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CEPPE Centro de Pós-Graduação e Pesquisa Curso de Mestrado em Odontologia área de concentração em Dentística MARIO ALBERTO MARCONDES PERITO INFLUÊNCIA DA TÉCNICA DO PREPARO CAVITÁRIO UTILIZANDO LASER DE Er:YAG E DOS TIPOS DE MATERIAIS RESTAURADORES NA PREVENÇÃO DE CÁRIE Guarulhos 2009

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CEPPE

Centro de Pós-Graduação e Pesquisa

Curso de Mestrado em Odontologia área de concentração em Dentística

MARIO ALBERTO MARCONDES PERITO

INFLUÊNCIA DA TÉCNICA DO PREPARO CAVITÁRIO

UTILIZANDO LASER DE Er:YAG E DOS TIPOS DE

MATERIAIS RESTAURADORES NA PREVENÇÃO DE

CÁRIE

Guarulhos

2009

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MARIO ALBERTO MARCONDES PERITO

INFLUÊNCIA DA TÉCNICA DO PREPARO CAVITÁRIO

UTILIZANDO LASER DE Er:YAG E DOS TIPOS DE

MATERIAIS RESTAURADORES NA PREVENÇÃO DE

CÁRIE

Dissertação apresentada à Universidade Guarulhos para obtenção do título de Mestre em Odontologia. Área de Concentração em Dentística. Orientador Prof. Dr. José Augusto Rodrigues Co-orientadora Profa. Dra. Alessandra Cassoni Ferreira

Guarulhos

2009

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Ficha catalográfica elaborada pela Coordenação Biblioteca Fernando Gay da Fonseca

Perito, Mario Alberto Marcondes

P446i Influência da técnica do preparo cavitário utilizando laser de ER: YAG e dos tipos de materiais restauradores na prevenção de cárie/ Mario Alberto Marcondes Perito. Guarulhos, SP, 2009.

77 f. ; 31 cm

Dissertação (Mestrado em Odontologia, área de concentração em Dentística) - Centro de Pós-Graduação e Pesquisa Universidade Guarulhos, 2009.

Orientador: Prof. Dr. José Augusto Rodrigues Co-orientadora: Profa. Dra. Alessandra Cassoni Ferreira Bibliografia: f. 71-72

1. Laser. 2. Cárie dental. 3. Cimentos de ionômero de vidro. 4. Laser de Er: YAG I. Título. II. Universidade Guarulhos.

CDD 22st

617.675

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Dedico este trabalho à minha esposa Patrícia e

aos meus filhos Pedro e Giovana que me dão

força e coragem para prosseguir.

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AGRADECIMENTOS

À Universidade Guarulhos, pela oportunidade dada na obtenção do título de Mestre.

Ao Prof. Dr. José Augusto Rodrigues pelo estímulo, amizade e paciência, cuja

dedicação o faz um exemplo de profissional.

À Profa. Dra. Patrícia Moreira de Freitas do Laboratório Experimental de Laser em

Odontologia (LELO) da Faculdade de Odontologia da Universidade de São Paulo por permitir

a utilização dos equipamentos para o desenvolvimento deste trabalho.

À Cirurgiã-Dentista Ana Carolina Tedesco Jorge pelo auxílio no desenvolvimento

deste trabalho.

A todos os professores do Curso de Mestrado em Odontologia da Universidade

Guarulhos, especialmente ao Prof. Dr. André Figueiredo Reis e à Profa. Dra. Cláudia Ota-

Tsuzuki pela compreensão e amizade.

À Profa. Tânia Rocha Cabral Ribas pela amizade, confiança e incentivo.

Aos funcionários do Curso de Odontologia da Universidade Guarulhos pela

dedicação e apoio.

Aos colegas de mestrado, Carlos Eduardo Pena, Luis Gustavo Barrotte Albino e

Ronaldo Viotti pelo companheirismo e amizade.

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RESUMO Este estudo in vitro avaliou a influência do preparo cavitário com laser de Er:YAG e materiais

restauradores cariostáticos na prevenção de lesões de cáries secundárias. Em uma seqüência

lógica, o assunto foi abordado por intermédio do desenvolvimento de quatro trabalhos. No

primeiro foi realizada uma revisão bibliográfica sobre a utilização do laser na prevenção da

cárie dental. No segundo e no terceiro trabalho, blocos de esmalte dental humano foram

distribuídos em dois grupos para preparos cavitários (1,6 mm ∅), realizados com pontas

diamantadas ou com laser de Er:YAG (LA - 6Hz, 300mJ), ambos refrigerados. Cada grupo

foi dividido em 3 subgrupos e restaurados com ionômero de vidro (GI), ionômero de vidro

modificado por resina (RM) ou resina composta (CR). Os blocos foram termociclados (5º -

55ºC ± 2ºC, 1000 ciclos) e submetidos a ciclagem de pH. No segundo trabalho foi realizada a

análise visual da formação de lesões de cárie nas amostras, por três examinadores calibrados

(Kappa> 0,73) de acordo com escala ordinal com escores de 0-3. Os resultados foram

analisados pelo teste de Kruskal-Wallis e teste de Dunn (α=0,05). Não foi observado efeito

cariostático nas cavidades preparadas com pontas diamantadas e restauradas com compósitos.

Não foi observada nenhuma diferença no efeito cariostático nas cavidades restauradas com os

mesmos materiais e preparadas com pontas diamantadas ou laser de Er:YAG. Entretanto,

cavidades preparadas com laser mostraram menor formação de lesões cariosas que as

cavidades preparadas com pontas diamantadas. No terceiro trabalho foi realizada análise de

microdureza superficial (Knoop) das amostras a 100µm da margem das cavidades. A média

de 4 indentações foi utilizada para ANOVA seguida pelo teste de Tukey. O desenvolvimento

de lesões de cáries ao redor dos preparos por laser foi menor que nas cavidades preparadas

por pontas diamantadas, contudo, nenhum efeito cariostático sinérgico foi observado entre o

laser e o cimento de ionômero de vidro. No quarto trabalho foi avaliada a correlação de

Spearman entre o diagnóstico de lesões artificiais de cárie secundária em esmalte in vitro por

inspeção visual e por microdureza superficial (Knoop). Essa, foi estatisticamente significante

e demonstrou uma fraca correlação negativa entre as variáveis de resposta. Com base nos

trabalhos desenvolvidos, observou-se que o Laser de Er:YAG proporcionou efeito cariostático

ao redor dos preparos cavitários sendo mais evidente nas análises realizadas pelo teste de

microdureza. O GI apresentou maior efeito cariostático em relação à RM e não foi observado

efeito cariostático na CR independente do tipo de preparo.

Palavras-Chaves: Laser, cárie dental, compósitos resinosos, cimento de ionômero de vidro,

flúor, fluoretos, esmalte dental, microdureza.

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ABSTRACT

The influence of the cavity preparation technique and the types of restorative materials

containing fluorides in the prevention of the secondary caries lesions was evaluated in this in

vitro study. In a logic sequence the subject was approach by four manuscripts. The first study

made a bibliographic revision about the laser employment in the prevention of the secondary

caries lesions. The second and the third manuscripts, human dental enamel blocks were

distributed into 2 groups for cavity preparations (1.6 mm ∅), performed with diamond burs or

Er:YAG laser (LA - 6Hz, 300mJ) both refrigerated. Each group was divided into 3 sub-groups

that were restored using a glass-ionomer cement (GI), a resin-modified glass-ionomer (RM),

or a composite resin (CR). The blocks were thermocycled (5º - 55ºC ± 2ºC, 1000 cicles) and

submitted to a pH challenge. In the second work the slabs were analyzed by visual

examination by 3 calibrated examiners (Kappa> 0.73) according to an ordinal scale ranked (0-

3). The results were analyzed by the Kruskal-Wallis test and the Dunn test (α=0.05). Non

cariostatic effect in the cavities performed with diamond burs and restored with composite

resin was observed. No differences in the cariostatic effect of the cavities restored with the

same material and prepared with diamond burs or Er:YAG laser was observed. However,

cavities prepared with Er:YAG laser showed less caries lesions formation than cavity

preparation with diamond burs. In the third study the blocks were analyzed by the

microhardness test (Knoop) in a distance of 100µm from the cavity walls. The average of 4

indentations was used in the ANOVA followed by Tukey’s test. The development of caries

lesion around lased cavity preparation were lesser than the cavities prepared with diamond

burs, however, no synergistic cariostatic effect was observed between Er:YAG laser and glass

ionomer cement. In the fourth study the correlation of in vitro artificial secondary caries

diagnosis on enamel between visual evaluation and superficial microhardness test (Knoop)

was verified by Spearman’s rho nonparametric correlation that showed a statistical significant

weak negative agreement between the response variables. Based in the manuscripts presented

it was observed that the Er:YAG laser provide cariostatic effect around the cavities

preparation, which was more evidenced with the microhardness analysis. The GI presented

more cariostatic effect than RM and no cariostatic effect was observed in CR despite the

cavity preparation technique.

Key words: Laser, dental caries, cariostatic agents, composite resin, glass-ionomer cement,

fluoride, dental enamel, microhardness.

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SUMÁRIO

Página

1. INTRODUÇÃO............................................................................................................... 07

2. PROPOSIÇÃO................................................................................................................ 11

3. DESENVOLVIMENTO.................................................................................................. 12

3.1 Capítulo 1

Uso do laser na prevenção da cárie dental............................................................... 13

3.2 Capítulo 2

Effect of the cavity preparation with Er:YAG laser and fluoride releasing

materials in the prevention of caries lesions............................................................ 27

3.3 Capítulo 3

Cavity preparation and restorative materials influence on the prevention of

secondary caries....................................................................................................... 41

3.4 Capítulo 4

Correlation between visual and superficial microhardness evaluation

of artificial secondary caries.................................................................................... 57

4. CONCLUSÕES............................................................................................................... 70

REFERÊNCIAS ................................................................................................................. 71

ANEXOS............................................................................................................................. 73

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1. INTRODUÇÃO

Até o século passado a doença cárie era uma doença com alta incidência que

ocorria em quase todos os indivíduos. Atualmente, com os conhecimentos sobre a etiologia, e

desenvolvimento da doença, sabe-se que ela afeta indivíduos que possuem dentes,

microrganismos patogênicos e consomem uma dieta rica em carboidratos, levando a

freqüentes quedas de pH no meio bucal. Entretanto, seu desenvolvimento pode ser afetado por

outros fatores moduladores, como a quantidade e a qualidade da saliva, a classe social, renda

familiar, escolaridade, conhecimento e comportamento frente à doença (THYLSTRUP &

FEJERSKOV, 1994; MOI et al., 2005)

A presença de flúor na cavidade bucal também pode interferir nos fenômenos de

desmineralização e potencializar a remineralização. Os fluoretos estão disponíveis para a

maior parte da população na água de abastecimento, e na forma de dentifrícios, bochechos,

aplicações tópicas em géis ou vernizes ou ainda pode ser liberado de materiais restauradores

prevenindo as lesões secundárias (THYLSTRUP & FEJERSKOV, 1994; RODRIGUES et al.,

2005; MOI et al., 2005).

As lesões secundárias são lesões que se desenvolvem ao redor das restaurações,

sendo ocasionadas pelo mesmo agente da lesão primária, o ácido gerado no biofilme

bacteriano, promovendo um desequilíbrio entre a desmineralização e a remineralização,

favorecendo a desmineralização. Entretanto, estas lesões podem se desenvolver em duas

frentes: na superfície como a lesão primária e através da parede da cavidade quando há uma

falha no selamento marginal da restauração (TANTBIROJN et al., 1997).

Nesse contexto, o uso de materiais restauradores adesivos e que possuem a

vantagem de liberação de flúor com propósitos preventivos vem recebendo muita ênfase e é

amplamente discutido (TANTBIROJN et al., 1997; RODRIGUES et al., 2005; MOI et al.,

2005).

Essa técnica preventiva que emprega materiais que liberam flúor surgiu com os

cimentos de silicato que proporcionavam às paredes das cavidades um alto grau de resistência

à formação de lesões de cárie, causado pela alta liberação de fluoretos (HALS, 1975). Porém,

estes cimentos eram muito solúveis e foram substituídos pelos cimentos de ionômero de

vidro, que em relação aos cimentos de silicato, possuem menor solubilidade, mas mantém a

ação anticariogênica pela liberação de flúor, considerada de grande importância na prevenção

de cáries secundárias (HICKS et al., 1986; TANTBIROJN et al., 1997).

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Apesar de melhoras nas propriedades estéticas, mecânicas e biocompatibilidade,

os cimentos de ionômero de vidro ainda possuem algumas limitações podendo sofrer

desequilíbrios hídricos que podem comprometer seu desempenho clínico (ARAÚJO et al.,

2006).

Materiais híbridos de ionômero de vidro e resina composta foram desenvolvidos no

final da década de 80, apresentando como vantagens os resultados estéticos, a facilidade de

aplicação e a presa imediata pela luz, com maior resistência ao desgaste e efeito cariostático

semelhante aos ionômeros convencionais (DIJKMAN et al., 1993). Devido à necessidade

estética, fluoretos também foram adicionados à fórmula de algumas resinas compostas e

sistemas adesivos, mas o efeito cariostático destes materiais ainda é questionável pois para

que o flúor tenha ação deve se tornar ionizado e, para tanto, deve se desprender da matriz

resinosa a qual pode perder propriedades físicas. Poucos estudos demonstram a efetividade

destes materiais (KERBER & DONLY, 1993; PARK & KIM, 1997; FERRACANE et al.,

1998; LOBO et al., 2005; RODRIGUES et al., 2005).

Paralelamente ao desenvolvimento dos materiais restauradores com ação

cariostática, em 1965 estudos sugeriram a utilização do laser de alta potência, principalmente

o laser de Er:YAG, como ferramenta na prevenção da cárie dental por promover uma maior

ácido-resistência ao esmalte (YAMAMOTO & SATO, 1980).

A grande parte dos estudos recentes está focada nos efeitos da irradiação laser

sobre o esmalte desmineralizado isolada ou em associação aos fluoretos tópicos. Estes

empregam ensaios de microradiografia, espectroscopia Raman, microscopia de luz polarizada,

microscopia eletrônica de varredura, ensaios de microdureza e avaliação clínica. Tais estudos

demonstram que os lasers que tem afinidade por hidroxiapatita e água como o de argônio,

CO2 ou os de Érbio podem reduzir a desmineralização do esmalte frente ao desafio

cariogênico em 30–50% (CEBALLOS et al., 2001; HARAZAK et al., 2001; KLEIN et al.,

2005; FREITAS et al., 2005; CECCHINI et al., 2005; KIM et al., 2006; LIU & HSU, 2007).

O mecanismo pelo qual ocorre o ganho de ácido-resistência ainda não está

totalmente claro, alguns autores atribuem ao efeito dos lasers de derretimento do esmalte

dental sem a ocorrência do fenômeno de ablação. A ablação é um efeito do aquecimento e

vaporização da água, resultando em altas pressões internas, com microexplosões resultando

na remoção do conteúdo orgânico e inorgânico, alterando a superfície do esmalte (HIBST &

KELLER, 1989).

Este mesmo efeito é esperado para estes lasers nos preparos cavitários, por

exemplo, o laser de Er:YAG causa uma efetiva ablação em tecido saudável, assim como em

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lesões cariosas, sem causar danos térmicos aos tecidos adjacentes, e é indicado para a

remoção de tecido dental no preparo de cavidades visto que possibilita o máximo de

conservação de estrutura dental e não ocasiona danos a polpa (MISERENDINO & PICK,

1995; CORDEIRO et al., 2005).

Ceballos et al. (2001), prepararam cavidades classe V e condicionaram com laser

de Er:YAG (300-250mJ2 - 2Hz) e restauraram com resina composta. Após um desafio

cariogênico observaram através de microscopia de luz polarizada uma redução de 56% na

profundidade de lesão. Concordando com Klein et al. (2005), que demonstraram que a

irradiação da margem cavo-superficial de restaurações de resina composta com laser de CO2

foi capaz de inibir a perda de minerais no esmalte humano e com Harazak et al. (2001); que

observaram através da avaliação por fotografias que o laser de Nd:YAG (40J/cm2 - 20Hz–5s)

é efetivo na prevenção da formação de manchas brancas in vitro, em pré-molares humanos,

imersos em ácido lático, bem como pode ser utilizado in vivo em associação com flúor na

reversão de lesões iniciais de mancha branca ao redor de braquetes ortodônticos.

No estudo in vitro, realizado por Freitas et al. (2005), observou-se que a

irradiação do laser de ER,Cr:YSGG inibe o processo de desmineralização do esmalte e

aumenta a sua ácido-resistência. Cecchini et al. (2005), avaliaram in vitro a eficácia do laser

de Er:YAG no aumento da ácido-resistência do esmalte, por meio de espectrometria de força

atômica verificando a quantidade de cálcio e fósforo do esmalte, e esta análise associada à

microscopia eletrônica de varredura demonstrou que a aplicação do laser de Er:YAG com

baixos níveis de energia oferece diminuição da solubilidade do esmalte sem causar alterações

na estrutura superficial. Observa-se ainda por difração de Rx e espectrofotômetro de emissão

de plasma atômico, que o esmalte bovino tratado com um pulso de laser de Er:YAG (33J/cm2

- 2Hz) apresentaram uma maior quantidade de Ca, sendo uma perda de 10% de Ca e 13% de

fosfato menor do que o esmalte bovino normal frente a um modelo de desafio cariogênico

(KIM et al., 2006). Ainda através de espectroscopia Raman, Liu & Hsu (2007) demonstraram

que dentes decíduos tornam-se mais resistentes à desafios cariogênicos após a aplicação do

laser de Er:YAG (5.1 J/cm2–2 Hz–5s).

Por outro lado Apel et al. (2003), compararam a resistência ao desafio cariogênico

de cavidades preparadas com lasers de Er:YAG e de Er,Cr:YSGG. Empregando microscopia

de luz polarizada, não encontraram diferenças estatísticas entre os lasers, e o grupo que

recebeu o preparo cavitário com pontas diamantadas apresentou profundidade de lesão

estatisticamente menor que os grupos preparados com os lasers. Assim, concluíram que o

preparo cavitário ou a aplicação de lasers não oferece resistência a cárie.

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Assim, pode-se notar a existência de poucos estudos que avaliam o efeito de

ácido-resistência sugerido ao laser durante o preparo cavitário e condicionamento da

superfície, bem como a ausência da associação desta técnica com materiais que apresentam

efeito cariostático, indicados para pacientes de alto risco de cárie. Dessa forma, não se sabe se

a associação do preparo cavitário com laser e o uso de materiais restauradores pode ter um

efeito sinérgico inibindo ainda mais o desenvolvimento de lesões cariosas secundárias.

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2. PROPOSIÇÃO

O propósito deste trabalho foi avaliar, in vitro, a influência da técnica do preparo

cavitário convencional com alta rotação e pontas diamantadas e com laser de Er:YAG

associadas a materiais restauradores cariostáticos na prevenção do desenvolvimento de cárie

secundária.

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3. DESENVOLVIMENTO

Em uma seqüência lógica o tema deste trabalho foi estudado por intermédio do

desenvolvimento de quatro estudos, aprovados no Comitê de Ética em Pesquisa da

Universidade Guarulhos (Anexos A, B e C), apresentados a seguir como capítulos:

Capítulo 1: Artigo de revisão de literatura: ¨Uso do laser na prevenção da cárie dental¨,

submetido à revista Dentística on line.

Capítulo 2: Artigo em fase de redação: ¨Effect of the cavity preparation with Er:YAG laser

and fluoride releasing materials in the prevention of caries lesions¨, a ser

submetido à revista Lasers in Medical Science.

Capítulo 3: Artigo aceito na revista Photomedicine and Laser Surgery: ¨Cavity preparation

and restorative materials influence on the prevention of secondary caries¨.

(Anexo D)

Capítulo 4: Artigo aceito na revista Saúde da Universidade Guarulhos: ¨Correlation between

visual and superficial microhardness evaluation of artificial secondary caries¨.

(Anexo E)

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3.1 Capítulo 1

Artigo submetido à revista Dentística on line

USO DO LASER NA PREVENÇÃO DA CÁRIE DENTAL

USE OF LASER IN DENTAL CARIES PREVENTION

Mario Alberto Marcondes Perito1

Ana Carolina Tedesco Jorge2

Alessandra Cassoni3

José Augusto Rodrigues4

ENDEREÇO PARA CORRESPONDÊNCIA: Prof. Dr. José Augusto Rodrigues Programa de Pós-Graduação em Odontologia Universidade Guarulhos - UnG Rua Dr. Nilo Peçanha, 81 Prédio U 6º Andar Centro Guarulhos - CEP 07011-040 Tel (+55 11) 64641769 Fax (+55 11) 64641758 [email protected] ou [email protected]

1 Prof. Assistente da Universidade Guarulhos (UnG) e Diretor do Curso de Odontologia da UnG 2 Cirurgiã-Dentista – Graduada na UnG. 3 Mestre e Doutora em Odontologia (Dentística) pela Faculdade de Odontologia da USP- SP, Profa. Adjunta da UnG. 4 Doutor e Mestre em Dentística pela Faculdade de Odontologia de Piracicaba (UNICAMP); Professor Adjunto da UnG

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Use of laser in dental caries prevention

Uso do laser na prevenção da cárie dental

Resumo

Desde o desenvolvimento dos primeiros lasers, pesquisas estão sendo realizadas com

a finalidade de aprimorar seu uso em diferentes áreas. Na Odontologia a luz laser pode ser

utilizada em diferentes especialidades, incluindo a prevenção de lesões cariosas primárias e

secundárias. Este trabalho tem como objetivo discutir o uso da luz laser na prevenção da cárie

dental. Os lasers mais utilizados na prevenção da cárie dental são os de Argônio, Érbio e

dióxido de carbono (CO2). Cada um destes trabalha com padrões diferentes mas com a mesma

finalidade, a modificação do tecido dental tornando-o mais ácido-resistente. Nota-se através

da revisão de literatura que os resultados observados em laboratório são muito promissores e

os lasers podem ser utilizados na prevenção da cárie dental.

Palavras-chave: Lasers, uso terapêutico, cárie dentária, desmineralização dental

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1- Introdução

A cárie dental é uma doença infecciosa que acarreta o desenvolvimento de lesões nos

tecidos dentais quando não controlada. As lesões cariosas são o resultado do metabolismo

bacteriano, na presença de carboidratos provenientes da dieta, com a produção de ácidos

orgânicos que causam a desmineralização do esmalte e da dentina1.

A prevenção da doença cárie é baseada no controle dos múltiplos fatores que podem

determinar ou moderar seu desenvolvimento, ou seja, é baseada na avaliação do risco de cárie

do paciente e instituição de medidas que possam diminuir este risco como aperfeiçoamento da

técnica de higiene bucal e aumento do uso de fluoretos pelos pacientes2.

Nos casos em que os pacientes necessitam de tratamento restaurador o objetivo

inicial deve ser a adequação do meio bucal e redução da atividade de cárie do paciente, para

que em seguida, sejam realizadas as restaurações definitivas e não haja reincidência de lesões,

ou seja, desenvolvimento de cárie secundária 2;3.

O desenvolvimento de lesões cariosas secundárias ainda é um dos principais motivos

para substituição de restaurações, e a possibilidade de evitar ou mesmo retardar este tipo de

lesão pode reduzir a necessidade de substituição de restaurações2;4. Para tanto, além da

instrução sobre higiene bucal na fase de adequação do paciente, pode-se utilizar materiais

cariostáticos restauradores, como os híbridos de ionômeros de vidro em pacientes de alto

risco5;6;7.

O potencial cariostático dos materiais ionoméricos convencionais e dos híbridos vem

sendo amplamente estudado desde a década de 19708 e o efeito cariostático dos materiais

ionoméricos na prevenção de lesões de cárie secundária já é bem descrito na literatura e estes

possuem grande aplicabilidade clínica5;6;7;8.

Paralelamente ao desenvolvimento destes materiais restauradores cariostáticos

ocorreu a descoberta do laser e iniciaram-se os primeiros experimentos em Odontologia9, nos

quais foi notada a capacidade da luz laser de modificar os tecidos dentais duros tornando-os

mais ácido-resistentes10;11;12.

Laser é o acrônimo de “Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation”,

que significa “Ampliação de Luz por Meio da Emissão Estimulada de Radiação”, ou seja, o

laser nada mais é do que uma luz que quando emitida vai promover fenômenos físicos e

interagir com os tecidos como qualquer outro tipo de luz, a diferença é que é uma luz com

comprimento de onda específico emitida em um feixe monocromático, coerente e colimado

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que pode ser facilmente focado para aplicação no tecido desejado obtendo interação ou efeito

terapêutico12.

Entretanto, existem diferentes tipos de laser, que podem ser utilizados para o preparo

cavitário ou mesmo para modificar o esmalte e dentina visando a prevenção do

desenvolvimento de lesões cariosas e este trabalho tem como objetivo demonstrar os lasers

indicados para prevenção da cárie dental.

2- Uso do laser na prevenção de lesões cariosas

A luz laser quando incide sobre um material pode sofrer, em combinação ou não,

quatro fenômenos físicos: reflexão, quando a luz é refletida em outra direção; transmissão,

quando a luz atravessa diretamente o material e não causa nenhum efeito, difusão, quando a

luz penetra no material mas se difunde no mesmo; e absorção, quando a luz é absorvida.

Desses, a absorção é o fenômeno mais desejado sobre os tecidos dentais, pois é através deste

que a energia luminosa do laser se transforma em calor e promove alterações que podem

tornar os tecidos dentais mais ácido-resistentes13.

O primeiro laser desenvolvido foi o de rubi, e sua primeira tentativa de uso em

Odontologia, como substituto das pontas diamantadas, foi pouco explorada no início, pois a

quantidade de energia gerada era muito grande e somente 20% era absorvida e produzia uma

grande quantidade de calor que se difundia por todo o tecido14. A produção de calor em

excesso pelos lasers é um efeito co-lateral não desejado, pois pode acarretar em danos nos

tecidos pulpares e periodontais adjacentes. Assim, o laser ideal deve produzir a ação desejada

gerando pouco calor, o qual deve se restringir ao local desejado15.

Com o avanço da pesquisa científica novos lasers que possuem maior absorção pela

hidroxiapatita e pela água foram desenvolvidos e estes se destacaram para o uso em tecidos

dentais duros e na prevenção de lesões de cárie dental16;17. Esta prevenção é obtida pela

modificação da estrutura do esmalte tornando-o mais ácido-resistente16;18. A ácido-resistência

é obtida com a absorção do laser pela hidroxiapatita e sua subseqüente conversão em calor. O

calor gerado causa alterações microestruturais e químicas na hidroxiapatita, ocorre o

derretimento da mesma e re-cristalização que gera modificações da estrutura da hidroxiapatita

com o aumento da proporção de minerais e redução de carbonato e água que sofrem

evaporação14;16;18;19;20. Embora a presença de matéria orgânica seja pouca, sua eliminação

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garante uma maior ácido-resistência e supõe-se que os micro-espaços formados são

rapidamente mineralizados e re-cristalizados10;21.

Outro efeito observado após a aplicação do laser é a redução da permeabilidade

dental, efeito que diminui a passagem dos ácidos gerados pelas bactérias através da estrutura

dental dificultando a desmineralização e retardando a progressão de lesões cariosas10.

Assim, o uso do laser nas superfícies dentais, ao redor das restaurações, bem como a

irradiação das paredes de preparos ou a total confecção dos mesmos com o laser pode ser

considerada uma medida profilática para o desenvolvimento de lesões cariosas secundárias4.

Diversos tipos de laser estão sendo estudados para o uso profilático da cárie dental,

entretanto, a inibição de lesões cariosas varia de acordo com o tipo de comprimento de onda,

modo operacional e densidade de energia utilizada, o que torna difícil uma comparação entre

eles4. Os lasers utilizados para este fim são os de Argônio, CO2, Nd:YAG, Er:YAG e

Er,Cr:YSGG.

O laser de CO2, que possui meio ativo gasoso e como facilitadores os gases de He,

N2 e CO2, com comprimento de onda entre 9,3 e 10,6 µm no espectro infravermelho, foi um

dos primeiros aplicados na prevenção da cárie dental e se destacava por atuar com pequenas

densidades de energia, com 13 a 50 J/cm2 modificando o esmalte dental de uma forma similar

ao laser de rubi (trabalhando de 200 a 700J/cm2), diminuindo significativamente a produção

de calor e de fissuras na superfície dental22. Em uma revisão de literatura sobre laser de

dióxido de carbono em prevenção de cáries, Rodrigues et al.23 afirmam que irradiação do

esmalte dental pelo laser de CO2 altera os cristais de hidroxiapatita reduzindo a reatividade

ácida dos minerais.

Com o intuito de avaliar o efeito preventivo do laser de CO2 in vivo, Brugnera Junior

et al.24, em 1997, trataram 112 primeiros molares permanentes de pré-adolescente com selante

ou laser e observaram, após 4 anos, que a aplicação individual do laser não foi suficiente na

prevenção de lesões cariosas, porém, pode apresentar um efeito preventivo mais vantajoso se

associada à aplicação de selantes. Tsai et al.25 avaliaram a resistência ácida de dentes

humanos tratados com o laser de CO2 e laser de Nd:YAG ao processo de desmineralização

durante 24 e 72 hs e observaram que o grupo tratado com o laser de CO2 apresentou menor

concentração de cálcio dissolvida no tampão lactato do que o laser de Nd:YAG, e este não foi

diferente do grupo controle em 24 hs.

Mais focado na prevenção de lesões secundárias, Klein et al.4, em 2005, irradiaram

as paredes de preparos cavitários com o laser de CO2 com comprimento de onda de 10,6 µm e

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observaram a fusão e derretimento das mesmas em microscopia eletrônica de varredura.

Quando os preparos restaurados foram submetidos ao desafio térmico e cariogênico

observaram uma redução na perda mineral, sendo que a maior redução foi obtida quando

utilizada densidade de energia de 16J/cm2 comparada a de 8J/cm2. Kantorowitz et al.19, em

um estudo in vitro também observaram que o aumento do número de pulsos do laser de CO2

levou a um aumento da inibição de lesões cariosas, e que existe um ponto limite, após o qual,

o aumento da densidade de energia não acarreta em uma maior ácido-resistência, sendo que o

laser de CO2 com comprimento de onda 10,6µm causou a fusão do esmalte dental e o de

9,6µm causou somente pequenos pontos de fusão, sendo o mais indicado.

Fried et al.17, em 2006, observaram que o laser de CO2 com comprimento de onda de

9,3 µm utilizado com refrigeração reduz a dissolução do esmalte dental, e que o uso sem a

refrigeração pode causar exposição excessiva ao calor e produzir cristais mais susceptíveis a

dissolução, proporcionou um efeito inverso. Segundo Tepper et al.26, em 2004, a associação

da irradiação com o laser de CO2 aos fluoretos pode promover um efeito sinérgico com maior

incorporação de flúor no esmalte dental e um menor desenvolvimento de trincas visto que o

flúor pode atuar refrigerando o esmalte durante a irradiação.

Assim, observa-se que o laser de CO2 possui efeito preventivo, sendo que o aumento

da densidade de energia pode aumentar a ácido-resistência do esmalte. Entretanto, é

extremamente necessário o uso de refrigeração para evitar a formação de trincas e poros, e a

associação de flúor pode ser o veículo de refrigeração e potencializar o efeito de ácido-

resistência26;27;28.

Outro laser muito utilizado em associação com a aplicação tópica de flúor é o de

Argônio que apresenta como meio ativo o gás Argônio e possui comprimentos de onda na

faixa do espectro eletromagnético visível 488nm (azul) e 514nm (verde)29;30;31. Este é

utilizado como co-adjuvante durante a aplicação tópica de flúor pois devido à baixa potência

empregada, embora seja classificado como laser de alta potência, causa mínimos efeitos aos

tecidos dentais duros e potencializa o efeito do flúor21.

Hicks et al.32 notaram mudanças topográficas na superfície adjacente às restaurações

de resinas compostas e cimento de ionômero de vidro modificado por resina ativados pelo

laser de Argônio. Acredita-se que as alterações na estrutura mineral e componentes orgânicos

produzem uma superfície menos susceptível à formação de cáries. Hicks et al.33 investigaram

o papel da radiação com laser de Argônio e sua combinação com aplicação tópica de flúor na

redução da formação de lesões de cárie in vivo. Somente a aplicação prévia de laser de

Argônio com baixa fluência (12J/cm2) reduziu em 44% a profundidade das lesões. Quando

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associada à aplicação tópica de flúor houve uma redução das lesões de cárie na ordem de

62%. Em 1995, Flaitz et al.34 observaram uma redução de 26 a 32% das lesões no esmalte

dental após a irradiação com o laser de Argônio e de mais de 50% quando o laser foi

associado ao flúor. Da mesma forma, outros estudos tem demonstrado que o uso do laser de

Argônio promove um pequeno grau de ácido-resistência, mas quando aplicado juntamente

com o flúor pode-se aumentar significativamente a ácido-resistência do esmalte e

dentina29;30;35.

O laser mais estudado e utilizado na prevenção da formação de lesões cariosas é o de

Er:YAG, este apresenta como meio ativo sólido o cristal de ítrio-alumínio-granada dopado

com érbio (2,94µm), e atua diretamente na estrutura do esmalte e dentina assim como o de

CO2, vaporizando a água e outros componentes orgânicos para aumentar a ácido-

resistência18;27. Hossain et al.36, em 2003, demonstraram que após a irradiação com o laser de

Er:YAG observa-se um aumento na proporção de cálcio e Fósforo no tecido dental, sem

modificar a razão entre estes minerais e está de acordo com o estudo de Liu & Hsu21, em

2007, que relatam que a quantidade de minerais após a irradiação com este laser é a mesma, o

que ocorre é a diminuição do conteúdo orgânico, o que é associado ao aumento da ácido

resistência.

Este laser também pode ser utilizado para o preparo cavitário e seu uso associado à

irrigação dos tecidos o torna mais eficiente e efetivo sem causar danos térmicos, apresentando

como vantagem a modificação das paredes do preparo aumentando a cristalinidade e

diminuindo a perda mineral,37 ou seja, tornando-as mais ácido-resistentes, podendo resultar

em uma redução de 56% em profundidade na formação de lesões cariosas secundárias em

esmalte e 39% em superfície radicular 38. Liu et al.39, em 2005, relatam que uma energia de

200mJ para o Er:YAG (sem spray de água) atingiram redução do tamanho das lesões de cárie

em 32%.

Efeitos similares aos do laser de Er:YAG na prevenção de lesões cariosas primárias

ou secundárias tem sido observados com o laser de Er,Cr:YSGG (ítrio-scandiuum-gálio-

granada dopado com érbio e comprimento de onda de 2,79µm), mesmo em doses sub-

ablativas utilizadas somente como medida preventiva18. Yu et al.40 afirmam após análise em

microscopia atômica que o esmalte dental irradiado com Er,Cr:YSGG apresenta uma

diminuição dos íons cálcio, porém, a proporção entre cálcio e fósforo permaneceu a mesma

provavelmente devido a reorganização dos cristais de hidroxiapatita.

Além destes usos, é sugerido o seu uso para modificar o esmalte e dentina

promovendo uma melhor superfície para adesão, dispensando assim o condicionamento ácido,

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visto que remove efetivamente toda a camada de esfregaço41. Entretanto, os parâmetros

testados ainda não permitem a formação de um padrão na superfície do esmalte que favorece

a adesão e em dentina o efeito térmico parece penetrar em camadas sub-superficiais

eliminando a água e desestruturando a dentina o que pode prejudicar a formação da camada

híbrida27;42.

Assim, ainda existem dúvidas sobre os parâmetros mais adequados para utilização

dos lasers de Érbio para obter uma boa adesão e evitar microinfiltração27;36;42;43.

Rolla et al.44 obtiveram bons resultados com o uso do laser de Nd:YAG para o

condicionamento e relatam ainda que este laser pode ser utilizado para prevenção da formação

de lesões cariosas. A irradiação dos tecidos dentais com o laser de Nd:YAG, que apresenta

como meio ativo sólido o cristal de ítrio-alumínio-granada dopado com neodímio e possui

comprimento de onda no infravermelho (1064nm), promove ácido-resistência pela

evaporação da água e conteúdo orgânico20;44;45. Kwon et al.46 afirma que o esmalte dental

irradiado com Nd:YAG apresenta um aumento da proporção entre cálcio e fósforo após

ablação devido a redistribuição dos minerais atuando de forma preventiva.

Apesar de poucos estudos comparativos sobre os efeitos do laser de Nd:YAG na

prevenção da cárie, ele parece ser tão eficiente quanto o laser de Er:YAG 47.

Assim, apesar de existirem diversos tipos de lasers que podem ser utilizados na

prevenção da cárie dental observa-se que todos promovem um aumento da ácido-resistência

do esmalte e da dentina. Dentre eles, os de Érbio são os mais promissores, pois apresentam

diversas indicações comprovadas quando comparados com outros lasers que possuem

indicações mais específicas, tornando o uso dos demais lasers mais oneroso aos clínicos pois

necessitariam adquirir diversos tipos de lasers. Porém, devido ao custo elevado para aquisição

dos lasers e seus efeitos colaterais, ainda discutidos, como alterações no processo adesivo

ainda são uma barreira para que os clínicos possam usufruir de seus benefícios, mas com o

avanço tecnológico e da pesquisa científica em um breve intervalo de tempo os lasers poderão

ter seu custo diminuído e os parâmetros de uso definidos para obter resultados ainda mais

efetivos e possivelmente se tornarão uma realidade clínica19.

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3- Conclusão

Observa-se na literatura que a irradiação laser pode tornar os tecidos dentais mais

ácido-resistentes, o que pode evitar ou retardar o desenvolvimento de lesões cariosas

primárias ou secundárias.

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Abstract

Since the development of the first lasers, research is being carried to improve its use

in different areas. In dentistry the laser light can be used in different specialties, including the

prevention of primary and secondary caries lesions. This literature review describes the laser

light use in the prevention dental caries. The lasers more used in the prevention dental caries

argon, erbium and CO2. Each one of these works with different standards but with the same

purpose, the modification of dental tissues and promoting it more acid resistance. Through the

present literature review it was observed in laboratory researches that lasers are a very

promising technology and they can be used in the prevention of dental caries development.

Key-words: Lasers, therapeutic use, Dental Caries, Tooth Demineralization

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3.2 Capítulo 2

Artigo em fase de redação a ser submentido à revista

Lasers in Medical Science

Effect of the cavity preparation with Er:YAG laser and fluoride releasing

materials in the prevention of caries lesions

Ana Carolina Tedesco Jorge1, Mario Alberto Marcondes Perito1, Patricia Moreira de Freitas2,

Alessandra Cassoni3, Cristiane Mariote Amaral3, José Augusto Rodrigues3

1- DDS, Dental Research and Graduate Studies, Division Department of Restorative Dentistry, Guarulhos University, Guarulhos, SP, Brazil.

2- DDS, MS, PhD, Special Laboratory of Lasers in Dentistry, Department of Restorative Dentistry, School of Dentistry, University of São Paulo, São Paulo, Brazil.

3- DDS, MS, ScD, Dental Research and Graduate Studies, Division Department of Restorative Dentistry, Guarulhos University, Guarulhos, SP, Brazil.

Corresponding author: José Augusto Rodrigues

R. Dr. Nilo Peçanha, 67 - Prédio U - 6º Andar - Centro - Guarulhos -SP, CEP: 07023-070 Brazil. / Phone: ++ 55 11 64641769 - Fax: ++ 55 11 64641758

e-mail: [email protected] e-mail: [email protected] (e-mail to be published)

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Effect of the cavity preparation with Er:YAG laser and fluoride releasing

materials in the prevention of caries lesions

Abstract

The influence of the cavity preparation technique and the restorative materials containing

fluoride in the prevention of the secondary caries were evaluated. Human teeth were sectioned

into 72 blocks and distributed into 2 groups. Cavities measuring 1.6mm were performed with

diamond burs or Er:YAG laser (6Hz, 300mJ, 47 J/cm2). Each group was divided into 3 sub-

groups restored with a glass-ionomer cement, a resin-modified glass-ionomer, or a composite

resin. The specimens were thermocycled and submitted to a pH cycling. Artificial caries were

scored using an ordinal scale by visual inspection. Kruskal-Wallis and Dunn test (α=0.05)

showed no differences in the cariostatic effect between the cavities restored with the same

material and prepared with diamond burs or Er:YAG laser.

Keywords: Erbium laser, dental caries, cariostatic agents, composite resins, glass ionomer cement, fluoride, dental enamel, secondary caries.

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Introduction

The metabolic bacteria processes in the biofilm are a physiological phenomenon that

may lead to enamel mineral loss and subsequent cavity formation because of the imbalance in

the dynamic equilibrium between tooth mineral and plaque fluid determining caries lesion

development [1]. To avoid caries development, an individual preventive treatment based on

the patients’caries risk should be implemented [1]. Secondary caries is the lesion at the

margin of an existing restoration similar to the primary caries but also may show lines of

demineralized tissue on the cavity wall [2]. The presence of fluorides in the oral cavity may

inhibit the demineralization process caused by bacteria acid production in the biofilm.

Therefore the use of topical fluorides and restorative materials that release fluorides like glass

ionomer based materials are useful tools to prevent secondary caries and also in enamel

located at a considerable distance from the cavity margin [3-6].

However, some patients at high caries risk need additional care in preventive

treatments to avoid primary or secondary caries development [1,5]. Some studies have shown

the potential of laser irradiation on morphological and chemical changes in dental enamel by

organic matrix decomposition and carbonate content reduction resulting in a less acid-

permeable enamel with improved bacterial acid-resistance [6-8]. The most commonly used

lasers for preventive procedures are CO2 and Erbium lasers [6-8]. Although, they are

classified as high intensity lasers, the energy densities required for caries preventive treatment

are low and enamel ablation is avoided [7,9].

Ablation is a phenomenon that occurs when the laser energy is absorbed by water

molecules and hydrous organic components of biological tissues, and the water vapor

production induces an increase in internal pressure within the tooth tissue, resulting in

microexplosions which cause dental tissue removal [10]. This way, ablative parameters are

used to remove carious tissue and perform cavity preparations which shows as advantage,

compared to conventional bur preparations, a significantly reduced need for local anesthesia,

no vibratory or auditory irritation which is perceived by patients as more comfortable [11-12].

In spite of the energy densities used for cavity preparation are higher than densities

used for caries prevention, heat is produced during ablation and transmitted through the cavity

margins and this not ablated surface may be fused or melted with enamel recristallization

resulting in a less permeable substrate to bacterial acid diffusion [13,14]. However it is not

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known if the heat accumulation may be enough to thermally modify enamel chemical

structure and improve its acid resistance as occurs by direct laser irradiation with subablative

energy densities.

In this way, if such increase in the acid resistance of enamel cavities margins are

possible it may act synergistically with fluoride releasing restorative materials in the

prevention of caries lesion development. Therefore, the present study aimed to investigate, in

vitro by a visual evaluation, the effect of the cavity preparation with Er:YAG laser, on the

inhibition of secondary caries around cavities filled with fluoride releasing restorative

materials.

Examiners evaluated, by visual examination, the presence and severity of caries

lesions development around cavities prepared with burs or Er:YAG laser irradiation. Visual

inspection is frequently used to quantify opacities, fluorosis and white spots lesions resulting

from enamel demineralization in laboratorial and clinical studies [4,5,16-18]. Although this

method may be considered as subjective compared to other methods such as microradiograph,

polarized light microscopy or microhardness, visual inspection is simple, facilitates laboratory

investigation and allows the inspection of the total net area resulting in a general result. In

addition, it facilitates the conduction of studies faster and at lower costs and present

correlation to other sophisticated methods [4,16]. Also, the examiners performed the

diagnosis in a way similar to clinical diagnosis evaluating the absence or presence of white

spot lesions, and quantified their activity and severity, considering that the opacity of the

lesion increases as the mineral content decreases, by the use of a four-point ordinal scale [4,5]

with the advantage of the magnification and room standardized conditions [16].

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Material and Methods

The Ethics Research Committee at the University Guarulhos approved the research

protocol. The effects of the 3 restorative materials and 2 cavity preparation techniques with

diamond burs or Er:YAG laser were evaluated by the use of human teeth. It resulted in 6

experimental groups (Table I).

Table I. Restorative systems and cavity preparation

Groups Cavity Preparation Restorative Systems

G 1 Diamond burs (#2292, KG Sorensen, Barueri, SP, Brazil)

Conventional glass ionomer cement (GI) (Ketac-Fil,3M/ ESPE, Seefeld, Germany)

G 2 Diamond burs Resin-modified glass ionomer (RM) (Vitremer, 3M/ESPE, St. Paul, MN, USA)

G 3 Diamond burs Composite resin (CR) (Z250, 3M/ESPE, St. Paul, MN, USA)

G 4 Laser Er:YAG (Kavo Key II; Kavo, Biberach, Germany)

Conventional glass ionomer cement

G 5 Laser Er:YAG Resin-modified glass ionomer

G 6 Laser Er:YAG Composite resin

For blocks preparation, unerupted third molars were selected and stored in a 0.1%

Thimol solution. The teeth were soft-tissue debrided and cleaned with water/pumice slurry

and rubber cups in a low-speed handpiece (Kavo do Brasil, Joinville, SC, Brazil). The crowns

were sectioned to obtain 72 dental enamel/dentin blocks (4x4x3mm3) from the middle of the

crows, using double-faced diamond discs #7020 (KG Sorensen, Barueri, SP, Brazil, 06454-

920). Then, the blocks were stored in 100% humidity until cavity preparation.

A total of 72 dental blocks (n=12/group) were restored in 12 steps. In each stage, 2

restoration of each restorative system in a cavity prepared with a diamond bur and in a cavity

prepared with Er:YAG laser were made according to a randomized complete block design

with 1 replication per block. The qualitative variable response “development of artificial

caries-like lesion” was evaluated blindly and independently by 3 calibrated examiners using

an ordinal scale based on visual examination.

The blocks were distributed in two halves, one half had cylindrical class V cavities

with approximately 1.6mm in diameter and 1.6mm depth prepared in high speedy with

diamond burs #2292 using constant water spray coolant.

The other half had the cavities prepared with Er:YAG laser working at 2,940 nm.

The output power and pulse rate ranged from 60–500 mJ and 1–15 Hz, respectively. Working

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with a distance of 12 mm from the lased surface, a handpiece (# 2056) with a 0.63 spot size,

and energy of 300 mJ with a repetition rate of 6 Hz, with an approximately energy density of

47 J/cm2 was employed in a focused mode to prepare the cavities at continuous water spray (5

ml/min).

The prepared blocks were randomly assigned to the 3 restorative materials subgroups

(Table I). Restorations were done in 12 steps, in which one block per subgroup was filled.

The sequence of restoration was determined at random and the materials were inserted

according to the manufacturers’ instructions and photo-activated with an Optilux 501 device

(Demetrom/Kerr, USA) with a mean of 700 mW/cm2.

In cavities filled with Ketac-Fil (3M/ESPE), the Ketac conditioner was applied for 10

s, rinsed and dried for 10 s. Ketac-Fil was prepared within 20-25 s, inserted in the cavity with

a centrix injector, protected with a lead strip for 5 min, coated with Vitremer Finish Gloss

(3M/ESPE) and light-activated for 20 s to maintain the ionomer water stability. To Vitremer

(3M/ESPE) restoration, the Primer was applied for 30 s, dried for 5 s and light-activated for

20 s. Vitremer was prepared within 45 s, inserted in the cavity with a centrix injector, photo-

activated for 40 s, coated with Vitremer Finish Gloss and light-activated for 20 s. In cavities

filled with composite resin, the 3M Scotch Bond etchant was applied for 15 s, rinsed for 10 s

and air-dried. Two coats of Adper Single Bond 2 (3M/ESPE) were applied, air-dried for 5 s

and light-activated for 10 s. The Z250 (3M/ESPE) composite resin was inserted and light-

activated for 20 s.

All restored blocks were stored in 100% humidity for 24h and then polished using

the Sof-lex (3M ESPE) disks for 15s with each disk under water-cooling at a low speed.

The blocks were individually immersed in 1 mL of deionized distilled water to avoid

ionic changes among them and thermocycled together for 1000 cycles in water between 5 ±

2ºC and 55 ± 2ºC with a dwell time of 2 min for each bath and a 15 s transfer time between

baths [4].

A uniform area of exposed enamel surrounding the restorations was obtained by

covering the remaining dental block with red wax. To simulate high caries risk conditions, the

restored blocks were submitted to a demineralization/remineralization dynamic model, as

proposed by Featherstone et al. [4,5,15].

This model simultaneously measures the net result of the inhibition of

demineralization and the enhancement of remineralization. The demineralization stage uses an

acid buffer containing 2 mmol/L Ca, 2 mmol/L PO4, 0.075mol/L acetate at pH 4.3. The

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remineralization solution contains calcium and phosphate at a know degree of saturation, to

mimic the remineralizing properties of saliva, and 50 mmol/L KCl, 1.5 mmol/L Ca, 0.9

mmol/L PO4, 20 mmol/L tri-hydroxymethylaminomathan buffered at pH 7.0 [5,15].

The blocks were immersed separately in 15 mL of demineralization solution for 6h,

washed with deionized distilled water, immersed in 15 mL of remineralization solution for 18

h, washed and immersed in demineralization solution, thereby initiating a new cycle. The pH

cycles were conducted during 14 days with 10 daily cycles. In the 6th, 7th, 13th, and 14th days

of the cycle, the blocks were kept only in the remineralization solution [4,5,15].

After the 14 days the wax was removed, the blocks were air-dried for 15 s and

standardized images were obtained from each slab with a Nikon D70 digital camera equipped

with a macro #105 lens. Three calibrated examiners evaluated independently and blindly the

images of all blocks projected in a dark room with approximately 100x magnification. The

examiners evaluated these specimens scoring the presence and severity of caries-like lesions

according to an ordinal scale ranked 0 to 3 based on visual examination, as described in

Figure I [4].

Figure I – Scores used to quantify artificial caries-like lesion development around restorative materials.

A median was obtained from scores given by the 3 examiners for each block.

Differences among the medians were analyzed by Kruskal-Wallis non-parametric test at a

95% confidence level and Dunn test. The calibration between examiners was verified by

Kappa test.

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Results

The intra and inter-examiners kappa values are shown in Table II, and may be

considered with good or excellent agreement.

Table II- Kappa intra and inter-examiners values.

Examiners 1 2 3 1 0.797 - - 2 0.831 0.733 - 3 0.832 0.812 0.929

The exploratory values to estimate of effect (medium) and variation (amplitude) and

the results of Dunn test are shown in Table III. The greatest development of artificial caries

lesions was in G3, which was prepared with DB and restored with CR, which showed

statistical differences from G1, G2, G4, and G5. The G6 did not differ from G3 or from the

other groups. The lowest incidence of artificial caries was observed in G4.

Table III- Exploratory results of medium scores, median post, range from minimum to maximum scores (min-max), and Dunn test results per group. Glass-ionomer cement (GI), resin-modified glass-

ionomer (RM), composite resin (CR), diamond bur (DB), Er:YAG laser (LA) Restorative material GI RM CR Cavity preparation DB LA DB LA DB LA Group G1 G4 G2 G5 G3 G6 Median 1 1 1 1 3 3 Median post 27.6 24.5 29.3 32.5 58.8 46.0 Min - Max 0-3 0-2 0-3 0-3 2-3 0-3 Dunn test A A A A B AB

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Discussion

In the present study, the Er:YAG laser used for cavity preparation was not able to

change enamel surface and guarantee a significantly higher acid-resistance than bur

preparation against the acid challenge. The pH cycling model used to create the acid challenge

and promote artificial caries like lesion is similar to the acid challenge found in a patient at

high caries risk and shows a correlation with the onset and progression of caries lesions

[15,19]. This method simulates the demineralization and remineralization phenomena

occurring in oral environment and has often been recommended to investigate the effects of

different substances in dental caries prevention aiming to correctly predict clinical outcomes

[15,19].

There is an agreement that the fluoride released from restorative materials may

inhibit secondary caries development [1-5,20-22]. Among the groups which cavities were

prepared with burs, the group G1 restored with the glass ionomer cement showed the least

artificial caries development. This result is in agreement with some previous studies that

described the potential to prevent secondary caries by glass ionomer cements [4,5,22].

Also, some studies demonstrated that the resin-modified glass ionomer materials,

which are hybrid materials, exhibit intermediate properties between their precursors glass

ionomer cements and light-curing composite resin [4,5,23]. This result was observed in the

present study, as G2 and G1 showed a similar anticariogenic effect, such effect was also

observed among the lased preparations.

Neither the composite resin nor the adhesive system used in the present study

contains fluorides in their formulations, so it was observed that all blocks prepared with burs

and restored with the composite resin showed artificial caries development, which scores

ranged form 2 to 3. This result is in agreement with other studies that demonstrated that Z-250

did not present any cariostatic effect [4,5,16,20,25].

Chimello et al. reveal that after in situ caries development the Er:YAG laser did not

differ from conventional cavity preparation with regard to enamel microhardness when

restored with a composite resin [25]. Also a Polarized Light Microscopic analysis showed no

differences irrespective of the Er:YAG laser parameters in comparison with the conventional

bur cavity preparation [16]. However, after visual inspection of the specimens by image

presentation in a dark room Chimello et al. observed that inhibition zone scores showed

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significant difference among groups, which was ascribed to the control group which cavities

were prepared with diamond burs and suggest a lower degree of demineralization at the

restoration margin of the irradiated samples [16]. Although no statistical significant

differences were found between the groups restored with composite resin (G3 and G6), all

blocks in Group G3 presented caries development (scores 2-3) and the blocks prepared with

Er:YAG laser (G6) ranged from 0 to 3. The presence of blocks without caries development in

this group suggests some acid-resistance gained by enamel due to laser preparation that

prevented the artificial caries development. This theory may be strongly reinforced by the

absence of differences between the group prepared by Er:YAG laser and restored with

composite resin (G6) and the group prepared with burs and restored with glass ionomer

cement (G1). Also, from the comparison of scores range of groups G1 and G4 restored with

glass ionomer cement, it can be observed that G1 present scores form 0 to 3 and G4 showed

no advanced active caries like lesions (score 3) that also may suggest that some acid-

resistance may be promoted by laser preparation.

Additionally, some studies showed that erbium lasers used with low energy densities

may improve enamel acid-resistance [7,24], and a clinical trial showed that cavities prepared

with Er,Cr:YSGG, after six months presented no secondary caries at the margins of the

preparation sites [12].

In a previous study Perito et al. found less development of caries lesion around

Er:YAG laser-prepared cavities than around the cavities prepared with diamond burs.

However, no synergistic cariostatic effect was observed between the Er:YAG laser and glass-

ionomer cement [26].

Despite of some evidence of acid-resistance gain was suggested, under the

experimental conditions a synergic effect with glass ionomers materials or a simple

improvement in the enamel acid-resistance after Er:YAG cavity preparation were not

statistically confirmed.

Conclusion

In the present study, the Er:YAG laser used for cavity preparation did not show the

ability to change enamel surface and guarantee significantly more acid-resistance than bur

preparation against the acid challenge.

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ACKNOWLEDGEMENTS

We would like to thank the Special Laboratory of Lasers in Dentistry of the School

of Dentistry of the University of São Paulo (LELO) for making their facilities available for us

and for their friendly help during research. We also thank FAPESP (Grant n. 97/10823-0).

DISCLOSURE STATEMENT

The authors disclose any commercial or other associations that might pose a conflict

of interest in connection with submitted material.

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3.3 Capítulo 3

Artigo aceito na revista Photomedicine and Laser Surgery

Cavity preparation and restorative materials influence on the prevention of secondary caries

Running Title: cavity preparation and secondary caries prevention

Mario Alberto Marcondes Perito1, Ana Carolina Tedesco Jorge2, Patrícia Moreira de Freitas3, Alessandra Cassoni4, José Augusto Rodrigues5

1- DDS, Dental Research and Graduate Studies, Division Department of Restorative Dentistry, Guarulhos University, Guarulhos, SP, Brazil. Phone: +55 11 24641769 Fax: +55 11 24641668 e-mail:[email protected]

2- DDS, Dental Research and Graduate Studies, Division Department of Restorative Dentistry, Guarulhos University, Guarulhos, SP, Brazil. Phone: +55 11 24641769 Fax: +55 11 24641758 e-mail: [email protected]

3- DDS, MS, PhD, Special Laboratory of Lasers in Dentistry, Department of Restorative Dentistry, School of Dentistry, University of São Paulo, São Paulo, Brazil. Phone: +55 11 30917645 Fax: +55 11 30856907 e-mail: [email protected]

4- DDS, MS, ScD, Dental Research and Graduate Studies, Division Department of Restorative Dentistry, Guarulhos University, Guarulhos, SP, Brazil. Phone: +55 11 24641769 Fax: +55 11 24641758 e-mail:[email protected]

5- DDS, MS, ScD, Dental Research and Graduate Studies, Division Department of Restorative Dentistry, Guarulhos University, Guarulhos, SP, Brazil. Phone: +55 11 24641769 Fax: +55 11 24641758 e-mail:[email protected]

*Corresponding Author: Dr. José A. Rodrigues Department of Operative Dentistry, Guarulhos University Rua Dr. Nilo Peçanha 81, Predio U, 6o. Andar Guarulhos, SP, Brazil, 07011-040 Phone: +55 11 6464-1769 Fax: +55 11 6464-1758 Email: [email protected] or [email protected]

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ABSTRACT

Objective: This study evaluated in vitro the influence of cavity preparation using the Er:YAG

laser and restorative materials containing fluoride on preventing caries lesions. Background: It

has been suggested that cavity preparation using the Er:YAG laser has a potential for

improving resistance to secondary caries on enamel. Methods: Forty unerupted human third

molars teeth were used to obtain was sectioned into 72 blocks of dental enamel and

distributed into 2 groups to prepare cavities measuring (1.6mmØ) with diamond burs (DB) or

Er:YAG laser (LA - 6 Hz, 300 mJ, 47 J/cm2). After that, each group was divided into 3 sub-

groups and restored with a glass-ionomer cement (GI), a resin-modified glass-ionomer (RM),

or a composite resin (CR). Blocks were thermalcycled and submitted to a pH challenge to

develop artificial caries-like lesions. Lesions were evaluated by Knoop microhardness test.

An average of 4 indentations was used. Statistical analyses were performed by ANOVA

followed by Tukey’s test. Results: The results (in KHN) for diamond bur cavity preparation

(DB) were (GI) 235.5 (±75.5); (RM) 137.1 (±64.1); (CR) 39.3 (±26.5); and for Er:YAG laser

cavity preparation (LA) were (GI) 410.0 (±129.7); (RM) 310.3 (±119.5); (CR) 96.4 (±57.4).

Conclusions: There was less development of caries lesion around laser-prepared cavities than

around the cavities prepared with diamond burs, however, no synergistic cariostatic effect was

observed between the Er:YAG laser and glass ionomer cement.

Keywords: Erbium laser, dental caries, cariostatic agents, composite resins, glass ionomer

cement, fluorides, dental enamel, hardness.

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43

INTRODUCTION

A few decades ago dental caries was considered a common and unavoidable disease1.

Nowadays knowledge of the etiology and development of caries disease has allowed a

reduction in caries risk and activity, by preventing and arresting caries lesions. Thus, the

diagnoses of caries risk and individual treatment based on the reduction of their determinant

and modulating factors are very important because there is a need for patient revert to a

disease-free status by restoring the balance so that the forces tending to prevent the diseases

outweigh the forces contributing to their progression.1

One of the factors capable of moderating caries development is the presence of

fluorides in the oral environment. Fluorides acts by reducing the critical pH for enamel

dissolution from 5.5 to 4.5, thus enamel is able to resist a higher acid challenge2. Fluorides

may be found in the drinking water, toothpastes, mouthwash solutions, varnishes, and are also

released from restorative materials. Fluoride releasing restorative materials are indicated to

prevent secondary caries development in high-risk patients.3,4,5

The potential cariostatic effect of restorative materials is described for researches that

have shown high cariostatic effect of conventional glass ionomer cements, moderate

cariostatic effect of glass ionomer and composite resin hybrid materials, and no cariostatic

effect of composite resin materials.3,4,6,7

On the other hand, few studies have suggested the use of lasers to modify dental

enamel structure and improve its acid-resistance. The first lasers recommended for caries

prevention were CO2 laser, followed by Nd:YAG, Er:YSGG, and Er:YAG lasers.8 Because of

coincident band absorption by water and hydroxyapatite, CO2 and erbium lasers efficiently

heat the enamel surface to temperatures sufficient to inhibit acid dissolution and can prevent

up to 80% of enamel dissolution in the face of an acid challenge with energy densities below

the enamel ablation threshold.9,10

Ablation is a phenomenon that occurs during laser irradiation when the laser energy

is absorbed selectively by water molecules and hydrous organic components of biological

tissues, causing evaporation of water and organic components and resulting in thermal effects

due to the heat generated by this process, and the production of water vapor induces an

increase in internal pressure within the tooth tissue, resulting in microexplosions that cause

dental tissue removal.11

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Ablative parameters are used to perform cavity preparations, and although the more

clinical time expensed, patients have perceived laser as more comfortable, without vibratory

and auditory irritation, with a significantly reduced need for local anesthesia compared to

mechanical means.12 Among high intensity lasers, Fried et al. (1997)9 suggested that an

advantage of the Er:YAG lasers is the enamel ablation mechanism, which is primarily based

on the principal absorber not in hard tissue. They reported that primary absorption in water

results in water-mediated ablation, and primary absorption in the bulk of enamel rods results

in melting and vaporization.9 The absorption of the Er:YAG lasers by inorganic components

(hydroxyapatite) is much lower than that of other lasers, such as CO2 laser.13 Thus, the

absorption in water and hydrous organic components occurs rapidly before heat accumulation

caused by absorption in inorganic components takes place, resulting in thermo-mechanical,

explosive ablation.13

Although the energy densities used for cavity preparation are higher than densities

used for caries prevention, some heat is generated at the cavity margins during ablation, but it

is not known if this heat accumulation would be enough to thermally modify the enamel and

improve its acid resistance. This theory can be speculated from the results of studies that

showed a tendency towards increased caries resistance after sub-ablative erbium laser

irradiation14; and that low energy densities of Er:YAG laser can decrease enamel solubility; as

well as a clinical trial that showed that after six months, cavities prepared with Er,Cr:YSGG

presented no secondary caries at the margins of the preparation sites.15

Many studies showed the caries preventive potential of Er:YAG laser but the articles

are focused on the use of sub-ablative parameters, and it is not known whether the heat

accumulation during cavity preparation could provide enamel surface around cavity margins

with some acid-resistance, and also whether this possible improvement in acid-resistance

could act synergistically with restorative materials that release fluorides for the prevention of

caries lesion development. Therefore, the aim of the present study was to investigate the

effect in vitro, of cavity preparation with Er:YAG laser, on inhibiting enamel

demineralization around fluoride releasing adhesive restorations.

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METHODS AND MATERIALS

Since this study was performed using human third molars, the research protocol was

submitted to the Research Ethics Committee of the Guarulhos University and was approved in

accordance with the resolution CNS# 196/96 of the National Health Committee/Health

Department (Brazil).

EXPERIMENTAL DESIGN

The experimental units consisted of 72 dental blocks (n=12 per group) obtained from

40 unerupted human third molars. The factors under study were ‘Method of Cavity

Preparation’ (at two levels) and ‘Restorative Material’ (at three levels) in a factorial design

(Table 1). The response variable was surface microhardness in Knoop Hardness Number

(KHN).

Table 1- Experimental groups.

Group Method of cavity preparation Restorative material

DBGI Diamond bur (#2292, KG Sorensen, Barueri, SP, Brazil)

Glass ionomer cement (Ketac-Fil,3M/ ESPE, Seefeld, Germany)

DBRM Diamond bur Resin modified glass ionomer (Vitremer, 3M/ESPE, St. Paul, MN, USA)

DBRC Diamond bur Resin composite (Z250, 3M/ESPE, St. Paul, MN, USA)

LAGI Er:YAG laser (Kavo Key II; Kavo, Biberach, Germany)

Glass ionomer cement

LARM Er:YAG laser Resin modified glass ionomer

LARC Er:YAG laser Resin composite

PREPARATION OF DENTAL BLOCKS

Following extractions, teeth were stored in a 0.1% Timol solution (pH 7.0) for no

more than 30 days.16 Soft-tissues were removed using periodontal curettes (HU-FRIEDY do

Brasil, Rio de Janeiro- Brazil) and cleaning was performed using a slurry of pumice in a

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webbed rubber cup applied with a slow-speed handpiece (Kavo do Brasil, Joinville- Brazil).

The roots were removed, and the crowns were longitudinally and transversally sectioned to

obtain 72 dental blocks measuring 4x4x3 mm3 using double-faced diamond discs (#7020, KG

Sorensen, São Paulo- Brazil).

CAVITY PREPARATION AND RESTORATION

Standardized circular cavities were prepared in the enamel blocks. Half of the

samples were prepared with diamond burs. Cavities of approximately 1.6 mm in diameter and

1.6 mm deep were prepared at high speed with diamond burs No. 2292 (KG Sorensen,

Barueri, SP, Brazil, 06454-920) under a constant water spray coolant.

The other half of the samples were irradiated using the Er:YAG laser (KaVo Key II;

KaVo, Biberach, Germany) working at 2940 nm. The output power and pulse rate ranged

from 60–500 mJ and 1–15 Hz, respectively. Working at a distance of 12 mm from the tooth

surface (focused mode), a handpiece (# 2056) with a 0.63 mm spot size, and energy of 300 mJ

with a repetition rate of 6 Hz was used to prepare the cavities under continuous water spray (5

mL/min). The energy density was approximately 47 J/cm2 and cavities were standardizing by

visual and contact comparisons to diamond burs No. 2292 used to mechanical preparation.

After the cavity preparations, the blocks were randomized among the restorative

material subgroups (Table 1) and the cavities in 12 blocks were restored, with one sample of

each group, in one increment, according to the manufacturer’s instructions.

In cavities filled with Ketac-Fil, the Ketac conditioner was applied for 10 s, rinsed

and dried for 10 s. Ketac-Fil was prepared within 20-25 s, inserted in the cavity with a Centrix

injector, protected with a mylar strip (Dentart, Polidental, São Paulo, Brazil; dimension

10x120x0.05mm3) for 5 min, coated with Vitremer Finish Gloss and light-activated for 20 s

by an Optilux 501 light unit (Demetron/Kerr, Danbury, CT, USA). The power density was

measured by placing the light tip at the radiometer of the light unit. The light curing unit had a

light tip diameter of 11 mm with an irradiance of 700 mW/cm2.

In cavities filled with Vitremer, the Primer was applied for 30 s, dried for 5 s and

light-activated for 20 s. Vitremer was prepared within 45 s, inserted in the cavity with a

Centrix injector, light-activated for 40 s, coated with Vitremer Finish Gloss and light-

activated for 20 s.

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In cavities filled with Z-250, the 3M Scotch Bond etchant was applied for 15 s,

rinsed for 10 s and air-dried. Two coats of 3M Single Bond were applied, air-dried for 5 s and

light-activated for 10 s. The composite resin was inserted and light-activated for 20 s.

All restored blocks were stored in 100% humidity for 24 h and then polished using

the Sof-lex (3M ESPE) disks system for 15 s with each disk.

THERMAL AND ACID CHALLENGE

The blocks were placed into separate bags with 1 mL of deionized water and

thermalcycled together for 1000 cycles in water between 5±2ºC and 55±2ºC with a dwell time

of 2 min in each bath and a 15 s transfer time between baths3. All external surfaces of each

slab were coated with wax, leaving a 1.5 mm-wide margin around the restoration free of wax.

The test scheme for acid challenge was designed to model a daily demineralization

challenge of a 6 h and a 18 h repair (remineralization) by saliva as described by Featherstone

et al. (1986)17 and Serra & Cury (1992)18, with the aim of simulating a high in vitro caries risk

and producing artificial caries like-lesions around the restorations2,7,19,20.

The demineralization stage used an acid buffer containing 2 mmol/L Ca, 2 mmol/L

PO4, 0.075 mol/L acetate at pH 4.3. The remineralization solution contained calcium and

phosphate at a known degree of saturation (1.5 mmol/L Ca, 0.9 mmol/L PO4), to mimic the

remineralizing properties of saliva, and 50 mmol/L KCl, 20 mmol/L tri-

hydroxymethylaminomathan buffer at pH 7.0.17;18 The blocks were immersed separately in 15

mL of demineralization solution for 6 h, immersed in 15 mL of remineralization solution for

18 h, washed and immersed in demineralization solution, thereby initiating a new cycle. The

pH cycles were conducted for 14 days with 10 daily cycles. In the 6th, 7th, 13th, and 14th days

of the cycle, the blocks were kept only in the remineralization solution.

At the end of the pH cycles, the wax was eliminated and the blocks were stored at

100% humidity until the microhardness test.

MICROHARDNESS TEST

The demineralization of the restored enamel blocks was assessed with a

microhardness tester (PanTec, Panambra Ind. e Técnica SA, São Paulo- Brazil) and a Knoop

indenter. The indentations were made keeping the long axis of the diamond instrument parallel to

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the outer-leveled enamel surface, using a 25 g load applied for 5 s, and the value in micrometers of

the higher diagonal was measured and automatically changed to KHN by the microhardness tester.

Four measurements were made in each 100 µm around the restoration margins in the upper, left,

right, and bottom sides (Figure 1).

Figure 1- Location scheme for microhardness test.

RESULTS

The mean microhardness values and standard deviations per restorative material in

each cavity preparation are presented in Table 2. Data were changed to √x to obtain a normal

distribution and were submitted to ANOVA considering the factorial 3X2 model to observe

the factors and their interactions. There were statistical differences in the factors Restorative

Materials and Method of Cavity Preparation (p<0.00001); there was no interaction between

the factors Restorative Materials and Method of Cavity preparation (p=0.3181).

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Table 2- Means (standard deviation) of surface microhardness (KHN) for factors Method of Cavity Preparation

(vertical), for Restorative Material (Horizontal) and for experimental subgroups. Means followed by the same

lower case letters in the row indicate no statistical difference (Tukey’s test, p<0.05) and different upper case

letters indicate mean values that are statistically different in the column (Analysis of Variance, p<0.05)

GI- Ketac Fil

309.1a RM- Vitremer

207.3b CR- Z-250

59.0c LA- Er:YAG laser

242.8 A 410.0

(129.7) 310.3

(119.5) 96.4

(57.4) DB- Diamond Bur

117.9 B 235.5 (75.5)

137.1 (64.1)

39.3 (26.5)

The microhardness of enamel around cavities filled with GI showed the highest

microhardness values, differing significantly from the cavities restored with RM, which

showed intermediate values. The cavities filled with CR showed the lowest value (Table 2).

The cavities prepared with LA showed significantly higher microhardness values than the DB

cavities.

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DISCUSSION

Lasers with wavelengths that interact with water and hydroxyapatite allow the

conservative removal of caries lesions and cavity preparation, and can also change the

solubility of enamel, improving its acid resistance.9,10,14,15 This study evaluated the

development of artificial caries lesion on enamel around cavities prepared with diamond burs

and Er:YAG laser, and filled with restorative materials with or without fluoride releasing

properties, using a dynamic cyclic model of demineralization and remineralization, whose

acid challenge was correlated to patients with high caries risk.17

The highest development of artificial caries lesions in this study was observed in

groups restored with composite resin, which had been expected because the composite resin

or adhesive system used did not contain fluorides in their compositions.3 This is consistent

with reports from other studies, in which only composite resins and adhesive systems

containing fluorides or antibacterial monomers are capable of showing an anticariogenic

effect, which is lower than that of glass ionomers.5,19

During acid challenges glass ionomer cements mobilize and release increased

amounts of fluoride into the environment. The presence of fluorides continuously released by

these restorative materials is an important feature for facilitating the re-precipitation of

minerals, improving remineralization or inhibiting demineralization.2 This is the reason for

less artificial caries lesion development around cavities restored with conventional glass

ionomer cement.18,20,21 Therefore, the protection rendered by the glass ionomer cement is

extended for some distance from the restoration and it is greatest in the cavity preparation

area.6

To a lesser extent than in conventional glass ionomers, the smaller concentrations of

fluoride released from resin modified glass ionomer caused moderate development of

artificial caries lesion, but in comparison with glass ionomer cement, it resulted in less

inhibition.4

The statistical analysis of the factor Cavity Preparation showed more artificial caries

development in cavities prepared with diamond burs than in the cavities prepared with the

Er:YAG laser. Numerous in vitro studies using a variety of laser wavelengths within sub-

ablative parameters have been conducted to investigate caries prevention and showed this

effect.14,22 They have shown the potential of some wavelengths to be absorbed by

hydroxyapatite and water in enamel and dentin, and the conversion of the irradiated energy

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into heat. This heat increase is considered to be the cause of the micro-structural and chemical

changes occurring in lased enamel and dentin22,23 and explains the increased acid resistance

due to the reduction in permeability by the evaporation of organic matrix.

However, the potential of the Er:YAG laser irradiation in an ablative parameter to

improve the acid resistance of enamel around the cavity preparation was not totally clear, and

although Chimello et al.25 revealed that the Er:YAG laser did not differ from conventional

cavity preparation, in the present study the enamel adjacent to cavities prepared with the

Er:YAG laser showed less development of artificial caries lesion.26 The mechanisms by

which lasers can improve the tooth acid resistance may be due to the absorption of heat and

penetration into the non-ablated enamel layers adjacent to cavity wall whose enamel was

ablated during cavity preparation.26

Thus, it can be supposed that the penetration of heat into the adjacent layers around

the cavity walls may act in the same way as in the outer enamel with a reduction in organic

matrix and enamel vitrification.26 However, the present study was conducted with water

cooling and it is recommended and indeed indispensable in order to avoid temperature

damage to the dental pulp.25 It is also important to point out that the present study selected

safe parameters as regards temperature increase in the intrapulpal region. According to

Geraldo-Martins et al.27 the samples irradiated with the Er:YAG laser using the same

parameters as the present study achieved an intrapulpal temperature increase of 1.45

(+0.64)oC. It can be also speculated that heat caused by laser is restricted to the superficial

layers of the irradiated walls, which can be a limiting factor for obtaining high acid-resistance

at some extended distance from the restoration margins.

Although the G1 Group (GI/LA) followed by G2 Group (RM/LA) showed the

highest numerical means, the interaction of factors Cavity Preparation and Restorative

Materials expected to have a synergistic effect between fluoride release and the increase in the

enamel acid resistance by the Er:YAG laser was not found in this study.

As observed in the in vitro results, the use of Er:YAG laser in cavity preparations

may be a suitable option for patients at high caries risk, by the increase in the enamel acid-

resistance and other advantages such as its microbial reduction potential and smear layer

removal.28 Although cavity sterilization and conditioning are obtained by Er:YAG laser

irradiation,29 some researchers showed the presence of a laser-modified layer that may

adversely affect enamel and dentin bonding. This layer may obliterate enamel micropores,

thus blocking the intra and interprismatic spaces, restricting resin interdiffusion into the

enamel surface.30,32 Moreover, the more acid-resistant lased surface might reduce the

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effectiveness of acid etching and hybridization may be compromised.32 In dentin

hybridization, subsurface damage initiated by Er:YAG ablation may alter the subsurface

under the hybrid zone and remnant denatured collagen fibrils may not resist to the forces from

the polymerization shrinkage and fractures may occur, leading to microleakage.30,31

A negative influence on marginal sealing of composite resin restorations with a total

etch adhesive system after Er:YAG laser use has also been showed in microleakage

studies.30,31 However, results are poor and contradictories, other researches found no

differences in the microleakage of composite resin, glass ionomer cement or resin modified

glass ionomer restorations etched or prepared with Er:YAG laser.34,35,36 Only Hadley et al.

(2000)12, in in vivo research, observed the performance of composite resin restorations in 66

cavities prepared with Er,Cr:YSGG (68,1 J/cm2), in comparison with 66 cavities prepared

with diamond burs. After 6 months all restorations were retained and no secondary caries was

observed.

In order to avoid secondary caries, not only the improvement of dental acid

resistance is necessary4 but further studies are needed as regards Er:YAG laser parameters to

achieve the ideal association with adhesive systems, to produce an adequate hybrid layer to

avoid the microleakage phenomena and improve dental acid-resistance. However, the use of

Er:YAG laser in cavity preparation may thus be useful and effective in the prophylaxis and

management of patients at high risk for dental caries, the present study showed less caries

development around cavities prepared with Er:YAG laser than bur preparation but in vivo

studies are necessary to confirm these in vitro results and verify the performance of the

restorative materials inserted in these cavities.

CONCLUSIONS

The cavity preparation with Er:YAG laser may lead to an increase in the acid-

resistance in the enamel layers surrounding cavity walls, irrespective of the presence of

fluorides in the restorative material. The high cariostatic effect was observed to conventional

glass ionomer followed by the resin modified glass ionomer with a moderated cariostatic

effect. The composite resin showed no cariostatic effect. No synergistic effect between glass

ionomer cement and laser was observed.

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DISCLOSURE

The authors have no interest in any of the companies or products mentioned in this

article.

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3.4 Capítulo 4

Artigo aceito na revista Saúde da Universidade Guarulhos

Correlation between visual and superficial microhardness evaluation of

artificial secondary caries

Mario Alberto Marcondes Perito1, José Augusto Rodrigues2

1- DDS, Dental Research and Graduate Studies, Division Department of Restorative

Dentistry, Guarulhos University, Guarulhos, SP, Brazil. Phone: +55 11 24641769 Fax: +55

11 24641668 e-mail:[email protected]

2- DDS, MS, ScD, Dental Research and Graduate Studies, Division Department of

Restorative Dentistry, Guarulhos University, Guarulhos, SP, Brazil. Phone: +55 11 24641769

Fax: +55 11 24641758 e-mail:[email protected]

*Corresponding Author:

Dr. José A. Rodrigues

Department of Operative Dentistry, Guarulhos University

Rua Dr. Nilo Peçanha 81, Predio U, 6o. Andar

Guarulhos, SP, Brazil, 07011-040

Phone: +55 11 6464-1769 Fax: +55 11 6464-1758

Email: [email protected] or [email protected]

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Correlation between visual and superficial microhardness evaluation of

artificial secondary caries

Correlação entre avaliação visual e de microdureza superficial de cáries

secundárias em esmalte

Abstract

This in vitro study evaluated the correlation of artificial secondary caries diagnosis on enamel

between visual evaluation and superficial microhardness test. Cavities with standardized

diamond burs (1.6mmØ) were prepared on thirty-six enamel blocks obtained from unerupted

human third molars and were assigned into 3 groups. Each group was restored with glass-

ionomer cement (GI), resin-modified glass-ionomer (RM), or composite resin (CR). Blocks

were thermocycled and submitted to a pH challenge to develop artificial caries-like lesions.

Lesions were analyzed by visual evaluation using scores and the results were submitted to

Kruskal Wallis and Dunn Test. The hardness of the enamel surface surrounding the restored

cavity was evaluated using Knoop microhardness test and results were submitted to ANOVA

followed by Tukey’s post-hoc test. Afterwards, the correlation between visual and

microhardness analyses was verified by Spearman’s rho nonparametric correlation test.

Regarding visual analysis, no significant difference was observed between GI and RM

groups, which showed less caries development than CR group. The microhardness evaluation

showed significant differences among all groups with the least caries development in GI

group, followed by RM and CR, respectively. The Spearman’s rho coefficient of correlation

demonstrated a significant weak negative correlation between the response variables. The

superficial microhardness test was more sensitive to detect artificial secondary caries than

visual evaluation.

Key-words: dental caries, composite resin, glass ionomer cement, dental enamel, hardness,

visual evaluation.

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Resumo

Este estudo in vitro avaliou a correlação entre a inspeção visual e a microdureza superficial no

diagnóstico de lesões artificiais de cárie secundária em esmalte. Trinta e seis blocos de

esmalte obtidos de terceiros molares humanos inclusos foram utilizados para a confecção de

cavidades circulares padronizadas (1,6 mmØ) e distribuídas em 3 sub-grupos. Cada sub-grupo

foi restaurado com cimento de ionômero de vidro (GI), ionômero de vidro modificado por

resina (RM), ou resina composta (CR). Os fragmentos foram termociclados e submetidos ao

desenvolvimento de lesões artificiais de cárie por ciclagem de pH. As lesões foram avaliadas

por inspeção visual empregando-se escores e foram avaliadas estatisticamente pelos testes de

Kruskal Wallis e Dunn; e por ensaio de microdureza Knoop, que foi avaliado por ANOVA e

teste de Tukey. Em seguida, a correlação entre inspeção visual e o teste de microdureza foi

avaliada pelo teste não paramétrico de correlação de Spearman. Os resultados da inspeção

visual não apresentaram diferença significante entre os grupos GI e RM, os quais

apresentaram menor desenvolvimento de cárie do que o grupo CR. A avaliação de

microdureza demonstrou diferenças significantes entre todos os grupos, sendo o menor

desenvolvimento de lesão no GI seguido por RM e CR, respectivamente. O coeficiente de

correlação de Spearman foi significante e demonstrou uma fraca correlação negativa entre as

variáveis de resposta. O ensaio de microdureza superficial foi mais sensível para o

diagnóstico da cárie secundária do que a inspeção visual.

Palavras-Chave: cárie dental, resina composta, cimento de ionômero de vidro, esmalte

dental, dureza, inspeção visual.

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Introduction

The knowledge of the etiology and development of caries disease has allowed a

reduction in caries risk and activity by preventing and arresting primary and secondary caries

lesions. Secondary caries should be firstly prevented by the reduction in their determinant and

modulating factors to revert the patient condition from high to low risk disease status by

hygiene procedures such as brushing and flossing.1

However, the fluorides released from restorative materials may be a viable

alternative to prevent secondary caries development in high-risk patients.2,3,4 The potential

cariostatic effect of restorative materials is described in researches showing high cariostatic

effect of conventional glass ionomer cements, moderate cariostatic effect of glass ionomer

and composite resin hybrid materials, and no cariostatic effect of composite resin materials by

different analysis.2,3,5,6

These analyses may involve less complex and cheaper methods such as visual

evaluation and superficial and sub-superficial microhardness, or more difficult evaluation

techniques involving expensive equipments, such as microradiography and polarized light

microscopy. Since all these analyses are based on different parameters of evaluation, there is a

need to verify the correlation among methods. The main objective of the present study was to

evaluate the agreement between visual evaluation and superficial microhardness analysis used

for the diagnosis of artificial secondary caries development.

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Methods and Materials

This study was performed using 20 unerupted human third molars. The research

protocol was approved in accordance with the resolution CNS# 196/96 of the National Health

Committee/Health Departments by the Research Ethics Committee of the Guarulhos

University (Brazil). Following extractions, teeth were stored in 0.1% Timol solution (pH 7.0)

for no longer than 30 days. Soft-tissues were removed using periodontal curettes (HU-

FRIEDY do Brasil, Rio de Janeiro- Brazil) and teeth were cleaned using pumice slurry in a

webbed rubber cup applied with a slow-speed handpiece (Kavo do Brasil, Joinville- Brazil).

The crowns were longitudinally and transversally sectioned to obtain 36 dental blocks

measuring 4x4x3 mm3 using double-faced diamond discs (#7020, KG Sorensen, São Paulo-

Brazil).

Cavity preparation and restoration

The 36 enamel blocks (n=12 per group) were assigned into three subgroups

according to the restorative material described in Table 3. The response variables were visual

evaluation and surface microhardness expressed in Knoop Hardness Number (KHN).

Table 3- Experimental groups, manufactures and composition.

Group Restorative material Ingredients

GI Glass ionomer cement (Ketac-Fil,3M/ ESPE, Seefeld, Germany)

Powder: glass powder 100% Liquid: water 60-65%, polyethylene, polycarbonic acid 30-40%, tartaric acid 5-10%

RM Resin modified glass ionomer (Vitremer, 3M/ESPE, St. Paul, MN, USA)

Primer: 2-hydroxyethyl methacrylate 45-55%, ethyl alcohol 35-45%, copolymer of itaconic and acrylic acids 10-15%. Powder: silane treated glass 90–100%, potassium persulfate < 1% Liquid: copolymer of acrylic and itaconic acids 45-50%, water 25-30%, 2-hydroxyethyl methacrylate 15 – 20%. Finish gloss: triethylene glycol dimethacrylate 40-60%, bisphenol a diglycidyl ether dimethacrylate (bisgma) 40 – 60%.

RC Resin composite (Z250, 3M/ESPE, St. Paul, MN, USA)

Silane treated ceramic 75-85%, bisphenol a polyethylene glycol diether dimethacrylate (bisema6) 5-10%, diurethane dimethacrylate 5-10%, bisphenol a diglycidyl ether dimethacrylate (bisgma) 1-10%, triethylene glycol dimethacrylate (tegdma) <5%, water <2%.

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Standardized circular cavities with 1.6 mm in diameter and 1.6 mm deep were

prepared in the enamel blocks with diamond burs No. 2292 (KG Sorensen, Barueri, SP,

Brazil, 06454-920) at high speed under a constant water spray coolant. Afterwards, the blocks

were randomly distributed to the subgroups, and were restored in one increment with each

restorative material according to the manufacturers’ instructions.

In cavities filled with Ketac-Fil, the Ketac conditioner was applied for 10 s, rinsed

off and dried for 10 s. Ketac-Fil was prepared within 20-25 s, inserted into the cavity with a

Centrix injector, protected with a Mylar strip (Dentart, Polidental, São Paulo, Brazil) for 5

min, coated with Vitremer Finish Gloss and light-activated for 20 s with an Optilux 501 light

curing unit (light tip diameter: 11 mm; irradiance: 700 mW/cm2; Demetron/Kerr, Danbury,

CT, USA). The power density was constantly measured by placing the light tip on the

radiometer attached to the light curing unit.

In cavities filled with Vitremer, the Primer was applied for 30 s, dried for 5 s and

light-activated for 20 s. Vitremer was prepared within 45 s, inserted into the cavity with a

Centrix injector, light-activated for 40 s, coated with Vitremer Finish Gloss and light-

activated for 20 s.

In cavities filled with Z-250, the 35% phosphoric acid (Scotch Bond Etchant; 3M

ESPE) was applied for 15 s, rinsed off for 10 s and the cavity was air-dried. Two coats of

Adper Single Bond 2 (3M ESPE) were applied, air-dried for 5 s and light-activated for 10 s.

The composite resin was inserted and light-activated for 20 s.

All restored blocks were stored in 100% humidity for 24 h and were then polished

using the Sof-lex (3M ESPE, St. Paul, MN, USA) disks system for 15 s with each disk.

Thermal and acid challenge

The restored blocks were placed into separate bags with 1 mL of deionized water and

were thermocycled for 1000 cycles in water with temperature ranging from 5±2ºC to 55±2ºC

with a dwell time of 2 min in each bath and 15 s-transfer time between baths.2 The external

enamel surfaces of blocks were covered with wax, leaving a 1.5 mm-wide margin around the

restoration free of wax.

The acid challenge was designed to simulate a daily demineralization challenge of 6

h and 18 h repair (remineralization) by saliva as described by Featherstone et al. (1986)6 and

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Serra & Cury (1992)7, to simulate a high in vitro caries risk and to produce artificial caries

like-lesions around the restorations2,7.

The demineralization stage was based on the use of an acid buffer containing 2

mmol/L Ca, 2 mmol/L PO4, 0.075 mol/L acetate at pH 4.3. The remineralization solution

contained calcium and phosphate at a previously established degree of saturation (1.5 mmol/L

Ca, 0.9 mmol/L PO4), to mimic the remineralizing properties of saliva, and 50 mmol/L KCl,

20 mmol/L tri-hydroxymethylaminomathan buffer at pH 7.0.6,7 The blocks were immersed

separately in 15 mL of demineralization solution for 6 h, were immersed in 15 mL of

remineralization solution for 18 h, washed and immersed in demineralization solution,

thereby initiating a new cycle. The pH cycles were conducted for 14 days with 10 daily

cycles. In the 6th, 7th, 13th, and 14th days of the cycle, the blocks were kept only in the

remineralization solution.

At the end of the pH cycles, the wax was eliminated and the blocks were stored at

100% humidity until the moment of visual evaluation and microhardness test.

Visual evaluation

The blocks were air-dried for 15s and standardized images were obtained from each

block with a Nikon D70 digital camera with lens #105. Three calibrated examiners

(Kappa>0.73) independently and blindly evaluated the images of all images projected in a

dark room with approximately 100x magnification. The examiners evaluated the specimens

scoring the presence and severity of caries-like lesions according to an ordinal scale ranked

from 0 to 3 based on visual examination, as described in previous studies (Figure 1).2,8 A

median score was obtained from scores given by the 3 examiners for each specimen.

Differences among medians were analyzed by Kruskal-Wallis and Dunn non-parametric tests.

Figure 1- Scores used to visual evaluation

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Microhardness test

The demineralization of the restored enamel blocks was assessed with a

microhardness tester (PanTec, Panambra Ind. e Técnica SA, São Paulo- Brazil) and a Knoop

indenter. The indentations were made keeping the long axis of the diamond instrument parallel to

the outer-leveled enamel surface, using a 25 g load applied for 5 s, and the highest diagonal length

was measured in micrometers and was automatically changed to KHN. Four measurements were

made on the enamel surface 100 µm far from the restoration margins in the upper, left, right, and

bottom sides (Figure 2). The means of the four indentations represented the block microhardness

value. The mean values of each block were analyzed by ANOVA and Tukey’s post-hoc test at a

pre-set alpha of 0.05.

Figure 2 – Location of indentation in the microhardness test.

Correlation between visual evaluation and microhardness test

The correlation between non-parametric visual evaluation and parametric evaluation of

microhardness test was evaluated by the Spearman’s rho coefficient of correlation, which ranges

in value from r=+1.0 for a perfect positive correlation to r=-1.0 for a perfect negative

correlation. The midpoint of its range (r=0.0) corresponds to a complete lack of correlation.

Values falling between r=0.0 and r=+1.0 represent a range in degrees of positive correlation,

while those falling between r=0.0 and r=-1.0 represent a range in degrees of negative

correlation.9

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Results

The medians, minimum, and maximum scores of visual evaluation and the means of

microhardness values and standard deviations per restorative material are presented in Table

1. The statistical analysis of visual data showed no differences between GI and RM groups,

which in turn showed significantly less caries development than CR group (p<0.01). The

microhardness data showed significant differences among groups with less caries in GI than

in RM and CR, which in turn showed the highest incidence of caries (p<0.05).

Table 1- Medians, minimum, and maximum of visual evaluation and the means of

microhardness values and standard deviations per restorative material; Tukey’s and Dunn test

results.

GI- Ketac Fil RM- Vitremer CR- Z-250

Visual

Evaluation

1

(0-3) A

1

(0-3) A

3

(2-3) B

Microhardness

test

235.5

(75.5) a

137.1

(64.1) b

39.3

(26.5) c

Different upper case letters indicate statistical difference (Dunn test, p<0.01); Different lower case letters indicate statistical difference (Tukey’s test, p<0.05).

The Spearman’s rho coefficient of correlation between the response variables was

statistically significant (p<0.01) but the negative correlation was considered weak (r=-0.51).

Discussion

This study evaluated the development of artificial caries lesion on enamel around

cavities filled with restorative materials with or without fluoride release. A dynamic cyclic

model of demineralization and remineralization was applied to simulate acid challenge in

patients with high caries risk.6 The highest development of artificial caries lesions in this

study was observed in cavities restored with composite resin. As expected, the composite

resin associated to an adhesive system deprived of fluoride in their compositions do not

inhibit caries progression.2 This is consistent with reports from other studies, in which only

bioactive composite resins and adhesive systems containing fluorides or antibacterial

monomers were capable of showing few cariostatic effect, which was lower than that

promoted by glass ionomer cements.4,10

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In agreement with dental literature, the ionomer-based materials showed some

cariostatic effect, as they mobilize and release increased amounts of fluoride into the

environment during acid challenges, so enamel demineralization is prevented. Then, the

presence of fluorides continuously released from ionomers is an important feature for

improving enamel remineralization or inhibiting demineralization.11 This is the reason for less

artificial caries lesion development around cavities restored with conventional glass ionomer

cement and moderated inhibition of resin modified glass ionomer evaluated by microhardness

test. Most studies showed that the smaller fluoride concentration released from resin modified

glass ionomer in comparison to that released by conventional glass ionomer cement causes

moderate development of artificial caries lesion, which is generally considered less than that

observed when glass ionomer cement is used.2,3,7,11 Therefore, the visual evaluation was not

able to detect the difference in caries inhibition between the group using conventional glass

ionomer and that using resin modified glass ionomer. It can be supposed that the protection

rendered by the glass ionomer cement is extended to some distance from the restoration and is

the greatest one in the cavity preparation area.5 Based on such assumption and on the distance

of 100 µm from cavity margins stipulated for the microhardness test, the caries inhibition area

provided by conventional glass ionomer could be higher than that created by the resin

modified glass ionomer. Therefore, microhardness test may be considered more specific, as

the visual evaluation allowed the examiners to check all enamel area free of wax around the

restoration. This area was exposed to fluoride released from the glass ionomer material to the

solution resulting in a general caries inhibition which was clinically similar to the resin

modified glass ionomer.

Thus, it can be considered that for a specific evaluation site, superficial

microhardness may be required while a general evaluation of wider surrounding area may be

performed by visual evaluation. This difference explains the weak agreement between visual

and microhardness evaluation observed in Spearman’s correlation test. The Spearman’s rho

correlation measures how well two variables are connected without making any assumption

about the frequency distribution of the variables. The negative coefficient value observed in

the present study indicates that the two evaluations are systematically inverselly related, as

caries lesions visually increases while the superficial microhardness tends to decrease.

However, a coefficient value closer to -1.00 could have showed a perfect negative association.

Another aspect that should be considered is that visual evaluation is subjective and

this exam depends on the examiner expertise and calibration. The examiners in the present

study were calibrated and Kappa qualified the agreement from excellent to good. In a similar

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methodology, Serra induced artificial secondary caries lesion and found a good agreement

between visual evaluation and sub-superficial analysis (r=-0.78; p<0.01).

Visual evaluation has been associated with scores in clinical12, epidemiological13

studies to quantify opacities, fluorosis and white spots resulting from enamel

demineralization. Also in in vitro 2,8,14, and in situ studies15 are well accepted. When

compared to other methodologies, this evaluation has some advantages, such as low cost and

the possibility of the identification of differences in the cariostatic potential of restorative

materials under conditions similar to clinical diagnosis conditions.2,8 As showed in the current

study, visual evaluation is simple to perform, which facilitates laboratory investigation and

allows the conduction of studies in less time and at lower costs.2,8 In addition, reproducible

results have been shown between visual evaluation and microradiography and polarized light

microscopy.15

However, the use of visual evaluation needs to be cautiously inferred by the bias of

the macro vision of the secondary artificial caries development by the examiner and the

cariostatic effect of restorative materials close to cavity margins could not be totally observed.

Then, when specific analysis of a site is required, microhardness profiles are recommended

and may be used in association with visual evaluation to provide a micro and a micro

response of caries development.

Conclusions

The superficial microhardness test was more sensitive regarding the diagnosis of

artificial secondary caries development than visual evaluation, and specific analysis

microhardness profiles may be recommended when a micro-site analysis is required.

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4. CONCLUSÕES

Com base nos trabalhos desenvolvidos, apresentados em forma de artigos, pode-se

concluir que:

- Na análise visual o Laser de Er:YAG não mostrou capacidade de aumentar a

resitência do esmalte à cárie, apesar da observação de um número menor de lesões cariosas

quando utilizado para o preparo cavitário;

- Na análise de microdureza superficial o laser de Er:YAG apresentou efeito

cariostático a despeito da presença de materiais restauradores contendo flúor;

- O teste de microdureza superficial é mais preciso no diagnóstico do

desenvolvimento de lesões de cárie secundária que a avaliação visual;

Conclui-se que o Laser de Er:YAG proporcionou efeito cariostático ao redor dos

preparos cavitários sendo mais evidente nas análises realizadas pelo teste de microdureza.

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REFERÊNCIAS

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ANEXOS

ANEXO A - Certificado de Aprovação do Comitê de Ética

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ANEXO B – Termo de Consentimento Livre e Esclarecido

Termo de Consentimento Livre e Esclarecido

A influência da técnica do preparo cavitário e dos tipos de materiais restauradores na prevenção de cárie secundária

A cárie secundária, lesão cariosa que se forma ao redor das restaurações, pode ser prevenida pelo uso de materiais restauradores que liberem flúor, sabe-se ainda que a aplicação de laser pode tornar o esmalte dental, mais resistente a cárie. Entretanto, o que não se sabe é se em restaurações com materiais que liberam flúor aonde a remoção da cárie foi realizada com laser o esmalte será mais resistente a cárie secundária. O objetivo deste trabalho será avaliar, in vitro, a influência da técnica do preparo cavitário e dos tipos de materiais restauradores na prevenção do desenvolvimento da ocorrência de cárie secundária. . Portanto, contamos com sua participação como doador, devido ao fato de utilizarmos 3º molares inclusos como indicação de exodontia para a realização da pesquisa. As informações contidas neste termo foram fornecidas pelo Prof. Dr. José Augusto Rodrigues (Orientador) e pela aluna Ana Carolina Tedesco Jorge, tel: (11) 6464-1769, R. Dr. Nilo Peçanha 67, prédio U, 6º andar, para firmar o seu consentimento livre e esclarecido, através do qual você, sujeito da pesquisa, autoriza a sua participação. Esta pesquisa consistirá em comparar, in vitro, a influência da técnica do preparo cavitário e dos tipos de materiais restauradores na prevenção de cárie secundára. Como o estudo será realizado “in vitro” o doador não terá nenhum desconforto ou risco, pois doará somente o dente. Assim, não está prevista nenhuma forma de ressarcimento ou garantia de tratamento Odontológico na UnG. O doador tem a liberdade de retirar seu consentimento ou se recusar a doar dentes para o estudo, a qualquer momento, conforme determinação da Resolução 196/96 do CNS do Ministério da saúde, sem qualquer tipo de prejuízo ou penalização. Os pesquisadores comprometem-se em resguardar todas as informações individuais acerca da pesquisa de forma sigilosa, não revelando a identidade do sujeito que doou os dentes. Conforme definido pela resolução 196/96 do conselho nacional de saúde, esta pesquisa foi submetida á comissão de Ética e pesquisa da UnG, e aprovada pela mesma. Por este instrumento particular declaro, para efeitos éticos e legais, que eu_____________________________________________________, CPF:___________________, concordo com absoluta consciência dos procedimentos a que vou me submeter para a realização da pesquisa “A influência da técnica do preparo cavitário e dos tipos de materiais restauradores na prevenção de cárie secundária”. Guarulhos,____de______________________de 2007. _____________________________ Assinatura do doador _____________________________ Prof.Dr. José Augusto Rodrigues

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ANEXO C – Termo de Doação

CURSO DE ODONTOLOGIA

Banco de Dentes Humanos

TERMO DE DOAÇÃO

Eu, _________________________________________________________________,

RG nº______________________________, residente à __________________________________

__________________________________________________bairro _______________________,

cidade ____________________________, UF______________________CEP________________

dôo ___________ dentes para o Banco de Dentes Humanos – estes dentes foram extraídos por

indicação terapêutica, cujos históricos fazem parte dos prontuários dos pacientes de quem se

originam. Estou ciente de que estes dentes serão utilizados para a realização de pesquisas

previamente aprovadas por Comitê de Ética em Pesquisa ou em atividades didáticas no processo

de ensino-aprendizagem da Odontologia.

Guarulhos, _______ de _______________ de 20_____.

______________________________ Assinatura do doador

_______________________________________________________________________________

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ANEXO D – Carta de aceite do artigo 3

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ANEXO E - Carta de aceite do artigo 4