RESUMEN
La adhesión a esmalte se ha estudiado exhaustivamente y ha demostrado tener una gran importancia en los trata-mientos ortodónticos. Cada sistema adhesivo tiene carac-terísticas únicas que los hacen atractivos para el operador y juega un rol fundamental en la elección del mismo. Obje-tivo: la investigación presente compara los sistemas adhe-sivos disponibles para aplicaciones ortodónticas y aquellos para aplicaciones restaurativas. Las pruebas se realizaron en esmalte.
Materiales y Métodos: se usaron 10 premolares recién ex-traídos son caries, desinfectados y guardados en agua. El tercio apical de la raíz fue cortado en sentido transversal, colocándose el resto de la pieza en un disco acrílico. La zona del esmalte donde sería puesto el bracket se limpió con una mezcla de agua y piedra pómez por 10s, luego los brackets se colocaron según las indicaciones del espe-cialista en el campo. Se colocó el sistema adhesivo 3M¨ª Unitek Transbond Plus (Monrovia, CA. Lot 388478B) en vestibular de la pieza y el sistema adhesivo 3M Adapter Single Bond 2 (St. Paul, MN. Lot N119660) se utilizó en la superficie lingual. Los brackets fueron probados con ciza-lla con una máquina de pruebas universales a una velocidad de 2mm/min. Los resultados fueron calculados en MPa y analizados con un test ANOVA de una vía calculados a 0.5 de significancia. Resultados: Adper Single Bond 2 mostró un nivel mayor de fuerza de adhesión que el Unitek Trans-bond. Los resultados mostraron que el Single Bond 2 tuvo una fuerza de adhesión a esmalte de 8.91 MPa, mientras que el Transbond Plus, obtuvo 10.7 MPa. No se encontró diferencia estadísticamente significativa entre los materia-les estudiados. Conclusiones: los sistemas adhesivos para dentina pueden ser usados en tratamientos ortodónticos con la misma confianza con la que se usan los sistemas adhesivos exclusivos para estos tratamientos.
PALABRAS CLAVE
Adhesión, cementos, ortodoncia
Ferreto-Gutiérrez Isabel
Profesora asociada Universidad de Costa Rica Costa Rica
Cáceres-Zapata Hugo
Profesor Instructor Universidad de Costa Rica Costa Rica
CoMPARACIóN dE LA FUERZA dE AdHESIóN dE BRACkEtS A
ESMALtE dENtAL CoN UN SIStEMA ExCLUSIVo PARA oRtodoNCIA
y UN SIStEMA REStAURAtIVo
Bond strength of orthodontic Brackets to enamel with different cements
Fecha de ingreso: 14/10/2016. Fecha de aceptación: 30/01/2017
Chan-Blanco José Roberto
como la propiedad de permanecer cerca, como resultado de la atracción física de las moléculas a una sustancia o la atracción molecular existente entre dos superficies de cuerpos en contacto.
Esta técnica permite que el paciente logre mejorar la hi-giene oral, al permitir el acceso a las zonas interproxima-les disminuyendo el riesgo de desmineralización; evitando así caries proximales, manchas blancas y otros procesos cariosos que se podían desarrollar. A estos adhesivos or-todónticos se les ha logrado agregar la característica de liberar partículas de flúor, lo cual se presenta como un mé-todo efectivo para prevenir la desmineralización siempre y cuando se realice un enjuague diario con soluciones con altas concentraciones de flúor. (Benington, 2001). A través del tiempo, se ha buscado maximizar esta adhesión entre el bracket, la resina y la pieza dental. Primeramente se busca mejorar la adherencia entre bracket y resina implementan-do varios diseños a la base de los brackets. (Scott, 2005). Las casas fabricantes innovaron sistemas como las mallas y enrejados para aumentar la retención de la resina. Se ha investigado acerca de ciertas aleaciones que mejoran la ad-hesión a la resina e inclusive la utilización de un tratamien-to químico aplicado a la base del bracket para aumentar la unión micro mecánica.
Durante el tiempo se ha tratado de perfeccionar y encon-trar el método adecuado para lograr de la mejor manera la adhesión directa y minimizar las fallas, garantizando un tratamiento óptimo y exitoso.
La adhesión directa fue descrita inicialmente por Newman, en 1965 (citado por Reicheneder, 2008). Se inició utilizan-do resina epóxica adherida a brackets de plástico utilizan-donde existían preocupaciones por la inmersión de los brackets en saliva que deterioraba el sistema adhesivo (Newman, J. 2004). Alrededor de los años, los sistemas adhesivos dis-ponibles han sido modificados con variedad de rellenos, vehículos y componentes que permiten una gran variedad de sistemas y técnicas para buscar una que se adapte de la mejor forma al método de trabajo de cada profesional. Una falla muy importante que se presenta constantemente en el consultorio ortodóntico es la falla en la adhesión de los brackets, ésta implica un gasto importante de tiempo en silla, tiempo de tratamiento y eficiencia de éste. Por esta razón, se ha buscado a través del tiempo mejorar la calidad del sistema adhesivo cuando se trata de adhesión directa. La adhesión directa puede ser influenciada por múltiples factores como el sistema de foto curado, el tipo y las con-diciones del esmalte al que se desea adherir, el tiempo de grabado ácido, la composición del adhesivo, la base, dise-ño y material del bracket (Reicheneder, 2008). Este tipo de sistemas adhesivos presentan varias interfases; cada una de éstas presenta un riesgo ya que el sistema puede fallar en cualquiera, ya sea en la interfase entre el diente y el sistema adhesivo, o en la del sistema adhesivo y el bracket (Rock,W. 1997). Gracias al conocimiento que se tiene de estos fac-tores se busca controlar y minimizar la influencia de cada una en el momento de la colocación de los brackets. La fuerza de adhesión puede medirse en distintas formas. Se pueden realizar pruebas de tensión, compresión, fuerzas de cizalla y otras para lograr el fallo en la adhesión y la cuantificación de la fuerza requerida para lograr o hacer fallar la muestra.
INtRodUCCIóN
En ortodoncia, la adhesión al esmalte dental es un tema de vital importancia ya que se presenta como una preocu-pación constante para los ortodoncistas. La principal ra-zón por la que se necesita adhesión es para lograr que los brackets se mantengan adheridos a las piezas dentales, so-portando las fuerzas necesarias para los movimientos or-todónticos, de masticación, fuerzas inducidas por alimen-tos y cualquier otra fuerza que la aparatología ortodóntica tenga que soportar.
El objetivo de esta investigación consistió en probar los sistemas adhesivos que ofrecen las compañías de materia-les dentamateria-les exclusivos para ortodoncia, en comparación con los sistemas adhesivos convencionales que se utilizan en restaurativa. Requirió una comparación de la fuerza de adhesión con la que fallan al aplicar una fuerza de tipo cortante.
Las pruebas para analizar la fuerza de adhesión se realiza-ron en piezas extraídas, a las cuales se les colocó brackets con los diferentes sistemas, comparando el sistema adhe-sivo de ortodoncia y el sistema adheadhe-sivo convencional de restaurativa.
Los respectivos análisis estadísticos se aplicaron para de-terminar la significancia de las diferentes mediciones entre los distintos adhesivos. Estudios comparativos de este tipo son muy importantes ya que comparan lo que ofrece la casa comercial y la situación clínica a la que se enfrenta el profesional.
Existe actualmente una gran oferta de productos dentales distintos para realizar en ocasiones las mismas funciones. Cada producto que se ofrece debe ser comparado y pro-bado clínicamente antes de salir al mercado. Sin embargo, en algunos casos lo que ofrece una casa comercial sobre su producto, no se cumple en su totalidad en la práctica clínica. Por ello, es necesario que los productos en estos ca-sos deban probarse y establecer indicadores que permitan posteriormente estar modificando el procedimiento que se desea realizar.
ANtECEdENtES
Históricamente, la ortodoncia inició con la colocación de bandas metálicas circunferenciales alrededor de cada pieza dental. El oro fue el primer material que se usó para este propósito, alrededor del siglo veinte; después éste fue sus-tituido por acero inoxidable donde se cementaban varias bandas con los brackets correspondientes a cada pieza, pero este sistema resultaba sumamente molesto para el paciente, estéticamente, y para el odontólogo ya que impli-caba un proceso largo y complicado. Sin embargo, gracias al desarrollo de técnicas confiables para producir adhesión en la superficie de esmalte, las bandas fueron sustituidas por los brackets.
previos (Gittner, 2010), con un disco de diamante enfria-do con agua, así se obtiene una superficie plana perpen-dicular al eje longitudinal del diente. Se procede a colocar cada pieza a un disco de acrílico previamente polimeriza-do, utilizando pegamento a base de cianoacrilato. Poste-riormente, se cubre la porción radicular de cada pieza con resina acrílica autopolimerizable transparente.
Seguidamente, se realiza una profilaxis a la porción co-ronal de cada pieza con agua, piedra pómez y un cepillo suave durante diez segundos (Gittner, 2010). Cada brac-ket se coloca sobre el eje longitudinal de cada pieza; en el tercio medio tanto mesio-distalmente como vestíbulo-pa-latino. Se colocó en la superficie vestibular de cada diente el bracket correspondiente con el adhesivo de ortodoncia marca 3M Unitek Transbond Plus (Monrovia, CA 91016 USA. Lote 388478B); se designó a este conjunto de espe-címenes como “Grupo 1”. Inicialmente se coloca el pri-mer acidificado, se espera 5 segundos, y el procedimiento siguiente es la colocación del adhesivo junto con el brac-ket. Se fotocura durante 10 segundos por cada superficie, mesial y distal, según las indicaciones del fabricante. En las superficies linguales de las piezas, se colocó el sistema adhesivo de restaurativa Adapter Single Bond 2, igual-mente de la casa comercial 3M (St. Paul, MN 55144-1000. Lote N119660), a estas piezas se les designó como “Gru-po 2”. El sistema ácido se colocó durante 15s, se lavó, secó y colocó el adhesivo, aplicando fotocura por 20 se-gundos y posteriormente se colocó la resina adhesiva con el bracket, nuevamente se fotocura durante 20 segundos. Todas las muestras fueron fotocuradas con una lámpara Ortholux LED Curing Light (3M Unitek. Monrovia, CA 91016, Nº producto 704-360).
yamamoto (2006) indica una fuerza de adhesión adecua-da para tener éxito clínico en el tratamiento ortodóntico, lograda al esperar un periodo de 24 horas antes de realizar las pruebas; sin embargo, se establece que los materiales expuestos a la cavidad oral deben estar en condiciones de soportar fuerzas a corto y largo plazo. De esta forma, en estudios anteriores se establece que la mayor fuerza de adhesión se logra al finalizar un periodo de 24 horas. Wiltshire (2010) indica datos similares que presentan una situación complicada, debido a que la colocación de brac-kets y la aplicación de fuerzas es prácticamente inmediata, por lo tanto se dificulta la implementación de estas medi-das, esperando 24 horas para cargar fuerzas clínicas. Una vez que se obtienen las muestras se procede a reali-zar la falla de éstas; se esperó 15 días después de que se colocaron los brackets. Durante este tiempo se mantienen sumergidos en agua para permitir la adecuada hidratación de la pieza y el esmalte dental. Se utilizó la “Universal Testing Machine Tinnius Olsen. Se programó con una velocidad de 2mm/seg, con una fuerza cortante dirigida sobre la base del bracket, hacia el eje longitudinal de la pieza, y se midió la fuerza necesaria en kgf para desplazar el bracket.
RESULtAdoS
Los resultados obtenidos de las fuerzas con que falla cada bracket se observan en el cuadro 1.
El objetivo general del estudio es comparar la fuerza ad-hesiva del sistema adhesivo que se utiliza en ortodoncia y el sistema adhesivo que se usó convencionalmente en res-taurativa. Se buscó minimizar el número de variables que se midieron para realizar una comparación solamente del sistema adhesivo, donde la única variable fue el sistema de acondicionamiento del tejido dental y el material que se utilizó para la adhesión propiamente del bracket.
Las pruebas de adhesión en ortodoncia convencional-mente se realizan aplicando fuerza de cizalla sobre los bracket hasta que éstos fallen y se cuantifica la fuerza a la que éstos fueron desplazados (Luque, 2008). Además, se puede estudiar la cantidad de adhesivo residual en la estructura dental y de igual forma determinar la zona de interfase donde se presentó la falla.
En otros estudios (Scougall, 2008), al igual que en el pre-sente, se han realizado pruebas utilizando la misma pasta adhesiva y se cambia únicamente el sistema adhesivo, con el objetivo de minimizar el número de factores variantes a la hora de estudiar los resultados y permita analizarlos con mayor certeza. Reicheneder (2008) describe que se deben utilizar los brackets sólo una vez, y se realizan los procedi-mientos de acuerdo con Bishara, donde se coloca el bracket en la parte menos curvada de la porción labial de la super-ficie del esmalte y se le aplica la carga; especifica que la hoja que aplica la fuerza debe estar paralela al eje longitudinal de la pieza para simular correctamente la fuerza oclusogingival. Bishara (2010) indica que el propósito de la limpieza del esmalte es la eliminación de restos y contaminantes que pueden interferir con el acondicionador o primer que contacta con la superficie del esmalte cuando se aplica. Sin embargo, también remueve segmentos de esmalte, de acuerdo con Ogaard (2010), en cantidades considerables. La luz con la que se fotocura se pensó que tenía un papel importante en la adhesión, sin embargo, de acuerdo con Eliades (2010) se establece que la distancia que tiene que recorrer el rayo tiene importancia cuando se relaciona con la intensidad de luz que llega a la superficie (lo que se conoce como la Ley de Lambert) siendo más importante la distancia a la que se fotocura que el tipo de lámpara. Cuando compara el sistema LED con el Halógeno se en-cuentra que no existe diferencia significativa en el fallo de la adhesión entre ambas. De igual forma se establece que no existe mayor diferencia entre las distintas lámparas y la resistencia de la fuerza de adhesión.
Estudios anteriores han reportado la realización de la prueba con una velocidad de 2mm/min (kawabata, 2007) sin embargo, se utilizó una velocidad de 1mm/min que permite mayor tiempo para realizar la prueba.
MEtodoLoGÍA
El presente es un estudio comparativo, a fin de probar in vitro la fuerza de adhesión que se logra con dos sistemas adhesivos diferentes.
respecto al Grupo 2; excepto la muestra número 1 y 5 las cuales presentan una fuerza mayor. El Cuadro 2 muestra los resultados convertidos en Mega pascales utilizando el área de cada bracket. De igual forma se observa que se necesita una mayor presión para desplazar la muestra del Grupo 1.
maño, lo que implicaría una capa híbrida menor y por con-siguiente menor fuerza de adhesión; sin embargo, las dife-rencias presentes en este estudio no fueron significativas ni predominantes para concordar con estudios anteriores. Reportes de otros estudios indican que esta diferencia en los patrones de grabado ácido sí se observan mediante la microscopia electrónica (Erickson, 2009; Pashley, 2001) y producen mayores fuerzas de adhesión, sin embargo, no se observan estas diferencias en el presente estudio al utilizar un sistema adhesivo exclusivo para ortodoncia. En el Gráfico 1 se observa una mayor presión necesaria
para desplazar los brackets del Grupo 1. Ambos adhesi-vos muestran valores similares con leves diferencias uno respecto al otro. Se comparó cada muestra con el análogo para que las condiciones de esmalte como la mineraliza-ción, porosidad, edad y otras variantes del mismo, no in-terfirieran en la medición.
Estudios anteriores (k.L. Van Landuyt et al, 2006; Esra Can Say et al, 2006; Cehreli, 2005) indican que el sistema autograbable presenta patrones de grabado de menor
ta-Se realizó un análisis de varianza unidireccional de ANO-VA con un nivel de significancia de 0.05, éste se muestra
en el Cuadro 3, para determinar la diferencia entre grupos y se encontró que no es estadísticamente significativa.
dISCUSIóN
Una de las principales diferencias que se presentan cuan-do se evalúa los sistemas adhesivos de autograbacuan-do y el grabado total, es la mayor facilidad con que se aplica el sistema de autoadhesivo, sin embargo, en este estudio co-mo en anteriores, no presenta mayor diferencia siempre que se limite a esmalte, ya que en dentina sí presenta ma-yor efectividad los sistemas de gravado total. (Franken-berge, R. 2005). Los resultados muestran que no existe una diferencia significativa en los sistemas adhesivos uti-lizados para colocar los brackets, lo que podría indicar que para esta aplicación es posible utilizar ambos sistemas adhesivos.
La mayor cantidad de adhesión no siempre se considera la mejor, ya que puede crear daños iatrogénicos durante la remoción de brackets, debido al desgaste innecesario del esmalte sano, durante la remoción de la aparatología ortodóntica.
Erickson, Robert L., Wayne W. Barkmeier, Mark A. Latta. (2009) The role of etching in bonding to enamel: A comparison of self-etching and etch-and-rin-se adhesive systems. Dental materials 25(2009) 1459–1467
Frankenbergera, Roland, Franklin R. Tay. (2005) Self-etch vs etch-and-rinse adhesives: effect of thermo-mechanical fatigue loading on marginal quality of bonded resin composite restorations. Dental Materials (2005) 21, 397–412
Giachetti , Luca , Daniele Scaminaci Russo, Fabio Bertini, Felicita Pierleoni, Michele Nieri. (2007) Effect of operator skill in relation to microleakage of total-etch and self-etch bonding systems. Journal of dentistry 35 (2007)289– 293
Gittner, Robert et al. (2010) Influence of various storage media on shear bond strenght and enamel frac-ture when debondig ceramic brackets: an in vi-tro study. Seminars in orthodontics. Vol 16. N1 (March) 2010. Pp 49-54
Glossary of prosthodontic terms by the academy of denture prosthetics Edited by The Nomencla-ture Committee of the Academy of DenNomencla-ture Prosthetics Academy of Denture Prosthetics. Nomenclature Committee - 1960
Jenkins, T Scott. (2005) Adhesives in orthodontics: are we pushing the envelope in the right direction. Semin Orthod 11:76-85 2005 Elsevier Inc kawabata, Rihito et al.(2007) Bonding and debonding
characteristics of orthodontics brackets to hu-man enamel using modified 4-META-mma-TBB. Resin. orthodontic waves 66 (2007) 129 – 138
Lahoud, Victor. (2002) Adhesión de los materials denta-les. Odontología Sanmarquina. 2002; 1 (9): 43-45 Luque, Hugo Javier et al. (2008) Fuerza de adhesión de
brackets reacondicionados con diferentes técni-cas adheridos repetidas veces en la misma super-ficie del esmalte. Odontol. Sanmarquina 2008; 11(2): 60-65.
Minick, Gerarld T, et al. (2009) Bracket bond streght sof new adhesive system. American Journal of Or-thodontics and Dentofacial Orthopedics. June 2009
Newman, George V. (1969) Adhesion and orthodontic to plastic attachments. American Journal of Or-thodontics. Volume 56, Issue 6, December 1969, Pages 573-588 , West Orange, N. J., USA Ogaard, Bjorn et al. (2010) The enamel surface and
bon-ding in orthodontics. Seminars in orthodontics. Vol 16. N1 (March). 2010. Pp 37-48
Pashley, David H, Tay, Franklin R. (2001) Aggressiveness of contemporary self-etching adhesives. Part II: etching effects on unground enamel Dental Ma-terials 17 (2001) 430-444.
la conversión se puede lograr mediante la siguiente forma: 1MPa = 1000000Pa= 1MN/m2 = 1N/mm2 = 145.037psi.
En ortodoncia, la fuerza masticatoria de una pieza ante-rior es de 5MPa y en la zona posteante-rior es de 20MPa. Así las fuerzas masticatorias combinan fuerzas como la ciza-lla, tensión, desgarre, por tanto se complica replicar estas fuerzas. Los resultados muestran que las mediciones de fuerza logran soportar adecuadamente las cargas masti-catorias de la zona anterior, sin embargo, ninguna de las muestras logra alcanzar más de 19MPa.
CoNCLUSIoNES
Las diferencias que se encontraron entre el sistema adhe-sivo convencional y el sistema específico de ortodoncia no fueron estadísticamente significativas entre uno y otro. Las muestras de ambos grupos presentan la fuerza de ad-hesión necesaria para soportar las fuerzas de masticación en la zona anterior. Los sistemas adhesivos probados en los dos grupos de piezas dentales, podrían utilizarse para la adhesión de brackets ya que no prestan diferencias sig-nificativas en la fuerza de adhesión.
REFERENCIAS BIBLIoGRÁFICAS
Abdelnabya, yasser Lotfy and Essam El Saeid Al-Wake-elb.(2010) Effect of early orthodontic force on shear bond strength of orthodontic brackets bonded with different adhesive systems. Ame-rican Journal of Orthodontics and Dentofacial Orthopedics. Volume 138, Number 2.
Benington P. C. M. , a, T. J. Gillgrassa, R. H. Foyeb, D. T. Milletta and W. H. Gilmourc.(2001) Daily expo-sure to fluoride mouthrinse produces sustained fluoride release from orthodontic adhesives in vitro Journal of Dentistry. Volume 29, Issue 1, January 2001, Pages 23-29
Bishara, Samir et al. (2010) Bonding and debonding from metal to ceramic: research and its clinical appli-cation. Seminars in orthodontics. Vol 16. N1 (March) 2010. Pp 24-36
Can Saya, Esra, Masatoshi Nakajimab, Pisol Senawong-sec, Mu¨bin Soymana, Fu¨sun O¨ zerd, Miwako Ogatab, Junji Tagamib. (2006) Microtensile bond strength of a filled vs unfilled adhesive to dentin using self-etch and total-etch technique. Journal of Dentistry (2006) 34, 283–291
Cehreli , zafer C.,a Defne kecik,b and Ilken kocaderelic. (2003) Effect of self-etching primer and adhesi-ve formulations on the shear bond strength of orthodontic brackets. The American Association of Orthodontists. Vol 10 2003.12.027
CALIdAdES:
Isabel Ferreto-Gutiérrez
Master en Odontología Operatoria Estética, Universidad de Costa Rica.
Correo electrónico: [email protected]
Hugo Cáceres-Zapata
Especialista en Ortodoncia y Ortopedia, Universidad de México. Correo electrónico: [email protected]
José Roberto Chan-Blanco
Maestría en Administración de Servicios de Salud Sostenible. Licenciatura en Odontología, Universidad de Costa Rica. Correo electrónico: [email protected]
Reicheneder, Claudia et al. (2009) Shear and tensile bond strength comparison of various contemporary orthodontic adhesive system: an in –vitro study. American Journal of orthodontics and dentofa-cial orthopedics. April 2009
Rock, W. P. and M. S. 6. Abdullah. (1997) Shear bond strengths produced by composite and compo-mer light cured orthodontic adhesives. School of Dentistry, University of Birmingham, Bir-mingham, Uk Journal of Dentistry, Vol. 25, Nos 3-4, pp. 243-249, 1997
Scougal, Rogelio et al. (2009) Effects of 6 self-etching primers on shear bond strength of orthodontic brackets. American journal of orthodontics and dentofacial orthopedics. April 2009.
Van Landuyt, k.L., P. kanumilli, J. De Munck, M. Peu-mans, P. Lambrechts, B. Van Meerbeek. (2006) Bond strength of a mild self-etch adhesive with and without prior acid-etching. Journal of Den-tistry (2006) 34, 77–85
Wiltshire, William.(2010) The clinical and laboratory perspectives of improved orthodontic bonding to normal, hypoplastic, and fluorosed enamel. Seminars in orthondontics. Vol 16. N 1 (March) 2010. Pp 55-65
