42% para o SDRTM. Conclusões: O uso de FBG para avaliação da contração de polimerização linear das resinas compostas é um método viável com vantagens claras na monitorização em tempo real de todo o processo de polimerização.