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AVALIAÇÃO DO GRAU DE MANCHAMENTO EM BRÁQUETES DE POLICARBONATO: ESTUDO IN

VITRO

LUDIMILA KASBERGEN SILVA

Belo Horizonte

2008

Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais

Faculdade de Odontologia

Ludimila Kasbergen Silva

AVALIAÇÃO DO GRAU DE MANCHAMENTO EM BRÁQUETES DE POLICARBONATO: ESTUDO IN

VITRO.

Belo Horizonte

2008

Dissertação apresentada à Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais, como parte dos requisitos para a obtenção do título de Mestre em Odontologia, área de concentração: Ortodontia.

Orientador: Prof. Dr. Dauro Douglas Oliveira. Co-orientador: Prof. Dr. Rodrigo Villamarim Soares.

FICHA CATALOGRÁFICA Elaborada pela Biblioteca da Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais

Silva, Ludimila Kasbergen S586a Avaliação do grau de manchamento em bráquetes de policarbonato: estudo in vitro / Ludimila Kasbergen Silva. Belo Horizonte, 2008. 51f. : il. Orientador: Dauro Douglas Oliveira Co-orientador: Rodrigo Villamarim Soares Dissertação (Mestrado) – Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais. Programa de Pós-Graduação em Odontologia. Bibliografia

1. Ortodontia. 2. Materiais dentários. 3. Cor na odontologia. I. Oliveira,

Dauro Douglas. II. Soares, Rodrigo Villamarim. III. Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais. Programa de Pós-Graduação em Odontologia. IV. Título.

CDU: 616.314-089.23

Elaborada pela bibliotecária Erica Fruk Guelfi CRB 6/2068

FOLHA DE APROVAÇÃO

A meus pais, por não medirem esforços para a

minha realização.

AGRADECIMENTOS

A Deus por guiar meus passos e tornar meus sonhos realidade.

A meus pais, Lídia e Luciano, exemplos de dedicação e força, pelo constante apoio

e incentivo que me conduziram.

Aos meus irmãos, Luciano e Rodrigo, que, de forma carinhosa, estiveram sempre

disponíveis quando me recorri a eles.

A minha amiga Janaína, pelo apoio na minha ausência do consultório, assumindo

compromissos que não eram seus, dando-me a tranqüilidade necessária para

prosseguir.

Ao meu namorado Francisco, que durante esses dois anos e meio foi meu grande

amigo. Agradeço pelo amor e apoio, pelos conselhos e incentivos e por não medir

esforços em me ajudar.

A toda a família do Francisco, que esteve sempre presente, agradeço pelo carinho.

Ao tio Geraldo, pelo grande carinho e incentivo, por estar sempre disponível e por ter

feito de tudo para nos ajudar em Araçatuba. Sua atenção e seu carinho foram

fundamentais naqueles dias.

Ao meu orientador, Prof. Dr. Dauro Douglas Oliveira, pelos exemplos de

profissionalismo e dedicação e por saber, no momento certo, nos guiar da melhor

maneira possível.

Ao meu co-orientador, Rodrigo Villamarim Soares, pela dedicação a nossa pesquisa

e por ter me atendido de forma atenciosa sempre que precisei recorrer a ele.

A todos os colegas do Mestrado em Ortodontia, em especial a Ana Paula Ferreira,

Bruna Coser Guignone, Flávio Rodrigo Villaça, Roberta Camargos Carneiro e Tony

Vieira Faria, agradeço pela cumplicidade, pela ajuda e apoio e por todos os

momentos que passamos juntos.

A Bruna Coser Guignone, por ter sido grande companheira de pesquisa e amiga em

todos os momentos. Agradeço por seu carinho e atenção.

Ao Departamento de Prótese e Materiais Dentários da Faculdade de Odontologia de

Araçatuba, UNESP, São Paulo, em especial ao Prof. Dr. Marcelo Goiato e Prof. Dr.

Paulo Henrique dos Santos, que foram sempre muito atenciosos e interessados em

ajudar.

Aos alunos do curso de Doutorado em Prótese da Faculdade de Odontologia de

Araçatuba, UNESP, São Paulo, em especial ao Aldieris e Daniela, que sempre

estiveram dispostos a nos ajudar e nos orientar. Agradeço pelo convívio amigo e por

terem sido tão gentis quando estivemos em Araçatuba.

Ao Alex Luiz Pozzobon Pereira, que, sempre atencioso, ajudou muito durante o

período que passamos em Araçatuba.

Aos funcionários do curso de Engenharia Mecânica da PUC Minas, em especial, ao

Carlos e Vinícius, que foram muito atenciosos e nos ajudaram desenvolvendo parte

do aparato utilizado nessa pesquisa.

A todos os professores do curso de Ortodontia, em especial ao Prof. Ênio Mazzieiro,

com quem pude compartilhar muitas das minhas idéias.

A grande amiga Fernanda Rossi, que foi companheira e muito atenciosa durante

todo o curso.

A todos os funcionários da PUC, em especial Alcides, Ana Paula, Angélica, Toninha

Diego, Isis, Mariângela e Silvânia.

As empresas de materiais ortodônticos, que doaram os bráquetes para a realização

dessa pesquisa.

A todos que contribuíram para a realização deste trabalho.

RESUMO

A crescente procura de adultos por tratamentos ortodônticos aumentou

também o interesse pela utilização de aparelhos fixos mais discretos e socialmente

aceitáveis. Dessa forma as vantagens e desvantagens dos bráquetes de

policarbonato e cerâmica têm sido discutidas através de pesquisas e testes em

laboratórios. Embora a cor dos bráquetes estéticos seja a maior vantagem desses

acessórios em relação aos bráquetes metálicos, essa propriedade é a menos

estudada e a maioria dos poucos artigos que a mencionam não são baseados em

evidência científica. Portanto, o objetivo deste trabalho foi avaliar, in vitro, a

instabilidade de cor de cinco tipos diferentes de bráquetes de policarbonato quando

imersos em três diferentes soluções potencialmente corantes (vinho tinto, café e

Coca-Cola®). Os bráquetes foram divididos em quatro grupos de acordo com a

solução em que ficariam submersos (vinho tinto, café e Coca-Cola® e saliva artificial).

Cada grupo apresentava seis bráquetes de cada marca, totalizando 30 bráquetes

por grupo. As possíveis alterações cromáticas dos bráquetes foram mensuradas por

meio do espectrofotômetro de reflexão em cinco tempos: T0 (bráquetes secos), T1

(bráquetes após 24 h na saliva e nas soluções corantes), T2 (bráquetes após 72 h

nas soluções corantes), T3 e T4 (bráquetes após 7 e 14 dias nas soluções corantes,

respectivamente). Os resultados obtidos foram submetidos à avaliação estatística e

os resultados mostraram variações significativas ao longo do tempo para todos os

bráquetes e em todas as soluções. Os bráquetes de policarbonato exibiram um

padrão de alteração de cor diferente para cada solução utilizada.

Palavras-Chave: bráquetes de policarbonato, soluções corantes, estabilidade de cor.

ABSTRACT

The increasing number of adults seeking for orthodontic treatment resulted in

a greater demand for esthetic appliances. Consequently, a significant number of

studies have been developed to better understand the clinical behavior of plastic

and ceramic brackets. Although the color of these accessories is their major

advantage over conventional metallic brackets, this property is the least

investigated and most of the few articles mentioning the color instability of esthetic

brackets are not based on scientific evidence, but rather in anecdotal assumptions.

Therefore, the purpose of this study was to investigate the color instability of five

types of polycarbonate brackets when immersed in three potentially staining

substances (red wine, black coffee and Coke™). The sample was divided in four

groups according to the substance in which they were immersed. Possible color

alterations were measured by a reflection spectrophotometer in five time intervals:

T0 (dry), T1 (24 hours after immersion), T2 (72 hours after immersion), T3 and T4

(7 and 14 days after immersion, respectively). The data collected was submitted to

statistical analysis and the results showed that there was a significant color variation

over time for all brackets and substances. The plastic brackets showed a different

pattern of staining for each substance tested.

Key words: plastic brackets, staining solutions, color stability.

SUMÁRIO

LISTA DE ARTIGOS ................................................................................................... 9

INTRODUÇÃO GERAL ............................................................................................. 10

OBJETIVOS DO ESTUDO ........................................................................................ 12

OBJETIVOS GERAIS ................................................................................................................................................. 12

OBJETIVOS ESPECÍFICOS .......................................................................................................................................... 12

CONSIDERAÇÕES GERAIS .................................................................................... 13

PRINCÍPIOS DA COR................................................................................................................................................. 13

BRÁQUETES ESTÉTICOS ............................................................................................................................................ 14

REFERÊNCIAS COMPLEMENTARES ..................................................................... 16

ARTIGO I................................................................................................................... 19

ARTIGO II.................................................................................................................. 32

CONSIDERAÇÕES FINAIS ...................................................................................... 50

ANEXOS ................................................................................................................... 51

ANEXO A ............................................................................................................................................................ 51

9

LISTA DE ARTIGOS

Esta dissertação gerou as seguintes propostas de artigos:

I. Bráquetes estéticos e princípios da cor: uma revisão (artigo de divulgação)..19 (A ser submetido à Revista Clínica de Ortodontia Dental Press)

II. Avaliação do grau de manchamento em bráquetes de policarbonato: estudo in

vitro (artigo de pesquisa)................................................................................ 32 (A ser submetido à Revista American Journal of Orthodontics and Dentofacial Orthopedics)

10

INTRODUÇÃO GERAL

A Ortodontia tem como objetivos fundamentais alcançar eficiência funcional

do sistema estomatognático, estética facial e dentária, saúde periodontal, além da

estabilidade dos resultados do tratamento. Entre estes, a busca pela melhora da

estética é o principal motivo pelo qual os pacientes procuram o tratamento

ortodôntico (MCKIERNAN; MCKIERNAN; JONES, 1992; OLSEN; BISHARA;

JAKOBSEN, 1997).

A aplicação dos conceitos estéticos na odontologia atual só foi possível com a

evolução dos materiais e das técnicas odontológicas, por meio do sistema adesivo

(RESTON, 1997). Isso também vale para a Ortodontia, visto que o primeiro passo

em direção a um aparelho ortodôntico fixo mais estético foi dado por Newman em

1965, pois foi o primeiro a fazer a colagem direta de acessórios ortodônticos nos

dentes associando o condicionamento ácido do esmalte à utilização de resinas

epóxicas.

Atualmente, devido à grande procura por tratamentos ortodônticos pelos

pacientes adultos, a necessidade de uma aparência estética mais agradável dos

aparelhos ortodônticos foi reforçada (KHAN; HORROCKS, 1991). Portanto, a

conciliação entre aparelhos mais aceitáveis esteticamente pelo paciente e que

apresentem bom desempenho clínico na visão do ortodontista se tornou um dos

principais objetivos da indústria ortodôntica, norteando os investimentos na produção

de novos materiais. Entre esses materiais, se encontram os bráquetes estéticos,

plásticos e cerâmicos, bem como as ligaduras elásticas e fios estéticos.

Os primeiros bráquetes estéticos surgiram na década de 70 e eram

compostos de policarbonato (NEWMAN, 1969). Esse material apresentava

características negativas, como deformação e fragilidade estrutural, baixa adesão e

baixa resistência ao manchamento durante o tratamento, o que comprometia o seu

desempenho clínico (DOBRIN; KAMEL; MUSICH, 1975; AIRD; DURNING, 1986;

GUAN et al., 2000). Na tentativa de solucionar tais problemas, algumas

modificações estruturais foram realizadas, como, por exemplo, o reforço com cargas

cerâmicas e fibra de vidro. Entretanto, a instabilidade de cor e a distorção

11

continuaram elevadas (FELDNER et al., 1994; OLSEN; BISHARA; JAKOBSEN,

1997; FERNANDEZ; CANUT, 1999).

Os bráquetes cerâmicos surgiram no final da década de 80 com a intenção de

fornecer ao ortodontista um produto que superasse as desvantagens dos bráquetes

de policarbonato (BIRNIE, 1990). E, realmente as primeiras versões dos bráquetes

cerâmicos representaram um avanço na obtenção de um material mais estético e de

melhor comportamento clínico (SWARTZ, 1988). Esses acessórios apresentavam

vantagens em relação aos bráquetes plásticos, como o maior controle sobre a

quantidade de torque transferida ao dente e a maior estabilidade de cor, sendo

inertes aos fluidos orais (SWARTZ, 1988; BRITTON et al., 1990; OLSEN; BISHARA;

JAKOBSEN, 1997). Entretanto, algumas características se apresentam indesejáveis,

como sua alta friabilidade, o maior atrito com os fios ortodônticos, possibilidade de

causar desgastes em dentes antagonistas ou lesões no esmalte durante a remoção

das primeiras gerações desses bráquetes, custo elevado, além de possuírem uma

estrutura mais volumosa que a dos bráquetes metálicos (GHAFARI, 1992).

Apesar da estabilidade de cor no meio bucal ser o principal desafio dos

bráquetes estéticos, suas propriedades ópticas são as menos estudadas

diretamente, mesmo constituindo a principal vantagem desses bráquetes em relação

aos acessórios metálicos. Ainda assim, os bráquetes estéticos podem sofrer

alterações em suas propriedades ópticas no ambiente oral devido ao seu

manchamento por substâncias corantes presentes em alimentos e bebidas

(GHAFARI, 1992; BISHARA; FEHR, 1997; KARAMOUZOS; ATHANASIOU;

PAPADOPOULOS, 1997; FERNANDEZ; CANUT, 1999; BISHARA, 2003). Essa

questão torna-se de grande interesse para o ortodontista na medida em que os

pacientes exigem aparelhos ortodônticos cada vez menos aparentes e mais estáveis

em relação à cor.

O presente estudo teve como objetivo avaliar, possíveis alterações de cor de

cinco tipos de bráquetes de policarbonato, quando imersos em diferentes soluções

potencialmente corantes.

12

OBJETIVOS DO ESTUDO

Objetivos Gerais

1. Avaliar in vitro o grau de manchamento dos bráquetes estéticos de

policarbonato quando imersos em diferentes soluções potencialmente corantes.

Objetivos Específicos

1. Comparar a alteração de cor entre os cinco diferentes tipos de bráquetes

estéticos de policarbonato, após serem submetidos às soluções corantes.

2. Comparar a coloração dos bráquetes de policarbonato, antes e após a

hidratação pela saliva artificial.

3. Avaliar o efeito do tempo de imersão nas soluções corantes na alteração de

cor dos bráquetes testados.

4. Avaliar qual das soluções testadas tem o maior potencial de manchamento.

13

CONSIDERAÇÕES GERAIS

Princípios da cor

A cor é uma impressão puramente subjetiva, resultante da interação entre

objeto, fonte de luz e observador (PAUL et al., 2002). Sua percepção é formada em

uma área específica do cérebro, devido à especialização de bastonetes e cones,

distribuídos sobre a retina (TOUATI, 2000). Assim, a luz, transformada em estímulo

enviado ao cérebro, origina a percepção da cor, que é diferente entre as pessoas

com visão normal (WESTLAND, 2003).

A percepção da cor depende de fenômenos objetivos e subjetivos e é

resultado de um padrão de resposta óptica e cerebral sobre uma faixa muito estreita

do espectro eletromagnético. Contudo, apesar de se conhecer o mecanismo

fisiológico da visualização das cores, o componente psicológico é menos conhecido

(MAGALHÃES, 2003).

Dado seu caráter subjetivo, as cores devem ser mensuradas através de

métodos de quantificação que permitam a expressão numérica da cor (SEGHI;

HEWLETT; KIM, 1989; WESTLAND, 2003). Desenvolveu-se, então, a colorimetria,

ciência que realiza a mensuração das cores e determina numericamente a cor

refletida por um objeto assim como a diferença entre as cores de dois objetos

julgados diferentes (SEGHI; HEWLETT; KIM, 1989). Existem dois tipos principais de

instrumentos para medir a cor de superfícies: espectrofotômetros de reflectância e

colorímetros (O’BRIEN, 2002; WESTLAND, 2003).

Até 1928, quando foi desenvolvido o primeiro espectrofotômetro, cientistas

tentavam descrever as cores através de difíceis fórmulas (HARDY, 1938). Desde

então, a descrição das cores vem sendo feita através de números, por meio de

computadores combinados a instrumentos de medição de cor, como colorímetros e

espectrofotômetros (MAGALHÃES, 2003).

Espectrofotômetros são aparelhos utilizados para realizar a medição da

intensidade de cada comprimento de onda, decompondo a luz refletida pela

amostra, quando iluminada por luz policromática e difusa. Passando pelo prisma, a

luz sofre difração e os componentes monocromáticos chegam aos detectores

14

espectrais, que enviam um sinal correspondente à energia relativa recebida naquele

comprimento de onda. A partir desses dados, o fator de reflectância é registrado e

os valores triestímulos (L*, a*, b*) são calculados (HARDY, 1938). Nesses valores,

L* é a medida do brilho do objeto. Por outro lado, a* é a medida da quantidade de

vermelho (+a*) e verde (- a*) e b* a quantidade de amarelo (+ b*) e azul (- b*)

(O’BRIEN, 2002).

O uso do espectrofotômetro de reflectância tem sido utilizado como alternativa

na determinação da cor verdadeira dos dentes, considerando-se diversas condições,

como rugosidade e ausência de geometria regular de superfície. O

espectrofotômetro minimiza as perdas de luz nas bordas das amostras e maximiza a

coleta de luz refletida em todas as direções. Assim, a variação na cor de diferentes

amostras está relacionada a diferentes reflexões da luz (KWON et al., 2002).

Já os colorímetros medem a quantidade de luz refletida de um modo

semelhante ao percebido pelos olhos humanos. Assim, sensores detectam a

quantidade de verde, vermelho e azul da amostra através de sistema de filtros

(MAGALHÃES, 2003). Um colorímetro é descrito geralmente como qualquer

instrumento que caracteriza amostras de cores para obter uma medida objetiva dos

parâmetros das cores (ex: saturação, matiz, luminescência) (WESTLAND, 2003).

Bráquetes Estéticos

Pacientes de ortodontia, incluindo a crescente população de adultos, não se

satisfazem apenas com a estética final do tratamento, mas também exigem uma

melhor condição estética ao longo de todo o processo corretivo da maloclusão

(RUSSEL, 2005). Dessa forma, a estética dos aparelhos ortodônticos tem se tornado

assunto de grande interesse.

A utilização de resinas epóxicas associada à técnica do condicionamento

ácido do esmalte foi o marco inicial no desenvolvimento do aparelho ortodôntico

estético, o que levou à tentativa de substituição da cimentação de bandas pela

colagem direta de bráquetes (NEWMAN, 1965). Com a evolução da técnica, ocorreu

uma progressiva substituição do aparelho com bandas cimentadas em todos os

dentes por aquele com bráquetes colados diretamente na superfície do esmalte. A

15

partir de então, uma maior eficiência estética era atingida com a fabricação de

bráquetes de dimensões menores (KEIM, 2001).

Na década de 70, surgiram os primeiros bráquetes plásticos de policarbonato,

os quais possibilitaram uma melhora relevante na aparência do aparelho ortodôntico

(NEWMAN, 1969). Posteriormente, em 1986, passaram a ser comercializados as

primeiras versões dos bráquetes cerâmicos, que se tornaram uma alternativa

estética ainda melhor do que os acessórios de policarbonato (BIRNIE, 1990). Entre

1986 e 1990, o uso de bráquetes cerâmicos, nos tratamentos com aparelhos

estéticos, aumentou de 5,6% para 88,2%, enquanto o uso dos de policarbonato

diminuiu de 57,8% para 24,3% (GOTTLIEB; NELSON; VOGELS, 1991).

Em função da crescente demanda por aparelhos estéticos nos consultórios de

ortodontia, os fabricantes de materiais ortodônticos têm buscado oferecer

alternativas de produtos mais estéticos e desenvolver tecnologias que visam

também à melhoria das características mecânicas e a eficiência clínica desses

aparelhos (MALTAGLIATI et al., 2006).

Assim, vem sendo desenvolvidas novas técnicas ortodônticas, como os

alinhadores transparentes e a ortodontia lingual. Entretanto, comparado a esses

materiais, os bráquetes estéticos são os mais viáveis economicamente e permitem a

realização de um procedimento ortodôntico convencional (MALTAGLIATI et al.,

2006).

A utilização de bráquetes estéticos tem indicação na Ortodontia,

principalmente em pacientes resistentes ao tratamento devido à aparência

indesejável dos bráquetes metálicos. E, apesar da estética ser a grande vantagem

desses acessórios em relação aos metálicos, ela não é completa, visto que esses

bráquetes ainda enfrentam o desafio de manter a estabilidade de cor no meio bucal.

16

REFERÊNCIAS COMPLEMENTARES*

1. AIRD, J. C., DURNING, P. Fracture of polycarbonate edgewise bracket: A clinical and SEM study. British Journal of Orthodontics, Oxford, v.14, n.3, p.191-195, 1986.

2. BIRNIE, D. Orthodontic materials update – Ceramic brackets. British Journal of Orthodontics, Oxford, v.17, n.1, p.71-74, 1990.

3. BISHARA, S. E., FEHR, D. E. Ceramic brackets: Something old, something new, a review. Seminars in Orthodontics, Orlando, v. 3, n. 3, p. 178-188, Sep. 1997.

4. BISHARA, S.E., Ceramic brackets: A clinical perspective. World Journal Orthodontics, Chicago, v.4, n.1, p.61-66, 2003.

5. BRITTON, J. C., MCLNNES, P., WEINBERG, R., LEDOUX, W. R., RETIEF, D. H. Shear Bond strenght of ceramic orthodontic brackets to enamel. American Journal of Orthodontics and Dentofacial Orthopedics, St. Louis, v.98, n.4, p.348-353, 1990.

6. DOBRIN, R.J.; KAMEL, I. L.; MUSICH, D. R. Load-deformation characteristics of polycarbonate orthodontic brackets. American Journal of Orthodontics and Dentofacial Orthopedics, St. Louis, v.67, n.1, p.24-33, 1975.

7. FELDNER, J.C.; SARKAR, N. K.; SHERIDAN, J. J.; LANCASTER, D. M. In vitro torque-deformation characteristics of orthodontic polycarbonate brackets. American Journal of Orthodontics and Dentofacial Orthopedics, St. Louis, v.106, n.3, p.265-272, Sep. 1994.

8. FERNANDES, L.; CANUT, J. A. In vitro comparison of the retention capacity of new aesthetic brackets. European Journal of Orthodontics, Oxford, v.21, p.71-77, 1999.

9. GHAFARI, J. Problems associated with ceramic brackets suggest limiting use to selected teeth. The Angle Orthodontist, Appleton, v. 62, n. 2, p. 145-152, 1992.

10. GOTTLIEB, E.L.; NELSON, A.H.; VOGELS, D.S. Study of orthodontic diagnosis and treatment procedures. Part 1: results and trends. Journal of Clinical Orthodontics, Boulder, v.25, n.3, p.145-56, Mar. 1991.

11. GUAN, G.; YAMAMOTO, T. T.; MIYAMOTO, M.; HATTORI, T.; ISHIKAWA, K.; SUZUKI, K. Shear bond strengths of orthodontic plastic brackets. American Journal of Orthodontics and Dentofacial Orthopedics, St. Louis, v.117, n.4, p.438-443, 2000.

12. HARDY, A.C. History of the design of the recording spectrophotometer. Journal of the Optical Society of America Association, Washington, DC, v.28, n.10, p.360-364, Oct. 1938.

* Adaptado do “Padrão de Normalização”, dos Sistemas de Bibliotecas da PUC Minas, tendo por base

as normas da ABNT 6023/2002.

17

13. KARAMOUZOS, A., ATHANASIOU, A. E., PAPADOPOULOS, M. A. Clinical characteristics and properties of ceramic brackets: a comprehensive review. American Journal of Orthodontics and Dentofacial Orthopedics, St. Louis, v. 112, n. 1, p. 34-40, 1997.

14. KEIM, R.G. Aesthetics in clinical orthodontic-periodontic interactions. Periodontology 2000, v.27, p.59-71, 2001.

15. KHAN, R. S., HORROCKS, E. N. A Study of adult orthodontic patients and their treatment. Britsh Journal of Orthodontics, Oxford, v.18, n.3, p.183-194, Aug. 1991.

16. KWON, Y. H.; HUO, M. S.; KIM, K. H.; KIM, S. K.; KIM, Y. J. Effects of hydrogen peroxid on the light reflectance and morphology of bovine enamel. Journal of Oral Rehabilitation, v. 29, n.5, p. 473-437, May. 2002.

17. MAGALHÃES, Rafaela Cristina Araújo Sistema adesivo autocondicionante aplicado em esmalte bovino – estudo microscópio e colorimétrico., 2003, 129f. Dissertação (Mestrado em Odontologia – Ortodontia) – Rio de Janeiro: Universidade do Brasil – U.F.R.J., Faculdade de Odontologia.

18. MALTAGLIATI, L. A.; FERES, R.; FIGUEIREDO, M. A.; SIQUEIRA, D. F. Bráquetes estéticos – considerações clínicas. Revista Clínica de Ortodontia Dental Press, Maringá, v.5, n.3, p.89-95, Jun./Jul. 2006.

19. MCKIERNAN, E. X. F., MCKIERNAN, F., JONES, M. L. Psychological profiles and motives of adults seeking orthodontic treatment. International Journal of Adult Orthodontic Orthognathic Surgery, v.7, p.187-198, 1992.

20. NEWMAN, G.V. Adhesive and orthodontic plastic attachaments. American Journal of Orthodontics and Dentofacial Orthopedics, St. Loius, v.56, n.6, p.573-588, 1969.

21. NEWMAN, G.V. Epoxy adhesives for orthodontic attachments: progress report. American Journal of Orthodontics and Dentofacial Orthopedics, St. Loius, v.51, n.12, p. 901-912, 1965.

22. O`BRIEN, W. J. Color and Appearance. In: Dental Materials and their selection, 3 ed. São Paulo: Quintessence books, 2002. Cap 3, p.24-36.

23. OLSEN, M. E., BISHARA, S. E., JAKOBSEN, J. R. Evaluation of the shear bond strength of different ceramic bracket base designs. The Angle Orthodontist, Appleton, v. 67, n. 3, p. 179-182, 1997.

24. PAUL, S., PETER, A., PIETROBON, N., HÄMMERLE, C. H. F. Visual and spectrophotometric shade analysis of human teeth. Journal of Dental Research, Chicago, v. 81, n. 8, p. 578-582, 2002.

25. RESTON, E. G. Estética. In: BUSATO, A. L. S. e col. Dentística: Restaurações em Dentes Anteriores. 1 ed. São Paulo, Editora Artes Médicas Ltda., 1997. Cap. 2, p.8-22.

18

26. RUSSELL, J.S. Aesthetic orthodontic brackets. British Journal of Orthodontics, Oxford, v.32, n.2, p.146-163, jun. 2005.

27. SEGHI, R.R.; HEWLETT, E.R.; KIM, J. Visual and instrumental colorimetric assessments of small color differences on translucent dental porcelain. Journal of Dental Research, Chicago, v.68, n.1, p.35-40, Dec. 1989.

28. SWARTZ, M.L. Ceramic brackets. Journal of Clinical Orthodontics, Boulder, v.22, n.2, p.82-88, feb. 1988.

29. TOUATI, B. Transmissão de luz e cor. In: Odontologia estética e restaurações cerâmicas. 1 ed. São Pulo: Editora Santos, 2000. Cap. 4, p.40-60.

30. WESTLAND, S. Review of the CIE system of colorimetry and its use in dentistry. Journal of Esthetic and Restorative Dentistry, Chapel Hill, v.15, n.s1, p.s5-s12, 2003.

19

ARTIGO I

BRÁQUETES ESTÉTICOS E PRINCÍPIOS DA COR: UMA REVISÃO

The foundations of color measurement and perception and esthetic brackets: A review of the literature

Ludimila Kasbergen Silva1, Dauro Douglas Oliveira2, Rodrigo Villamarim Soares3

Resumo: Atualmente, a busca por uma melhor estética facial e dentária constitui o principal motivo pelo qual os pacientes procuram o tratamento ortodôntico. Um número crescente de pacientes, especialmente adultos, exige aparelhos ortodônticos mais estéticos e socialmente mais bem aceitos do que os bráquetes metálicos convencionais. Assim, passaram a ser comercializados os bráquetes estéticos, plásticos e cerâmicos. Apesar da cor desses acessórios constituírem a principal vantagem desses bráquetes em relação aos acessórios metálicos, essa propriedade é a menos estudada e frequentemente negligenciada pelos ortodontistas. Tendo em vista que o objetivo da escolha de um certo tipo de aparelho estético é se adequar a cor do dente do paciente durante todo o tratamento, uma melhor compreensão das propriedades ópticas desses materiais é de interesse dos ortodontistas. O objetivo deste artigo é apresentar uma breve revisão de literatura sobre princípios da cor que são necessários para melhor compreensão das propriedades ópticas dos bráquetes estáticos comumente utilizados na ortodontia atual.

Palavras-chave: Estética, ortodontia, propriedades ópticas, estabilidade de cor.

1 Aluna do Mestrado em Ortodontia da Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais, Belo Horizonte, Minas Gerais.

2 Mestre em Ortodontia pela Marquette University – Milwaukee – EUA. Doutor em Ortodontia pela FO/UFGJ – Rio de Janeiro/RJ. Coordenador do Mestrado em Ortodontia da Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais, Belo Horizonte, Minas Gerais.

3 Doutor em Biologia Oral pela Boston University; Professor Adjunto de Periodontia - Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais, Belo Horizonte, Minas Gerais.

20

INTRODUÇÃO

A Ortodontia tem como objetivos fundamentais alcançar eficiência funcional,

estética facial e dentária, saúde periodontal, além da estabilidade dos resultados do

tratamento. Entre estes, a busca pela melhora estética é o principal motivo pelo qual

os pacientes procuram o tratamento ortodôntico.22,26 Quanto à estética, a principal dificuldade encontrada é exatamente a definição

do termo. Apesar de ser definida como o estudo que determina o caráter do belo nas

produções artísticas ou a beleza física, pode-se considerar como estético aquilo que

possui características de beleza, o que é belo e harmonioso.3 Divergindo das várias

definições clássicas, podemos também considerar estético aquilo que mais se

assemelha ao natural. Na Odontologia, isso significa que, quanto mais uma

restauração se assemelhar ao dente natural, mais estética ela será. Esse mesmo

conceito pode ser aplicado aos bráquetes estéticos, pois estes foram desenvolvidos

para simular a cor natural dos dentes.

A aplicação dos conceitos estéticos na odontologia atual só foi possível com a

evolução dos materiais e das técnicas odontológicas, por meio do sistema adesivo.29

Isso também vale para a Ortodontia, visto que a utilização de resinas epóxicas

associada à técnica do condicionamento ácido do esmalte foi o marco inicial no

desenvolvimento do aparelho ortodôntico estético, o que levou à tentativa de

substituição da cimentação de bandas pela colagem direta de bráquetes.24

Atualmente, devido à grande procura por tratamentos ortodônticos pelos

pacientes adultos, a necessidade de uma aparência estética mais agradável dos

aparelhos ortodônticos foi reforçada.19 Dois fatores são considerados os principais

desmotivadores da realização de tratamento ortodôntico pelos pacientes adultos: o

tempo prolongado de tratamento e a aparência antiestética dos bráquetes.8

Portanto, a combinação de uma estética aceitável pelo paciente e de um bom

desempenho clínico para o ortodontista se tornou um dos principais objetivos da

indústria ortodôntica. Entre esses materiais, se encontram os bráquetes estéticos,

plásticos e cerâmicos, bem como as ligaduras elásticas e os fios estéticos. O

conhecimento desses novos materiais pelo ortodontista é importante para que ele

possa utilizá-los com consciência de suas limitações, aproveitando suas qualidades

por meio de certos cuidados clínicos.

A partir da década de 70, surgiram os primeiros bráquetes estéticos de

policarbonato, posteriormente, em 1986, os cerâmicos, os quais significaram uma

21

melhora relevante na aparência do aparelho ortodôntico.4,23 Entre todas as

características dos bráquetes estéticos, as propriedades ópticas são as menos

estudadas diretamente, apesar de constituírem a principal vantagem desses

bráquetes em relação aos acessórios metálicos. Isso reflete uma situação

preocupante, visto que, esses acessórios podem sofrer alterações em suas

propriedades ópticas no ambiente oral devido ao seu manchamento por substâncias

corantes presentes em alimentos e bebidas.5,6,12,13,17,26 Essa questão torna-se de

grande interesse para o ortodontista, na medida em que os pacientes exigem

aparelhos ortodônticos cada vez menos aparentes e mais estáveis em relação à cor.

Tendo em vista que a maior preocupação em relação aos materiais

ortodônticos estéticos está relacionada ao seu manchamento por pigmentos

corantes, o conhecimento de princípios da cor, bem como de sua mensuração,

tornam-se de interesse para o ortodontista.

Portanto, o objetivo deste artigo é revisar os conhecimentos a respeito dos

bráquetes estéticos, apresentando informações importantes sobre o manchamento

desses acessórios, além dos princípios da cor e meios para mensurá-la.

REVISÃO DE LITERATURA

A cor e sua mensuração

A percepção da cor é uma sensação puramente subjetiva,27 originada em

uma porção específica do cérebro, que é possível devido à especialização de certas

células, bastonetes e cones, distribuídos sobre a retina.35

A percepção das cores é um pré-requisito para a apreciação estética, da

mesma forma que o exame visual é para a investigação clínica normal, sendo

resultado da atividade de um dos cinco sentidos do ser humano: a visão.30 Tal

percepção ocorre como resultado do padrão de resposta óptica e cerebral sobre

uma faixa muito estreita do espectro eletromagnético, dependendo tanto de

fenômenos objetivos, como de subjetivos.35 Os olhos possuem receptores para luz

que, transformada num estímulo enviado pelos nervos ao cérebro, origina a

percepção da cor, que é diferente para todas as pessoas com visão normal, as quais

representam aproximadamente 96% da população.20

A cor é explicada, fisicamente, em função da luz, não sendo possível sua

visualização no escuro. Além disso, a cor da luz incidente sobre o objeto tem

22

influência na cor percebida. Portanto, a cor de um objeto é determinada por uma

complexa interação entre ele e a luz incidente.28,36

A luz, por sua vez, é uma forma de energia, que se manifesta em ondas

eletromagnéticas, caracterizadas por dois parâmetros diferentes: comprimento de

onda e amplitude. A variação de ondas entre 380-760 nm pode ser perfeitamente

discernível ao olho humano. O homem distingue facilmente as cores violeta, azul,

verde, amarela, laranja e vermelha, mas encontra dificuldade para estabelecer os

limites claros entre as diferentes nuanças.35

A luz resultante da faixa de 400 a 490 nm, aproximadamente, causa sensação

da cor azul; de 490 a 570 nm, da cor verde; de 570 a 580 nm, da cor amarela; de

580 a 610 nm, da cor laranja; e de 610 a 700 nm, da cor vermelha. Quando a

energia de todos os comprimentos de ondas visíveis é misturada em iguais

quantidades, o estímulo resultante causa percepção da cor branca.20

A colorimetria é a ciência que estuda a mensuração das cores e desenvolve

métodos para sua quantificação, levando ao desenvolvimento de valores numéricos

da cor.31

A cor pode ser avaliada através de meios visuais ou instrumentais. A

avaliação visual da cor consiste no resultado de respostas fisiológicas e

psicológicas. Alterações na percepção da cor podem ocorrer como resultado de uma

série de fatores incontroláveis como fadiga, idade, estado emocional e

metamerismo. Já a avaliação instrumental da cor possui a vantagem de remover

algumas das variáveis incontroláveis encontradas na avaliação visual.31

O desenvolvimento da óptica eletrônica e da tecnologia digital estão tornando

as técnicas instrumentais de avaliação da cor mais apropriadas para uma série de

aplicações, como pesquisas envolvendo cores, controle de qualidade de produtos,

além da identificação, avaliação e seleção de materiais.31

Vários métodos de quantificação da cor foram desenvolvidos para possibilitar

sua expressão numérica.31 Existem dois tipos principais de instrumentos para medir

a cor de superfícies: colorímetros e espectrofotômetros de reflectância (Figura 1).25

Até a criação do primeiro espectrofotômetro em 1928, as cores eram descritas

através de difíceis fórmulas.16 Desde então, há uma concordância a respeito da

descrição das cores através de números, já que computadores combinados a

instrumentos de medição de cor possibilitam essa mensuração de forma específica

através de sistemas simples de serem utilizados.20

23

Nesse sentido, os colorímetros medem a quantidade de luz refletida por um

objeto de modo semelhante àquele pelo qual a luz é percebida pelos olhos, ou seja,

beseado em sensores que detectam a quantidade de brilho, verde, vermelho,

amarelo e azul da amostra, os valores triestímulos (L*, a*, b*), através de um

sistema de filtros.20

Espectrofotômetros são intrumentos utilizados para realizar a mensuração da

quantidade de luz refletida, em cada comprimento de onda, por uma amostra

iluminada com luz policromática e difusa. Ao passar pelo prisma, esta luz sofre

difração e os componentes monocromáticos chegam aos detectores espectrais, que

enviam um sinal correspondente à energia relativa recebida naquele comprimento

de onda. A partir desses dados, o fator de reflectância é registrado e os valores

triestímulos (L*,a*, b*) são calculados.16 Portanto, o funcionamento desse aparelho

consiste basicamente em iluminar a amostra com luz branca e calcular a quantidade

de luz refletida em diferentes intervalos de comprimentos de onda.

Tendo em vista a necessidade de se quantificar a cor através dos

instrumentos acima citados, foram desenvolvidos sistemas utilizados para descrever

os parâmetros da cor dos objetos.

O sistema de cor de Munsell estabelece três dimensões para a cor: matiz,

croma e valor. O matiz representa a definição da cor associada aos comprimentos

de onda da luz visível. O croma é a medida da intensidade do matiz, ou ainda, o seu

grau de saturação. Já o valor é a variação de brilho que um matiz apresenta,

dependendo diretamente da tonalidade de cinza.29

Outro sistema muito utilizado para a identificação numérica da cor é o

Sistema de avaliação colorimétrica de acordo com a Commission Internationale de

l´Eclairage (CIE), que utiliza três parâmetros (L*, a* e b*) para a definição da cor.9 Na

FIGURA 1 – A) Vista externa do espectrofotômetro de reflectância, B) Vista interna do espectrofotômetro de reflectância.

B A

24

escala de cor CIELAB, L* é a medida do brilho do objeto e é quantificada em uma

escala onde o preto apresenta um valor de L* igual a zero e a luz totalmente refletida

um valor de L* igual a 100. Por outro lado, a* é a medida da quantidade de vermelho

(+a*) e verde (- a*) e b* a quantidade de amarelo (+ b*) e azul (- b*). Esses valores

próximos de zero representam cores neutras. Uma única alteração em cada um dos

três parâmetros da cor é percebida de forma similar. A alteração de cor (∆E*) nesse

sistema é definida pela fórmula ∆E* = [(∆L*)² + (∆a*)² + (∆b*)²]½ ,onde ∆L*, ∆a* e

∆b* são a diferença entre os parâmetros de cor CIE L*,a* e b* entre duas amostras

ou entre dois tempos na mesma amostra. Valores de ∆E* são utilizados para

comparação entre cores de dentes e restaurações, assim como cores de uma

mesma amostra em tempos diferentes, avaliando-se se a amostra sofreu alteração

de cor com o passar tempo.25

A cor de um objeto pode ser modificada por fatores diferentes do matiz e do

croma. O valor de uma cor está diretamente relacionado com o grau de opacidade,

translucidez e transparência da estrutura.29 Sendo assim, a compreensão desses

conceitos é de grande importância para a avaliação da cor.

Opacidade é a propriedade que impede a passagem de luz através de um

objeto. Translucidez é aquela que permite essa passagem com algum grau de

distorção, enquanto transparência é aquela que permite a passagem de luz com

pouca ou nenhuma distorção, favorecendo a visão através do material.25,29

Para compreender melhor a percepção das cores é importante também o

conhecimento de fenômenos físicos como: reflexão, refração, transmissão,

dispersão e fluorescência. A impressão causada pelo fenômeno de reflexão da luz

sobre um objeto depende de sua textura superficial. Enquanto na superfície lisa esse

fenômeno proporciona uma reflectância especular com um aspecto brilhante, na

superfície rugosa o aspecto é opaco já que ocorre uma reflectância difusa e a luz é

refletida em todas as direções. Na refração ocorre uma alteração na direção de um

feixe luminoso que penetra no segundo meio devido à diferença entre os índices de

refração entre os dois meios atravessados pela luz. O fenômeno de transmissão

também depende da rugosidade superficial e, em superfícies rugosas, origina a

transmissão difusa proporcionando uma aparência translúcida ao objeto. Por fim, a

dispersão é um fenômeno que depende da presença de centros de dispersão no

material como opacificadores e bolhas de ar, que fazem com que a luz irradie em

todas as direções. Quanto maior a dispersão, maior a opacidade da superfície.25,35

25

Portanto, a aparência cromática de uma superfície é uma combinação de

todos esses fenômenos: a reflexão proporciona o brilho, a refração representa a

entrada da luz no interior do material, a transmissão determina a translucidez e a

dispersão, a opacidade da estrutura.

Bráquetes estéticos

A demanda de pacientes adultos nos consultórios de Ortodontia é cada vez

maior. Diversos motivos já foram enumerados para justificar esse fenômeno, entre

eles, a modernização dos aparelhos ortodônticos, a conscientização por parte da

sociedade das vantagens estéticas e funcionais deste tratamento e um aumento da

exigência estética entre os adultos que, atualmente, tem uma vida social, afetiva e

profissional ativas até a senilidade.8

A utilização de bráquetes estéticos tem indicação no tratamento ortodôntico,

principalmente em pacientes que refutam a colocação de aparelho ortodôntico,

devido a aparência indesejável dos bráquetes metálicos (Figura 2). Assim, em

função da crescente demanda por aparelhos estéticos nos consultórios de

ortodontia, os fabricantes de materiais ortodônticos tem buscado oferecer

alternativas de produtos estéticos, desenvolvendo tecnologias que visam também à

melhoria das características mecânicas e eficiência desses aparelhos.21

Assim, vem sendo desenvolvidas novas técnicas ortodônticas, como os

alinhadores transparentes e a ortodontia lingual. Entretanto, comparado a esses

materiais, os bráquetes estéticos são os mais viáveis economicamente e permitem a

realização de um procedimento ortodôntico convencional.21




FIGURA 2: A) Bráquete metálico; B) Bráquete de policarbonato; C) Bráquete cerâmico policristalino; D) Bráquete cerâmico monocristalino.

A B C D

26

colagem direta de bráquetes.24 Com a evolução da técnica, ocorreu uma progressiva

substituição do aparelho com bandas cimentadas em todos os dentes por aquele

com bráquetes colados diretamente na superfície do esmalte. A partir de então, uma

maior eficiência estética era atingida com a fabricação de bráquetes de menores

dimensões.18

Na década de 70, surgiram os primeiros bráquetes plásticos de policarbonato,

os quais possibilitaram uma melhora relevante na aparência do aparelho

ortodôntico.23 Entretanto, a limitação do desempenho clínico dos primeiros aparelhos

estéticos comprometeu tanto os ortodontistas, diminuindo a eficiência de seus

tratamentos, como os pacientes, que sofreram um aumento do tempo e do custo da

terapia. Posteriormente, em 1986, passaram a ser comercializados as primeiras

versões dos bráquetes cerâmicos, que se tornaram uma alternativa estética ainda

melhor do que os acessórios policarbonato.4 Entre 1986 e 1990, o uso de acessórios

cerâmicos, nos tratamentos com aparelhos estéticos, aumentou de 5,6% para

88,2%, enquanto o uso dos de policarbonato diminuiu de 57,8% para 24,3%.14

No entanto, apesar de terem alcançado o objetivo estético, o comportamento

clínico desses novos aparelhos ainda apresentava desvantagens quando

comparados aos bráquetes metálicos tradicionais.33

O primeiro bráquete não metálico foi apresentado por Newman, quando

publicou um estudo de colagem de bráquetes estéticos de policarbonato,

manufaturados através de um processo de injeção de moldes do material plástico na

forma do bráquete específico, apresentando precisão suficiente para reproduzir

pequenos detalhes requisitados.23

O policarbonato é um polímero de alta dureza, próxima do aço, sendo por

essa razão o material eleito como matéria prima dos primeiros bráquetes estéticos.

Suas propriedades físicas e características, que permitiram sua aplicabilidade clínica

são: atoxicidade, resistência considerável à abrasão e ao impacto, além de

coloração e translucidez adequadas. Tratava-se, ainda, de um material inodoro e

insípido.23 No entanto, apesar de oferecerem estética favorável, apresentavam

diversos problemas que continuam, ainda hoje, sem solução.

Entre as características desfavoráveis que comprometem o desempenho

clínico dos bráquetes de policarbonato, estão o seu desgaste excessivo, baixa

capacidade de expressão de torque, baixa adesão, alta fricção e sua instabilidade

estrutural, principalmente após a inserção de dobras de 3ª ordem.10,15 Além disso,

27

destaca-se a ocorrência de manchamento durante o tratamento e a conseqüente

instabilidade de cor, devido à alta capacidade de absorção de água.12

Na tentativa de solucionar tais problemas, sua composição original foi

modificada, com a incorporação de canaleta de metal para diminuir o atrito e a

incorporação de reforços com partículas de cerâmica e vidro.11

Mesmo reforçados, os bráquetes estéticos de policarbonato, ainda

apresentam inconvenientes decorrentes de sua composição plástica básica, tais

como descoloração, deformação e desgastes, ainda que menores que os da

geração anterior.11,12,21,26 Apesar disso, estudos sobre o comportamento dos

bráquetes plásticos têm sido limitados, não obstante a importância desses

dispositivos na clínica ortodôntica.

Nos anos 80 foram introduzidos os bráquetes cerâmicos, que apresentavam

algumas vantagens em relação aos plásticos, entre elas: maior capacidade de

expressão de torque e maior estabilidade de cor, sendo inertes aos fluidos

orais.7,26,34 Entretanto, algumas características se apresentam indesejáveis, como

sua alta friabilidade, o maior atrito com os fios ortodônticos, possibilidade de causar

desgastes em dentes antagonistas ou lesões no esmalte durante a remoção das

primeiras gerações desses bráquetes, além de possuírem uma estrutura mais

volumosa que a dos bráquetes metálicos.2,13

Os bráquetes cerâmicos mais comumente utilizados são compostos de óxido

de alumínio, podendo ser de dois tipos de acordo com a sua técnica de fabricação:

alumina policristalina ou monocristalina. A principal diferença entre essas duas

estruturas é a claridade óptica, sendo a monocristalina mais clara e translúcida do

que a policristalina, devido ao maior tamanho dos grãos cerâmicos e ao menor

número de impurezas presentes em sua constituição.34

Apesar dos bráquetes cerâmicos possuírem uma vantagem estética definitiva

sobre os acessórios metálicos e plásticos, seus resultados não são absolutos, visto

que alguns bráquetes policristalinos podem manchar.17 Isso, provavelmente se deve

a hábitos dietéticos comuns na sociedade contemporânea, como o uso excessivo de

bebidas contendo cafeína, a hábitos de higiene com o uso de certos enxaguatórios

bucais contendo flúor, o uso de batons, bem como o tipo de resina utilizada na

colagem do bráquete.34 Apesar da escassa evidência científica, a literatura cita que

tanto os bráquetes policristalinos quanto os monocristalinos resistem ao

28

manchamento ou a descoloração por qualquer substância química como as

encontradas no meio bucal.1,26,32,34

Apesar de a estética ser a grande vantagem dos materiais estéticos utilizados

em ortodontia, ela não é completa, visto que bráquetes estéticos ainda enfrentam o

desafio de manter a estabilidade de cor no meio bucal. Essa questão faz parte da

maioria das dúvidas e questionamentos feitos pelos pacientes em relação ao uso

desse tipo de aparelho e representa um dos principais desafios da indústria de

materiais ortodônticos.

CONSIDERAÇÕES FINAIS

O conhecimento dos princípios da cor e da sua mensuração é de grande

interesse para o ortodontista, visto que estes aspectos estão diretamente

relacionados aos aparelhos ortodônticos estéticos, cuja cor representa seu principal

diferencial.

A escolha de um material estético com maior estabilidade de cor é fator que

deveria ser levado em conta no momento da escolha do bráquete pelo ortodontista.

Mais estudos dos fatores que interferem na estabilidade de cor dos materiais

utilizados na ortodontia deveriam ser realizados, visto que a demanda por aparelhos

menos aparentes aumenta progressivamente. Assim, a indústria ortodôntica poderia

desenvolver materiais com maior estabilidade de cor, o que aumentaria a satisfação

do profissional e do paciente.

Abstract: The main reason why patients seek for orthodontic care is to obtain an improvement in their dental and facial esthetics. An increasing number of patients especially the adults have been also demanding for more socially acceptable appliances than the conventional metallic brackets. Therefore, the manufacturers of orthodontic products have released in the market various types of ceramic and plastic brackets. Although the color of these accessories is their major advantage over metallic appliances, this property is the least investigated and most often neglected by orthodontists. Since the goal while choosing a certain type of esthetic appliance is to match the color of the patient’s teeth and to maintain the similarity throughout the treatment, a better understanding of the optical properties of these materials should be of interest for orthodontists. The purpose of this article is to present a brief review of the literature about the optical concepts that are needed to better understand the optical properties of the esthetic brackets commonly used in contemporary orthodontics.

Key words: Esthetics, orthodontics, optical properties, color stability.

29

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32

ARTIGO II

AVALIAÇÃO DO GRAU DE MANCHAMENTO EM BRÁQUETES DE

POLICARBONATO: ESTUDO IN VITRO

Staining of polycarbonate brackets: An in vitro comparision

Ludimila Kasbergen Silva1, Dauro Douglas Oliveira2, Rodrigo Villamarim Soares3

Resumo: Introdução: Os bráquetes plásticos introduzidos primeiramente como uma alternativa estética aos metálicos, se mostraram inferiores em muitos aspectos. Entre as suas características destaca-se a ocorrência de manchamento durante o tratamento. O objetivo deste estudo foi avaliar, in vitro, a instabilidade de cor de cinco tipos diferentes de bráquetes de policarbonato submetidos a soluções corantes (café, Coca-Cola®, vinho tinto). Metodologia: Os bráquetes foram divididos em quatro grupos de acordo com a solução em que ficariam imersos. As possíveis alterações de cor dos bráquetes após imersão nas soluções foram verificadas por meio da espectrofotometria de reflexão em cinco tempos distintos: T0 (bráquetes secos), T1 (24 horas após imersão), T2 (72 horas após imersão), T3 e T4 (7 e 14 dias após imersão, respectivamente). Os resultados obtidos foram submetidos à avaliação estatística através da Análise de Perfis Multivariados de Médias, Análise de Variância (ANOVA) e o teste t para amostras independentes e pareadas, ao nível de 5% de significância. Resultados: Foram observadas variações significativas ao longo do tempo para todos os bráquetes e em todas as soluções. Além disso, os bráquetes exibiram um padrão de alteração de cor diferente para cada solução utilizada. Conclusão: Embora a tendência de manchamento tenha sido constatada, os bráquetes exibiram padrões de alteração de cor diferentes, conforme o tipo de bráquete, a solução utilizada e o tempo de imersão.

Palavras-Chave: bráquetes de policarbonato, soluções corantes, propriedades ópticas, instabilidade de cor.

1 Aluna do Mestrado em Ortodontia da Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais, Belo

Horizonte, Minas Gerais.

2 Mestre em Ortodontia pela Marquette University – Milwaukee – EUA. Doutor em Ortodontia pela

FO/UFGJ – Rio de Janeiro/RJ. Coordenador do Mestrado em Ortodontia da Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais, Belo Horizonte, Minas Gerais.

3 Doutor em Biologia Oral pela Boston University; Professor Adjunto de Periodontia - Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais, Belo Horizonte, Minas Gerais.

33

INTRODUÇÃO

A crescente procura por tratamento ortodôntico pelos adultos aumentou o

interesse pela utilização de aparelhos fixos mais discretos e socialmente aceitáveis.

Assim, o ortodontista passou a buscar dispositivos que, além de propiciar um

resultado final funcional e estético favorável, garantam maior eficiência e estética ao

longo do tratamento.




colagem direta de bráquetes.1 Com a evolução da técnica, ocorreu uma progressiva

substituição do aparelho com bandas cimentadas em todos os dentes por aquele

com bráquetes colados diretamente na superfície do esmalte. A partir de então, uma

maior eficiência estética era atingida com a fabricação de bráquetes de menores

dimensões.2

Os primeiros bráquetes estéticos que surgiram foram os bráquetes plásticos

de policarbonato.3 No entanto, estes apresentavam características negativas, como

deformação e fragilidade estrutural, baixa adesão e baixa resistência ao

manchamento durante o tratamento, o que comprometia o seu desempenho

clínico.4,5,6

Na tentativa de solucionar tais problemas, algumas modificações estruturais

foram realizadas, como por exemplo, o reforço com cargas cerâmicas e fibra de

vidro.7 Entretanto, a instabilidade de cor e a distorção continuaram elevadas.7,8,9

Apesar de não existir dados que comprove diretamente essa afirmação, Feldner,7

em 1994, afirmou que a inserção de reforço cerâmico nos bráquetes de

policarbonato pode aumentar sua resistência ao manchamento.

Em 1986, com a intenção de eliminar as desvantagens dos bráquetes de

policarbonato, surgiram os primeiros bráquetes cerâmicos.10 Estes ofereciam muitas

vantagens em relação aos tradicionais aparelhos estéticos existentes, tais como,

maior controle de torque, superior resistência à deformação, melhor estabilidade de

cor e estética. No entanto, se mostravam mais frágeis e susceptíveis à fratura ao

longo do tratamento.11

Atualmente existe, na literatura, um consenso sobre a baixa estabilidade de

cor dos bráquetes de policarbonato. Portanto, o objetivo do presente estudo é

avaliar, através de um espectrofotômetro de reflectância, as alterações de cor

34

provocadas por soluções distintas em bráquetes de policarbonato utilizados em

tratamentos ortodônticos, além de avaliar o efeito da hidratação da saliva artificial

nos bráquetes de policarbonato.

MATERIAL E MÉTODOS

Obtenção da amostra

Cinco tipos de bráquetes de policarbonato foram testados (Tabela I), em um

total de vinte e quatro bráquetes de cada tipo, todos de incisivo central superior.

Durante o preparo das amostras, os bráquetes tiveram as suas bases

desgastadas. Esses desgastes foram feitos em uma politriz (KNUTH-ROTOR®,

Struers, Dinamarca) com lixas d água de granulometria 400 (NORTON®, Brasil),

através de um dispositivo construído especialmente para isso, que permitiu que

esses desgastes fossem feitos de maneira padronizada, até que fosse obtida uma

superfície plana em suas bases (Figuras 1 e 2).

Tabela I. Marcas comerciais dos bráquetes de policarbonato

Marca Comercial

Código Composição Fabricante

Composite COMP 90% Policarbonato 10% fibra de vidro

Morelli Ortodontia, Sorocaba, São Paulo, Brasil.

Miura MIR 100%Policarbonato Rocky Mountain Orthodontics, Denver, Colorado, EUA.

Silkon Plus SIL Policarbonato Fibra de vidro

Cerâmica

American Orthodontics, Sheboygan, Wisconsin, EUA.

Spell SPE 80%Policarbonato 20%Fibra de Vidro

Trianeiro, Rio Claro, São Paulo, Brasil.

Spirit MB SPR 80% Policarbonato

20% Cerâmica Canaleta de aço inoxidável

ORMCO Corporate Headquarters, Orange, EUA.

35

Soluções corantes

Como soluções corantes, vinho tinto (Miolo Terranova® 2006, Casa Nova,

Brasil), café (Três Corações®, Rio Grande do Norte, Brasil) e Coca-Cola® (Coca-

Cola®, Belo Horizonte, Brasil) foram utilizados e colocados em pequenos recipientes.

Em cada recipiente, seis bráquetes de um mesmo tipo ficavam armazenados

(Figuras 3, 4 e 5). As soluções foram trocadas a cada 24 horas. Os recipientes foram

armazenados em temperatura ambiente e em local escuro, eliminando a

interferência da luz na alteração de cor dos bráquetes.

Figura 3: Soluções distribuídas nos recipientes.

Figura 1: Politriz com aparato para desgastes das bases dos bráquetes.

Figura 2: A - Bráquete com base integra; B - Bráquete com base desgastada.

A

Figura 4: Bráquetes distribuídos no recipiente com vinho tinto.

B

36

Coleta de dados

Os bráquetes foram divididos em quatro grupos de acordo com a solução em

que ficariam submersos (Tabela II). Cada grupo apresentava seis bráquetes de cada

marca, totalizando 30 bráquetes por grupo.

Tabela II. Grupos experimentais e controle Grupo Solução

G I Café G II Coca-Cola® G III Vinho tinto G IV Saliva artificial

Antes da imersão dos bráquetes nas devidas soluções, foi realizada uma

primeira mensuração (T0), que correspondeu à leitura da cor dos bráquetes secos.

Buscando avaliar o efeito da hidratação na cor dos bráquetes, foi realizada uma

leitura (T1) no grupo IV, após 24 horas de imersão na saliva artificial. Da mesma

forma, a mesma leitura (24h) foi realizada nos demais grupos. A partir desse

momento, foram feitas leituras nos grupos I, II, III após 72h (T2), 7 dias (T3) e 14

dias (T4) respectivamente.

A mensuração da alteração de cor dos bráquetes após imersão nas soluções

corantes e saliva artificial foi realizada de acordo com a Commission Internationale

de l´Eclairage (CIE) L*, a*, b* (LAB) de escala de cor,12 utilizando-se um

espectrofotômetro de reflectância (Un-visible spectrophotometer, UV-2450,

Shimadzu®, Kyoto, Japão) (Figura 6).

Espectrofotômetros de reflectância são aparelhos que fazem a leitura da cor

através da medição da intensidade de cada comprimento de onda, decompondo a

Figura 5: A - Recipientes devidamente numerados, B - Recipientes identificados.

A B

37

luz refletida pela amostra, quando iluminada por luz policromática e difusa.

Passando pelo prisma, a luz sofre difração e os componentes monocromáticos

chegam aos detectores espectrais, que enviam um sinal correspondente à energia

relativa recebida naquele comprimento de onda. A partir desses dados, o fator de

reflectância é registrado e os valores triestímulos (L*, a*, b*) são calculados.13

Na escala de cor CIELAB, L* é a medida do brilho do objeto e é quantificada

em uma escala na qual o preto apresenta um valor de L* igual a zero e a luz

totalmente refletida um valor de L* igual a 100. O valor de CIE a* é a medida da

quantidade de vermelho (+a*) e verde (- a*) e o de b* a quantidade de amarelo (+ b*)

e azul (- b*). Esses valores próximos de zero representam cores neutras.14

A alteração de cor (∆E*ab) foi calculada de acordo com a equação ∆E*ab =

[(∆L*)² + (∆a*)² + (∆b*)²]½ 1. As alterações nos parâmetros de cor (∆L*, ∆a* e ∆b*)

foram calculadas subtraindo-se os valores finais dos iniciais (bráquetes secos).1413

Foram confeccionadas matrizes de silicona de condensação de cor preta para

cada tipo de bráquete testado, que se encaixavam a um dispositivo metálico do

espectrofotômetro. Esse dispositivo apresentava uma abertura central de 3 mm de

diâmetro, que limitava a abertura inicial de 20 mm de diâmetro do aparelho para um

tamanho compatível ao tamanho do bráquete (Figura 7).

Figura 6: A - Vista externa do espectrofotômetro de reflectância, B - Vista interna do espectrofotômetro de reflectância, (a) dispositivo metálico encaixado no espectrofotômetro

Figura 7: A - Dispositivo metálico e matriz, (a) bráquete encaixado na matriz, (b) abertura do dispositivo metálico de 3 mm, B - Dispositivo metálico, (c) matriz encaixada no dispositivo metálico

A

A B

B

a

a

b

c

38

Antes de cada leitura, os bráquetes foram submetidos à lavagem com água

destilada, evitando a deposição de resíduos das soluções corantes em sua

superfície antes da mensuração no espectrofotômetro de reflectância.

Metodologia estatística

Para a análise estatística dos valores obtidos neste estudo foram empregados

os programas SPSS 15.0, Microsoft Excel® e Gpower 3.0. Os resultados foram

submetidos à avaliação estatística por meio da Análise de Perfis Multivariados de

Médias, Análise de Variância (ANOVA) e teste t, para amostras independentes e

pareadas, ao nível de 5% de significância. Foram realizadas comparações entre as

médias intra e intergrupos obtidas nas diferentes soluções e nos tempos distintos.

Na análise estatística do efeito da hidratação da saliva e das soluções

corantes na cor dos bráquetes, foram feitas comparações tendo em vista os valores

brutos e o ganho em relação ao seco (∆). Para tanto, foram aplicados testes t para

amostras independentes considerando a alteração de cor. Para a saliva, além do

teste t, foi feita a Análise de Variância (ANOVA). Para as demais soluções, foi

realizada também a Análise de Perfis Multivariados de Médias.

A Análise de Perfis Multivariados de Médias identifica diferenças nos padrões

de evolução dos diferentes tipos de bráquetes em relação às variáveis dependentes

ao longo do tempo, permitindo-nos identificar se existem diferenças entre as médias,

assim como, se os bráquetes tem padrões similares de evolução ao longo do tempo.

Já a Análise de Variância verifica a existência de diferenças entre as médias dos

grupos. Nos momentos em que foram notadas diferenças significativas entre os

grupos para as medidas analisadas, aplicou-se o teste t com correção de Bonferroni

para verificar em quais grupos tais diferenças ocorriam.

A Análise de Perfis Multivariados de Médias permitiu identificar a existência

de diferenças entre as médias ao longo do tempo (flatness) e padrões similares de

evolução entre os bráquetes (paralelismo). Verificou-se, também, se os bráquetes

apresentavam uma tendência de alteração de cor diferenciada, ou seja, se um

bráquete apresentava maior tendência global de alteração de cor que outros

(p<0,05) (teste do ∆).

Na Análise de Perfis Multivariados de Médias a rejeição da hipótese de

flatness (p<0,05) significa que houve variações significativas das médias ao longo do

tempo, evidenciando que a permanência dos bráquetes nas soluções por um

39

determinado tempo promoveu alteração de cor nos bráquetes. Já a rejeição da

hipótese de paralelismo (p<0,05) mostra um padrão de evolução diferente dos

bráquetes, demonstrando que os bráquetes não se comportaram de maneira similar

na solução em que se encontravam imersos.

Os valores das tabelas obtidos na análise dos bráquetes pelo

espectrofotômetro de reflectância foram multiplicados por 100, a fim de facilitar sua

leitura e compreensão.

RESULTADOS

Os resultados da alteração de cor dos bráquetes de policarbonato após

imersão na saliva artificial e nas soluções corantes são apresentados na seqüência.

Os valores globais da alteração de cor (∆E*ab) se encontram em anexo (ANEXO A).

Solução: saliva artificial

Os dados da análise, quanto à hidratação dos bráquetes pela saliva em um

período de 24 horas, revelaram que o bráquete Composite apresentou maior

alteração de cor (∆E*ab) que os demais bráquetes testados, sendo essa alteração

não estatisticamente significante apenas em relação aos bráquetes Silkon Plus

(ANOVA, p=0,003) (Tabela III).

Tabela III – Coloração e diferenças (∆) para a alteração de cor (∆E*ab): comparação de marcas (solução saliva).

MEDIDAS COMPOSITE MIURA SILKON PLUS SPIRIT MB SPELL

TOTAL A B C D E

∆E *1(24h) 86,71BDE 43,46 46,49 36,19 29,65 48,5 Fonte: dados da pesquisa. OBS: os valores indicam os valores médios obtidos por cada marca. Para cada par de marcas com diferenças significativas, a letra da marca com menor média é apresentado junto à marca com maior média. Valores multiplicados por 100.

Solução: café

Os resultados mostraram que os bráquetes Spirit MB apresentaram maior

alteração de cor (∆E*ab) que os demais bráquetes analisados, com exceção dos

bráquetes Silkon Plus. As médias evoluíram de maneira diferenciada, especialmente

o Spirit MB, notando-se um ganho expressivo dos bráquetes Miura em 72 horas e

um ganho constante dos bráquetes Spirit MB (Tabela IV).

40

Tabela IV – Coloração e diferenças (∆) para a alteração de cor (∆E*ab): comparação de marcas (solução café).


TOTAL A B C D E

∆E *1(24h) 58,33 63,57 38,17 55,18 50,07 53,06 ∆E *2(72h) 105,52 126,31CD 62,7 56,43 75,49 85,29 ∆E *3(7d) 46,13 39 37,65 83,53 57,04 52,67 ∆E *4(14d) 63,21 50,59 69,89 124,94ABE 53,76 72,48

Fonte: dados da pesquisa. OBS: os valores indicam os valores médios obtidos por cada marca. Para cada par de marcas com diferenças significativas, a letra da marca com menor média é apresentado junto a marca com maior média. Valores multiplicados por 100.

A tabela V mostra uma alteração de cor (∆E*ab) dos bráquetes ao longo do

tempo, exceto no período final (p=0,222), e padrão de evolução diferente dos

bráquetes em todos os períodos, exceto no período entre 24 e 72 horas (p=0,052).

Nota-se, também, que existem diferenças gerais nas alterações de cor entre os

bráquetes (p=0,012). Assim, pode-se afirmar que os ganhos diferem e que os

bráquetes Spirit MB apresentaram maior ganho global para essa solução (Tabela

IV).

Tabela V – Testes Multivariados para Coloração: fatores Marca & Tempo (solução café). TESTES F SIG.

Tempo (flatness) 12,843 0,000 Tempo 72 horas - Tempo 24 horas 25,560 0,000 Tempo 7 dias – Tempo 72 horas 7,316 0,012 Tempo 14 dias - Tempo 7 dias 1,568 0,222 Tempo por marca (paralelismo) 1,989 0,041 Tempo 72 horas - Tempo 24 horas 2,732 0,052 Tempo 7 dias – Tempo 72 horas 5,388 0,003 Tempo 14 dias - Tempo 7 dias 4,570 0,007 Marcas (teste do ∆) 4,043 0,012

Fonte: dados da pesquisa. OBS: 1) teste de esfericidade de Mauchly's (p=0,002); 2) teste de Levene não significativo [∆E*1(24h) (p=0,7); ∆E*2(72h) (p=0,25); ∆E*3(7d) (p=0,36); ∆E*4(14d) (p=0,25)].

Solução: Coca-Cola®®®®

Os testes demonstraram que os bráquetes Composite apresentaram, ao final

de 14 dias, maior alteração de cor que os demais bráquetes testados (Tabela VI).

Tabela VI – Coloração e diferenças (∆) para a alteração de cor (∆E*ab): comparação de marcas (solução Coca-Cola®).


TOTAL A B C D E

∆E *1(24h) 72,26 58,03 67,65 85,86 42,12 65,18 ∆E *2(72h) 90,78E 67,8 51,55 89,15E 33,89 66,64 ∆E *3(7d) 142,88CE 92,62 81,92 145,28CE 79,92 108,53 ∆E *4(14d) 171,73BCDE 81,01 99,2 101,16 95,33 109,69


41

A cor dos bráquetes tenderam a se manter estáveis entre 24 horas e 72 horas

(p=0,753), sendo os efeitos de ganhos de coloração significativos a partir desse

período (p≤0,000). Notou-se que os bráquetes evoluíram de maneira similar ao longo

do tempo, com diferenças nos padrões de manchamento somente no período final

da avaliação (7 - 14 dias, p≤0,000) (Tabela VII). Porém, houve ganho global

diferenciado entre eles (p=0,002), verificando-se nos bráquetes Composite, ao final

de 14 dias, o maior valor de leitura ∆E*ab (Tabela VI e VII).

Tabela VII – Testes Multivariados para Coloração: fatores Marca & Tempo (solução Coca-Cola®).

TESTES F SIG.

Tempo (flatness) 23,839 0,000 Tempo 72 horas - Tempo 24 horas 0,101 0,753 Tempo 7 dias - Tempo 72 horas 48,962 0,000 Tempo 14 dias - Tempo 7 dias 36,839 0,000 Tempo por marca (paralelismo) 3,039 0,002 Tempo 72 horas - Tempo 24 horas 1,832 0,154 Tempo 7 dias - Tempo 72 horas 1,564 0,215 Tempo 14 dias - Tempo 7 dias 7,384 0,000 Marcas (teste do ∆) 5,671 0,002

Fonte: dados da pesquisa. OBS: 1) teste de esfericidade de Mauchly's (p=0,228); 2) teste de Levene não significativo [∆E*1(24h) (p=0,7); ∆E*2(72h) (p=0); ∆E*3(7d) (p=0,49); ∆E*4(14d) (p=0,7)]. Solução: vinho tinto

Os resultados mostraram que todos os bráquetes apresentaram alterações

significativas ao longo do tempo (p≤0,000), exceto no período inicial (24 horas a 72

horas) (p=0,145) (Tabela IX) e que, apesar de todos os bráquetes apresentarem

alteração de cor ao longo do tempo, nenhum apresentou, ao final de 14 dias, uma

alteração de cor (∆E*ab) maior que os demais (Tabela VIII). Observou-se, ainda,

que a alteração de cor evoluiu de maneira diferenciada entre os bráquetes

(p=0,030), apenas no período de 7 a 14 dias (p=0,009) (Tabela IX), mostrando a

tendência dos bráquetes mancharem de forma similar nesta solução.

Tabela VIII – Coloração e diferenças (∆) para a alteração de cor (∆E*ab): comparação de marcas (solução vinho tinto).


TOTAL A B C D E

∆E *1(24h) 97,97 69,97 98,92 76,58 105,47 89,78 ∆E *2(72h) 78,48 41,62 82,97 83,04 114,78B 80,18 ∆E *3(7d) 137,02 82,54 135,32 127,35 136,98 123,84 ∆E *4(14d) 207,68 160,03 152,01 142,48 151,26 162,69


42

Tabela IX – Testes Multivariados para Coloração: fatores Marca & Tempo (solução vinho tinto). TESTES F SIG.

Tempo (flatness) 48,621 0,000 Tempo 72 horas - Tempo 24 horas 2,263 0,145 Tempo 7 dias - Tempo 72 horas 63,662 0,000 Tempo 14 dias - Tempo 7 dias 85,705 0,000 Tempo por marca (paralelismo) 2,103 0,030 Tempo 72 horas - Tempo 24 horas 1,356 0,277 Tempo 7 dias - Tempo 72 horas 1,045 0,404 Tempo 14 dias - Tempo 7 dias 4,226 0,009 Marcas (teste do ∆) 2,102 0,111 Fonte: dados da pesquisa. OBS: 1) teste de esfericidade de Mauchly's (p=0,319); 2) teste de Levene não significativo [∆E*1(24h) (p=0,02); ∆E*2(72h) (p=0,01); ∆E*3(7d) (p=0,27); ∆E*4(14d) (p=0,12)].

DISCUSSÃO

A estabilidade de cor de bráquetes estéticos é de grande importância para o

ortodontista, visto que o paciente busca, além da eficiência, a melhor estética ao

longo de todo o tratamento. Assim, essa característica deve ser levada em

consideração na escolha do bráquete estético.

Na Odontologia, os materiais estéticos podem sofrer alteração de cor,

causada por fatores intrínsecos e extrínsecos. Os fatores intrínsecos envolvem a

própria descoloração do material, com alteração de sua matriz.15,16 Normalmente, a

descoloração intrínseca ocorre com o envelhecimento do material, devido as

variações das condições físico-químicas, como irradiação por luz visível, luz ultra-

violeta e umidade.16-18 Fatores extrínsecos, como a absorção e adsorção de

substâncias, também podem causar descoloração.16,18 A isso se acrescem outros

fatores da instabilidade de cor, tais como: tamanho e forma do material, rugosidade

da superfície, composição, acúmulo de placa e absorção de água.15,19,20

Segundo Ferracane et al.,17 a alteração de cor do material está relacionada

com a oxidação ocorrida durante as reações duplas de carbono em sua matriz,

produzindo compostos de peróxido e a contínua formação de pigmentos devido à

degradação de produtos.

Vários estudos, in vivo e in vitro, vêm sendo realizados na tentativa de

investigar a estabilidade de cor dos materiais dentários.20-25 Muitos deles avaliaram

os materiais após 24 e 72 h nas soluções corantes. Na presente pesquisa, a imersão

em café, Coca-Cola® e vinho tinto foi realizada por 14 dias, buscando, assim, além

de avaliar o manchamento dos bráquetes, identificar a alteração de cor ou saturação

43

após o período de 72 horas, sobretudo em vista do tempo usualmente exigido pelo

tratamento ortodôntico.

O presente estudo buscou avaliar in vitro a instabilidade de cor de diferentes

bráquetes de policarbonato, já que estudos in vivo são difíceis de serem bem

controlados e os resultados podem ser influenciados por diversos fatores, como os

hábitos alimentares e higiene bucal de cada paciente, dificultando a comparação

entre os resultados. Apesar de estudos in vitro permitirem maior controle, possuem

certa limitação, pois dificilmente poderão ser reproduzidas in vitro as condições

naturais. A esse respeito, é importante destacar que cada paciente possui um hábito

alimentar, que tem relação direta com o manchamento dos bráquetes ao longo do

tratamento.

A alteração de cor de uma superfície pode ser detectada através de

colorímetros, espectrofotômetros de reflectância ou por meio visual. Visualmente a

detecção de pequenas alterações de cor é limitada e a sua interpretação subjetiva.

Assim, para que resultados possam ser reproduzidos, as cores devem ser

interpretadas através de métodos de quantificação que permitam a expressão

numérica da cor, como na espectrofotometria de reflectância,26,27 motivo pelo qual

este aparelho foi escolhido para as medições do presente trabalho.

A variação na cor de diferentes amostras está relacionada a diferentes

reflexões da luz. Como a superfície bucal de um bráquete possui aletas que podem

gerar sombras no momento da leitura pelo espectrofotômetro de reflectância, optou-

se por utilizar a base dos bráquetes, que foram devidamente desgastadas de forma

padronizada, minimizando, dessa forma, possíveis erros de leitura.

O desgaste dos bráquetes na Politriz foi feito com lixa d’água de

granulometria 400. Esse desgaste pode ter provocado ranhuras nas bases dos

bráquetes. Buscando gerar o mesmo padrão de ranhuras em todos os bráquetes,

durante o preparo das bases o tempo de desgaste foi padronizado, utilizando-se

uma lixa nova para cada um dos bráquetes testados. Entretanto, por se tratar de

bráquetes de composições diferentes, pode-se cogitar que tais ranhuras tenham

ficado diferentes, o que pode ter influenciado os resultados.

Os bráquetes testados no presente estudo por serem de composições e

fabricantes diferentes, possuem métodos de fabricação diferenciados, que envolvem

além do método de manufaturação, métodos de polimento da superfície dos

bráquetes. Assim, a leitura da base desgastada dos bráquetes não leva em

44

consideração o preparo dado pelos fabricantes na superfície vestibular dos

bráquetes, o que pode limitar a comparação dos resultados obtidos com o real

manchamento ocorrido in vivo.

Estudos a respeito da estabilidade de cor de materiais restauradores 22,23,28,29

utilizaram amostras de mesmo tamanho e forma, mas bráquetes possuem diferentes

tamanhos e formas, que variam conforme a marca comercial. Considerando isso, foi

confeccionada para cada tipo de bráquete uma matriz de silicone na qual se

encaixavam os bráquetes. As matrizes, por sua vez, encaixavam-se ao dispositivo

metálico do espectrofotômetro. Esse dispositivo apresentava uma abertura central

de 3 mm de diâmetro, que limitava a abertura de 20 mm de diâmetro do

espectrofotômetro para um tamanho compatível ao tamanho do bráquete.

Os resultados do presente estudo mostraram que todos os bráquetes de

policarbonato sofreram alteração de cor após 24 horas nas soluções (∆E*ab >0).

Além disso, foram observadas variações significativas ao longo do tempo para todos

os bráquetes e em todas as soluções. Os bráquetes exibiram um padrão de

alteração de cor diferente para cada solução, evidenciando que, clinicamente, o

manchamento do bráquete de policarbonato pode estar relacionado com o tipo de

alimentação do paciente.

Todos os bráquetes testados tiveram alteração de cor quando imersos em

saliva por 24 horas (∆E*ab >0), porém não necessariamente visíveis. Os bráquetes

Composite, quando hidratados, apresentaram a maior alteração de cor

(∆E*ab=0,86). Por outro lado, quando imersos no café, os bráquetes Spirit MB

mostraram a maior alteração de cor (∆E*ab=1,24). Já em Coca-Cola®, os bráquetes

Composite apresentaram a maior alteração de cor (∆E*ab=1,71). Todos os tipos de

bráquetes de policarbonato mostraram tendência similar de manchamento, quando

imersos no vinho tinto.

Em geral, valores de ∆E*ab inferiores a 1 não são considerados como

alteração de cor, porque não podem ser identificados por observadores distintos, ao

passo que valores de ∆E*ab compreendidos entre 1 e 2 são percebidos por apenas

parte dos observadores.26 Portanto, embora valores de ∆E*ab superiores a 2

possam indicar uma alteração na cor amplamente constatável, o limite de percepção

clínica da cor encontrado por Johnston & Kao30 foi de 3.7, a partir do qual a

alteração passa a ser clinicamente inaceitável.

45

Apesar de a literatura ortodôntica25,31 considerar o valore ∆E*ab >3,7 como

uma alteração visualmente perceptível e clinicamente inaceitável, a análise visual

feita por dois observadores distintos e calibrados ao longo da pesquisa mostrou que,

ao final de 14 dias, a alteração de cor dos bráquetes foi visível em todas as soluções

e em todos os bráquetes de policarbonato. Ao final desse período específico o

menor valor de ∆E*ab encontrado foi 0,50 (Miura - Café).

As correlações entre valores de ∆E*ab e a percepção visual das alterações de

cor, a ponto de serem clinicamente inaceitáveis, foram definidas em estudos

baseados em materiais restauradores.30,32 Entretanto, os presentes resultados

sugerem que os mesmos valores limite não seriam aplicáveis a bráquetes de

policarbonato. Outros estudos são necessários para que seja definido um valor de

∆E*ab que sirva como parâmetro adequado aos bráquetes de policarbonato.

Os resultados mostraram ainda que alguns tipos de bráquetes de

policarbonato, quando imersos nas soluções, apresentaram, em períodos

específicos, valores de ∆E*ab menores que no período anterior. À primeira vista,

observando os resultados, imaginou-se que os bráquetes estariam retornando à cor

inicial, fato contraditório em relação à análise visual. Nesse caso, supõe-se que,

sendo a escala de cor CIELAB formada por 3 parâmetros L*, a*, b*, uma alteração

em um desses parâmetros pode alterar significativamente o valor do ∆E*ab, sem

significar que os bráquetes se tornaram visualmente mais escurecidos

Faltermeier et al.,24 pesquisando a influência de soluções corantes e luz

ultravioleta em bráquetes estéticos, constatou que todos os bráquetes, após 72

horas nas soluções, mancharam. Esses autores observaram que, com exceção dos

bráquetes Aesthetic-Line, todos os bráquetes, após 72 horas nas soluções,

mostraram valores de ∆E*ab clinicamente inaceitáveis (∆E*ab >3,3). Além disso, o

vinho causou o maior manchamento, seguido pelo café. No presente estudo, o vinho

tinto, seguido do café, também foram as soluções que causaram a maior alteração

de cor (∆E*ab) ao final de 72 horas.

É interessante observar que, durante toda a pesquisa, o vinho tinto foi a

solução que provocou as maiores alterações nos valores de ∆E*ab. Já a Coca-

Cola®, que no período de 72 horas indicava ter o menor potencial para alterar a cor

dos bráquetes, mostrou, ao final de 14 dias, maior potencial de alteração cromática

que o café.

46

Na literatura, estudos20,24 avaliando o efeito das soluções corantes em

bráquetes estéticos constataram que as alterações de cor foram significativas,

porém, ao contrário do trabalho em discussão, foram encontrados valores de ∆E*ab

significativamente maiores.

É importante ressaltar que a metodologia utilizada pelos autores dos trabalhos

mencionados foi diferente da utilizada neste estudo. Visto que, nas pesquisas

anteriores, a superfície lida no espectrofotômetro de reflectância foi a superfície

vestibular, que, possui aletas, o que representa maior potencial de reter mais

pigmentos das soluções corantes e, principalmente, gerar sombras durante a leitura.

Além disso, os bráquetes testados foram diferentes dos agora utilizados.

Portanto, mais estudos são importantes para avaliar a influência de outros

pigmentos na instabilidade de cor dos bráquetes de policarbonato utilizados

rotineiramente na prática clínica.

CONCLUSÕES

1) Todos os bráquetes mostraram alteração de cor em todas as soluções após

24 horas (∆E*ab >0).

2) Quando imersos no café, os bráquetes Spirit MB mostraram maior alteração

de cor (∆E*ab) que os demais, com exceção dos Silkon Plus. Quando imersos em

Coca-Cola®, os bráquetes Composite apresentaram a maior alteração de cor

(∆E*ab). Os bráquetes de policarbonato, quando imersos no vinho tinto, mostraram

tendência similar de manchamento, não existindo, ao final de 14 dias, diferença

estatística no ∆E entre eles.

3) Os bráquetes Miura e Spell apresentaram menor alteração de cor quando

imersos no café e na Coca-Cola®

4) Todos os bráquetes testados tiveram alteração de cor quando imersos em

saliva por 24 horas, porém não necessariamente visíveis. Os bráquetes Composite

apresentaram a maior alteração de cor (∆E*ab).

5) Os resultados apresentados mostraram variações significativas ao longo do

tempo para todos os bráquetes e em todas as soluções.

6) O vinho tinto e, em seguida, a Coca-Cola® foram as soluções que causaram a

maior alteração de cor (∆E*ab) ao final de 14 dias.

47

7) Embora a tendência de manchamento tenha sido constatada, os bráquetes

exibiram padrões de alteração de cor diferentes, conforme o tipo de bráquete, a

solução utilizada e o tempo de imersão.

Abstract: Introduction: Although the color of these plastic brackets is their major advantage over conventional metallic brackets, this property is the least investigated and most of the few articles mentioning the color instability of plastic brackets are not based on scientific evidence, but rather in anecdotal assumptions. The purpose of this study was to evaluate in vitro, color instability of five types of polycarbonate brackets when immersed in three potentially staining substances (red wine, black coffee and Coke™). Methods: The sample was divided in four groups according to the substance in which they were immersed. Possible color alterations were measured by a reflection spectrophotometer in five time intervals: T0 (dry), T1 (24 hours after immersion), T2 (72 hours after immersion), T3 and T4 (7 and 14 days after immersion, respectively). Results: there was a significant color variation over time for all brackets and substances. The plastic brackets showed a different pattern of staining for each substance tested. Conclusion: Plastic brackets presented a poor stability in their optical properties when immersed in potentially staining solutions over all time intervals tested. Key words: plastic brackets, staining solutions, optical properties, color instability.

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50

CONSIDERAÇÕES FINAIS

O ortodontista não deve dispensar a busca de informações em outras áreas

do conhecimento. Especialmente no que diz respeito aos bráquetes estéticos atuais,

é relevante saber os princípios da cor e os meios para mensurá-la, para caracterizar

e avaliar as características, vantagens e desvantagens estéticas de cada material.

A hidratação pela saliva artificial, no período de 24 horas, foi significativa para

a alteração de cor de todos bráquetes estéticos de policarbonato analisados pelo

Espectrofotômetro de reflectância.

Quando submetidos a soluções corantes e análise in vitro, todos os bráquetes

de policarbonato pesquisados sofreram variações de cor significativas ao longo do

tempo, identificadas pela análise espectrofotométrica. A variação de cor dada pela

medição espectrofotométrica não coincidiu exatamente com a percepção visual,

evidenciando a subjetividade da análise meramente visual.

Embora a tendência de manchamento tenha sido constatada, os bráquetes

exibiram padrões de alteração de cor diferentes, conforme o tipo de bráquete, a

solução utilizada e o tempo de imersão. Os dados obtidos sugerem que a evolução

estética do bráquete durante o tratamento está condicionada ao tipo de material

escolhido e às condições reais de uso, incluindo a dieta do paciente e sua higiene

oral.

Os resultados da pesquisa podem ser úteis às escolhas clínicas do

ortodontista, considerando os questionamentos e expectativas estéticas do paciente,

relacionadas à estabilidade de cor dos bráquetes.

Estudos mais específicos sobre a estabilidade de cor dos materiais utilizados

na ortodontia devem ser realizados, visto que a demanda por aparelhos menos

aparentes e mais discretos aumenta progressivamente. Tais estudos devem orientar

a indústria ortodôntica no desenvolvimento de materiais com maior estabilidade de

cor, propiciando maior satisfação do profissional e do paciente.

51

ANEXOS

ANEXO A

SOLUÇÃO MARCA TEMPO

∆E*(TOTAL) ∆E*24H ∆ E*72H ∆E*7 DIAS ∆E*14 DIAS

Sal

iva

COMPOSITE 86,71 (±14,9) N.A N.A N.A 86,67 (±14,94) MIURA 43,46 (±23,53) N.A N.A N.A 43,33 (±23,48) SILKON PLUS 46,49 (±25,83) N.A N.A N.A 46,5 (±26,02) SPIRIT PLUS 36,19 (±12,2) N.A N.A N.A 36 (±12,09) SPELL 29,65 (±11,75) N.A N.A N.A 29,67 (±11,82) Total 48,5 (±10,61) N.A N.A N.A 48,43 (±10,62)

Co

ca-c

ola

COMPOSITE 72,26 (±30,48) 90,78 (±29,25) 142,88 (±24,79) 171,73 (±30,48) 119,42 (±24,36) MIURA 58,03 (±21,67) 67,8 (±17,94) 92,62 (±23,03) 81,01 (±28,91) 74,83 (±20,31) SILKON PLUS 67,65 (±21,16) 51,55 (±11,05) 81,92 (±15,55) 99,2 (±20,3) 75,08 (±4,47) SPIRIT PLUS 85,86 (±36,69) 89,15 (±30,1) 145,28 (±19,58) 101,16 (±27,05) 105,25 (±25,18) SPELL 42,12 (±24,52) 33,89 (±7,58) 79,92 (±37,08) 95,33 (±25,22) 62,79 (±16,18) Total 65,18 (±12,61) 66,64 (±11,89) 108,53 (±14,92) 109,69 (±16,01) 87,48 (±11,23)

Vin

ho

tin

to COMPOSITE 97,97 (±23,8) 78,48 (±11,54) 137,02 (±33,44) 207,68 (±41,32) 130,25 (±17,25)

MIURA 69,97 (±23,34) 41,62 (±8,95) 82,54 (±18,37) 160,03 (±41,34) 88,54 (±14,23) SILKON PLUS 98,92 (±16,54) 82,97 (±7,65) 135,32 (±16,54) 152,01 (±14,13) 117,33 (±10,05) SPIRIT PLUS 76,58 (±20,17) 83,04 (±28,22) 127,35 (±29,23) 142,48 (±31,2) 107,29 (±21,86) SPELL 105,47 (±51,82) 114,78 (±30,81) 136,98 (±45,1) 151,26 (±41,48) 127,13 (±39,07) Total 89,78 (±13,41) 80,18 (±11,88) 123,84 (±14,75) 162,69 (±16,99) 114,11 (±10,96)

Caf

é

COMPOSITE 58,33 (±18,8) 105,52 (±14,96) 46,13 (±22,42) 63,21 (±34,82) 68,13 (±15,34) MIURA 63,57 (±23,72) 126,31 (±17,52) 39 (±14,52) 50,59 (±18,96) 69,83 (±6,86) SILKON PLUS 38,17 (±17,85) 62,7 (±19,62) 37,65 (±9,87) 69,89 (±16,53) 52,08 (±6,57) SPIRIT PLUS 55,18 (±13,29) 56,43 (±28,03) 83,53 (±35,96) 124,94 (±33,51) 80 (±12,49) SPELL 50,07 (±17,26) 75,49 (±34,04) 57,04 (±14,85) 53,76 (±14,47) 59,04 (±7,76) Total 53,06 (±8,3) 85,29 (±13,86) 52,67 (±10,86) 72,48 (±14,38) 65,82 (±5,55)

To

tal

COMPOSITE 78,82 (±12,24) 91,59 (±12,1) 108,68 (±25,74) 147,54 (±35,06) 101,11 (±13,3) MIURA 58,76 (±11,48) 78,58 (±18,78) 71,38 (±15,1) 97,21 (±27,67) 69,14 (±10,53) SILKON PLUS 62,81 (±13,59) 65,74 (±9,68) 84,97 (±20,5) 107,03 (±18,65) 72,75 (±13,25) SPIRIT PLUS 63,45 (±13,23) 76,2 (±17,02) 118,72 (±20) 122,86 (±18,49) 82,14 (±14,65) SPELL 56,83 (±18,52) 74,72 (±21,42) 91,31 (±24,72) 100,12 (±24,74) 69,66 (±17,87) Total 64,13 (±6,32) 77,37 (±7,36) 95,01 (±10,05) 114,95 (±11,87) 78,96 (±6,57)

Fonte: dados da pesquisa. OBS: os valores dentro dos parênteses representam o intervalo de confiança das médias com 95% de confiança. Nesta tabela a média dos valores apresentados N.A indica que não se aplica. Valores multiplicados por 100.

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