Resumo
Objetivo: avaliar por meio de análise rugosimétrica e imagens de microscopia eletrônica de varredura, a rugosidade superficial (Ra) de duas cerâmicas odontológicas, após simulação de ajuste com brocas diamantadas e diferentes tratamentos de polimento. Métodos: foram confeccionados dois grupos de corpos de prova, sendo (G1) a cerâmica CCS de alta fusão e, o segundo grupo (G2), a cerâmica Duceram LFC de baixa fusão. Para cada cerâmica foram confeccionados 20 corpos de prova, separados em quatro subgrupos. Resultados: na primeira etapa desse trabalho, tanto em G1 quanto em G2, os maiores valores de Ra foram encontrados no tratamento T3. Na segunda etapa, os corpos de prova foram analisados por MEV e notou-se que as fotografias de T3 aparecem em ambos os grupos com aumento de poros e riscos na superfície. Conclusão: foi encontrada correlação entre os dados do rugosímetro e das fotomicrografias de MEV; e alguns processos de polimento, como T2, produzem superfície semelhante à glazeada quando analisada quantitativamente, no entanto, com maior quantidade de riscos e poros quando analisadas qualitativamente e comparadas à superfície glazeada (T1) e reglazeada (T4).
Introdução
O tratamento restaurador dentário requer cada vez mais materiais odontológicos que preencham as necessidades estéticas e funcionais dos pacientes. Com a evolução das técnicas adesivas e o aprimoramento das cerâmicas odontológicas, passou-se a utilizar esse material cada vez com maior índice de sucesso clínico2.
Excelentes propriedades estéticas, biocompatibilidade, excelente integridade marginal, baixa condutividade térmica e elétrica, estabilidade de cor, lisura de superfície, resistência mecânica e longevidade quando expostos ao meio bucal3,14, são características que fazem com que esse material seja usado em coroas, inlays, onlays, facetas laminadas, próteses fixas de cerâmica livres de metal e coroas metalocerâmicas1,14.
O uso clínico das cerâmicas, especificamente utilizadas em Odontologia, é limitado por problemas como a falta de espaço interoclusal, tempo envolvido, por ser uma técnica indireta, por suscetibilidade à fratura quando colocados sob tensão — em função do seu baixo valor de tenacidade9 e dureza elevada —, fazendo com que esse material tenha maior resistência ao desgaste, quando comparado ao esmalte dentário humano. Sendo assim, quando esse material é utilizado como antagonista de dentes naturais ou outros materiais restauradores presentes, pode provocar desgaste por atrição, e a quantidade de desgaste está relacionada diretamente com a rugosidade superficial da restauração em porcelana19 .
Quando um ajuste na cerâmica que já passou pelo processo de glaze é necessário, deve-se restabelecer a lisura dessa superfície. Esse objetivo pode ser alcançado por meio do polimento ou da nova queima do glaze18. Quando a temperatura do glazeamento é alcançada e se forma um fino filme vítreo através de um escoamento viscoso nessa superfície, o glaze odontológico promove o fechamento de fendas e poros abertos na superfície da porcelana sinterizada9 e, idealmente, as restaurações de porcelana deveriam preservar essa camada intacta.
No entanto, caso a execução de ajustes intrabucais seja necessária, como nos casos de restaurações cerâmicas coladas à estrutura dentária, os testes e ajustes oclusais somente podem ser executados após as colagens. O acabamento e polimento adequado também assegura harmonia entre a restauração de porcelana e os tecidos gengivais circunvizinhos, evitando o acúmulo de biofilme, sendo importante para que uma ótima biocompatibilidade da porcelana, no que se refere à resposta do tecido gengival, seja preservada19.
Devido ao usual procedimento clínico de realizar ajustes intrabucais nas cerâmicas e por existirem diversos materiais e métodos para seu polimento, realizou-se o presente estudo com o objetivo de analisar, entre as técnicas e materiais selecionados, qual será capaz de diminuir a rugosidade superficial, e compará-los ao reglazeamento.
Material e Métodos
Foram confeccionadas amostras de dois materiais cerâmicos, que foram separados em dois grupos: G1 – cerâmica Carmen CCS (Dentaurum) de alta fusão (n = 20), e G2 – cerâmica Duceram LFC (Ducera GmbH & Co. KG) de baixa fusão (n = 20). Cada tipo de cerâmica foi dividido em quatro subgrupos, de acordo com o tratamento polidor realizado. Os agentes polidores utilizados nesse trabalho, bem como seus fabricantes e suas marcas comerciais, foram:
» Ponta diamantada cilíndrica de granulação fina (FG3098F – Kg Sorensen Ind. e Com. Ltda.).
» Ponta diamantada cilíndrica de granulação ultra-fina (FG3098FF – Kg Sorensen Ind. e Com. Ltda.).
» Sistema de acabamento e polimento dentário Sof-Lex (3/4” – 3M).
» Roda de feltro para metais e porcelanas Super Buff (Shofu Inc.).
» Pasta diamantada para polimento e brilho de porcelana e esmalte (Crystar-past, Kota Ind. e Com. Ltda).
» Borrachas polidoras impregnadas com diamante Ceragloss para cerâmica (Edenta AG Dental Produkte).
» Glaze para cerâmica convencional Vita Akzent Fluid (Vita Zahnfabrik H. Rauter GmbH & Co. KG).
» Glaze para cerâmica de baixa fusão Duceram LFC Glasur (Ducera GmbH & Co. KG).
As cerâmicas utilizadas nesse estudo são indicadas para a realização de restaurações protéticas metalocerâmicas ou cerâmicas puras.
Para a padronização das dimensões dos corpos de prova, foi utilizada uma matriz cilíndrica de metal polido com uma perfuração central no seu sentido longitudinal com 10mm de diâmetro, na qual se encaixou um êmbolo, também de metal polido, que permitiu definir e padronizar a espessura dos corpos de prova.
A barbotina de cerâmicas foi preparada pela mistura de água bidestilada ao pó cerâmico, sobre uma bandeja apropriada, até a obtenção de uma consistência cremosa, adequada para manipulação. O excesso de líquido da mistura foi removido com lenços de papel absorvente. Foi aplicada uma fina camada de isolante para cerâmicas no êmbolo e, posteriormente, a barbotina foi acomodada no interior da matriz com o auxílio de uma espátula de silicone, até o seu completo preenchimento. Em seguida, todo o conjunto matriz-barbotina foi colocado sobre um vibrador de gesso, em baixa intensidade, a fim de que a barbotina se assentasse adequadamente e o excesso de água aflorasse na superfície, sendo, então, removida com um lenço de papel absorvente. Os discos de barbotina cerâmica foram removidos do interior da matriz (Fig. 1) por meio de movimentação do êmbolo metálico, e colocados sobre uma base de lã de vidro.
Após cocção em forno, os cilindros medindo aproximadamente 10mm de diâmetro e 4mm de altura foram aplainados em sua extremidade superior, por meio de uma ponta diamantada cilíndrica para peça reta, em baixa velocidade (#92G, série 3, KG Sorensen Ind. e Com. Ltda.), até que fosse obtida uma superfície homogênea, para que ficassem o mais paralelo possível ao plano horizontal. Em seguida, os corpos de prova foram lavados em água bidestilada em lavadora ultrassônica por 10 minutos. Posteriormente, passaram pelo glaze, também de acordo com as especificações dos fabricantes com relação à temperatura do forno e ao tempo de queima (Quadro 1).
Em seguida, foi feita a divisão desses 20 corpos de prova de cada grupo de cerâmica (G1 e G2) em quatro subgrupos (n = 5) para cada grupo de cerâmica, de acordo com o tipo de tratamento superficial.
Os espécimes foram desgastados com pontas diamantadas 3098F, lavados com spray de água/ar da seringa tríplice e, depois, com ponta diamantada 3098FF, para a simulação de um ajuste intrabucal prévio, exceto a amostra controle. O procedimento foi efetuado com o longo eixo da ponta diamantada paralelo à superfície do corpo de prova, com pressão moderada, durante 10 segundos e com refrigeração abundante, removendo a camada superficial de glaze. Cada ponta diamantada foi substituída por outra após o desgaste de cinco corpos de prova de um subgrupo (50s de uso).
A seguir, são descritos os tratamentos realizados em cada grupo dos corpos de prova: T1 (controle) – Glaze laboratorial; T2 – discos Soflex (3M) + polidor de feltro (Komet) + pasta diamantada; T3 – polidores Ceragloss verde, azul e amarelo (Edenta, AV/SG) e T4 – reglazeamento (Quadro 2).
» Grupo T1 – controle. Não receberam nenhum tratamento adicional após serem glazeados.
» Grupo T2 – o polimento foi feito com os discos Soflex, composto com abrasivos de óxido de alumínio, de granulação média (azul-escuro), fina (azul) e superfina (azul claro), montados em mandril para peça reta. Cada disco foi utilizado uma única vez, durante 40 segundos (conforme instruções do fabricante), com movimentos circulares e leve pressão. Entre cada disco, os corpos de prova foram lavados com jato de água/ar por um minuto e secados com ar. Após, foram polidos com polidor de feltro (Komet) e pasta diamantada (Kota) durante 30 a 40 segundos, com leve pressão e movimentos circulares.
» Grupo T3 – polidos com pré-polidor verde (333 AR) para eliminar os riscos e imperfeições da superfície, polidor azul (3033 AR) para polimento com leve abrasão e polidor amarelo (30033 AR) para polimento de alto brilho sem pasta de polimento, todos da marca Edenta (Suíça).
» Grupo T4 – foram levados ao forno para cocção das cerâmicas para um segundo processo de glaze, idêntico ao primeiro.
Todos os corpos de prova, após receberem seus tratamentos, foram colocados em banho de ultrassom com água destilada, por 10 minutos, para limpeza da superfície tratada.
As mensurações da rugosidade de superfície foram realizadas nos 40 corpos de prova por meio de um rugosímetro, modelo Form TalySurf Series 2 (Taylor-Hobson), que opera com uma ponta palpadora de superfície. O rugosímetro oferece vários padrões de leitura, mas a rugosidade média (Ra) foi o parâmetro utilizado nesse estudo.
Para a realização das leituras do padrão de rugosidade média (Ra), apresentados na unidade de medida micrômetros (µm), foram utilizados 5 cut-off (mínimo comprimento de amostragem) com tamanho de 0,25mm, totalizando uma extensão de trajeto (Ln) de 1,25mm, velocidade constante e filtros de rugosidade e de Gauss. A leitura sequencial de três repetições, ou seja, a extensão de trajeto de leitura (Ln) foi percorrida três vezes, com um intervalo de 0,1mm entre elas, totalizando uma leitura de superfície de 3,75mm. Os corpos de prova foram rotacionados em, aproximadamente, 60º entre as leituras, possibilitando a análise de diferentes áreas de um mesmo corpo de prova e eliminando a possibilidade de aferir no mesmo sentido em que os tratamentos foram realizados. Foi calculada a Ra obtida para cada espécime através da media das três leituras.
A Ra considerada para o estudo foi a média aritmética entre os três valores de rugosidade mensurados pela agulha analisadora durante sua extensão de trajeto, valor que era automaticamente apresentado na tela do aparelho. O valor de Ra de cada corpo de prova foi resultado da média aritmética das três aferições realizadas; já o valor de Ra de cada tratamento (T) consiste na média aritmética dos cinco valores de Ra obtidos para cada corpo de prova.
Foi realizada a microscopia eletrônica de varredura (SSX-550, Superscan) de um espécime da cada grupo, com aumento de 50 vezes, na área central dos corpos de prova, o que permitiu uma nítida visualização de algumas características de superfície que os filtros do rugosímetro nem sempre conseguem detectar.
Os dados foram catalogados e submetidos à análise estatística para comparação inter e intragrupos. O nível de significância foi de 5%. A normalidade (dados em forma de sino) das observações coletadas foi verificada através do teste de Lilliefors e aplicado, também, o teste não-paramétrico de Kruskal-Wallis, por causa da falta de normalidade encontrada nos grupos.
Resultados
Cerâmica Carmen CCS
As médias, tamanho da amostra, desvios-padrões, valores mínimo e máximo para ambas as cerâmicas e tratamentos utilizados são apresentados na Tabela 1. A normalidade das observações coletadas foi verificada através do teste de Lilliefors. Para o material CCS, não foi comprovado o pressuposto de normalidade, então, nesse caso, foi aplicado para comparação dos tratamentos o teste não-paramétrico de Kruskal-Wallis, o qual indicou diferenças significativas entre os tratamentos, pois forneceu uma estatística de 16,577 com p-valor = 0,0009.
O teste da diferença mínima significativa observou apenas duas diferenças significativas entre os tratamentos: T1 difere de T3 e T4 difere de T3. As demais comparações pareadas não acusaram diferenças significativas. Portanto, o tratamento T3 apresentou valores superiores àqueles obtidos através do tratamento T1 e T4.
Pode-se observar na Figura 2 que o tratamento 3 apresentou mais rugosidade que os demais. Estatisticamente, no entanto, não foi observada diferença em relação ao tratamento 2. Nota-se a presença de valores considerados “outliers”. Entretanto, mesmo excluindo essas observações, os resultados do teste de Kruskal-Wallis apresentaram as mesmas conclusões.
Cerâmica Duceram LFC
Obteve-se, também, para esse material, uma análise descritiva do conjunto de dados para proporcionar um resumo das observações. Para isso, foram obtidas as medidas descritivas: média, tamanho da amostra, desvio-padrão, valor mínimo e máximo (Tab. 2).
A normalidade das observações coletadas foi verificada através do teste de Lilliefors e, para esse material, o pressuposto de normalidade foi atendido, por isso aplicou-se o método da Análise de Variância Simples, com teste de comparações múltiplas de Tukey. O nível de significância empregado foi de 5%. O teste de análise de variância (Tab. 3) forneceu uma estatística de 4,057 com p-valor de 0,025. Portanto, é indicativo de diferenças significativas entre os tratamentos. O teste de comparações de Tukey observou apenas uma diferença significativa entre os tratamentos: T3 apresenta valores superiores a T4. As demais comparações pareadas não acusaram diferenças significativas.
A Figura 3 mostra o gráfico de comparação entre os tratamentos com relação à rugosidade para G2, afirmando os valores discrepantes para o T2.
Para comparação dos tratamentos, entre os diferentes materiais (CCS e LFC), foi aplicado o teste de Mann-Whitney, sendo observada diferença significativa apenas entre os tratamentos 1 e 3 (Tab. 4).
Microscopia eletrônica de varredura
As fotomicrografias comparadas (Fig. 4, 5, 6) são aquelas obtidas com magnificação de 50x, aferindo a área central de cada corpo de prova, em função da maior área abrangente.
As fotografias de T3 aparecem em ambos os grupos G1 e G2, com um aumento de poros e riscos na superfície, diferindo das superfícies que passaram pelo processo de glazeamento ou reglazeamento (T1 e T4) (Fig. 4, 5, 6).
Em G2, as fotografias de T2 apresentaram-se com menos riscos e poros em sua superfície, quando comparadas ao mesmo tratamento em G1.
Discussão
Para se obter uma boa eficiência clínica, um dos requisitos é que a superfície da cerâmica apresente-se o mais lisa possível. Sua rugosidade superficial deve ser reduzida com o acabamento inicial e a aplicação do glaze. Willems et al.22 sugeriram que a rugosidade superficial do esmalte dentário deve ser considerada como padrão de referência.
Existem diversas maneiras de aferir a rugosidade de uma superfície, entre elas pode-se citar a perfilometria de contato10,11, a MEV11,16,17 e, ainda, outros métodos como a reflexão especular com laser He-Ne11, análise visual com examinadores diferentes fazendo uso de uma lupa manual17, ou por meio de critérios pré-selecionados.
Alguns artigos sugerem que superfícies com valores de rugosidade superficial média (Ra) superiores a 0,2µm favorecem a retenção bacteriana4. Autores encontraram em seus trabalhos valores elevados de Ra nos tratamentos com pontas diamantadas de granulação fina e ultrafina, situação que simula o ajuste clínico4,21.
Muitos profissionais defendem o uso do polimento superficial ao invés da reaplicação do glaze para controlar o brilho e a textura de superfície em restaurações cerâmicas13,19,20 quando a restauração já está cimentada definitivamente ou, como opção, quando a cimentação ainda não foi realizada, devendo o clínico dispor de recursos que visem o adequado acabamento e polimento das superfícies desgastadas que ficam rugosas. O ideal é que uma nova aplicação de glaze seja realizada para que se restabeleça a integridade e lisura da superfície10,16.
Percebe-se uma controvérsia na literatura sobre a eficácia do polimento superficial das cerâmicas. Vários são os fatores que interferem nas avaliações e conclusões dos diferentes trabalhos, a começar do próprio processo de medição e seleção da rugosidade média (Ra). Existem trabalhos na literatura que utilizaram diferentes métodos de polimento, diferentes equipamentos e processos de medição. Parâmetros como Ra são válidos na avaliação de superfícies dentro de condições experimentais definidas, por isso não devem ser correlacionadas com outros estudos10,12.
No presente trabalho observou-se que, tanto em G1 quanto em G2, os maiores valores de Ra foram encontrados no tratamento T3: 0,466µm e 0,301µm, respectivamente.
Para G1, foram encontradas diferenças significativas entre o grupo controle (T1) e o grupo em que foram utilizados polidores (T3), também entre o grupo que sofreu reglazeamento (T4) e o grupo T3. Não foram encontradas, no entanto, diferenças significativas entre os grupos em que foram utilizados os discos Soflex + polidor de feltro Komet e pasta diamantada (T2) e o grupo controle (T1), e entre o grupo que sofreu reglazeamento (T4) e o grupo controle (T1). Bottino et al.7 realizaram um trabalho semelhante e apenas o grupo em que foi utilizado o disco de feltro impregnado com pasta diamantada produziu rugosidade superficial semelhante à superfície glazeada7. Nota-se, então, que para G1 torna-se viável a utilização do reglazeamento do material quando isso é possível, ou a utilização do tratamento T2 quando o polimento intrabucal for necessitário.
Para G2, foram encontradas diferenças significativas apenas entre o grupo em que foram utilizados os polidores (T3) e entre o grupo que sofreu reglazemanto (T4). Não houve diferenças significativas entre os tratamentos T1 e T3, com Ra de 0,240µm e 0,301µm, respectivamente. Entre T1 e T2, também não houve diferenças significativas, com Ra de 0,240µm e 0,200µm, respectivamente. Os tratamentos T3 e T2 também se apresentaram estatisticamente semelhantes ao G2. Como primeira hipótese para devolver a lisura superficial para essa cerâmica, pode-se fazer uso do reglazeamento ou, também, utilizar o tratamento T2, o qual, para esse material, apresentou resultados melhores até mesmo que para G1. O tratamento T3 não está contraindicado, mas qualitativamente pode-se observar um aumento considerável de riscos e poros com esse procedimento.
Os valores de Ra obtidos nesse experimento (0,091µm para G1 e 0,240µm para G2) são inferiores aos encontrados na literatura para os mesmos materiais (0,311µm16 e 0,44µm19, respectivamente). Sugere-se que essa diferença seja pelo método de processamento e proporções diferentes dos materiais. Autores que também avaliaram a rugosidade superficial da Duceram LFC obtiveram Ra de 0,44µm após o glaze, e de 0,37µm após o overglaze, valor maior do que o encontrado nesse trabalho, com o mesmo material (0,177µm)20.
Alguns trabalhos não encontraram diferenças significativas entre o grupo controle (glaze inicial) e os grupos em que foi realizado polimento21. Outros, utilizando o parâmetro de rugosidade média (Ra), concluíram que as superfícies polidas foram mais lisas que as com glaze19,20. Já para alguns autores2,6, os valores de Ra para as superfícies com glaze se mostraram mais baixos que as superfícies polidas. Em outro estudo15, utilizaram discos Sof-Lex + discos de feltro com pasta diamantada como um dos sistemas de polimento, assim como no presente trabalho.
Patterson et al.16 realizaram análise por meio de MEV e demonstraram que a superfície polida apresentou falhas, como um aumento de riscos e de porosidade, que não se apresentavam com o glaze, informação que confere com os resultados observados na MEV do presente trabalho. As fotografias de T3 aparecem em ambos os grupos G1 e G2, com um aumento de poros e riscos na superfície, diferindo das superfícies que passaram pelo processo de glazeamento ou reglazeamento (T1 e T4), como orroboram alguns estudos14,15. Em G2, as fotografias de T2 apresentaram-se com menos riscos e poros em sua superfície, quando comparadas ao mesmo tratamento em G1.
Nesse estudo foi encontrada uma correlação (superfícies mais rugosas e aumento de poros nas imagens) entre os dados do rugosímetro e os resultados observados à MEV; entretanto, alguns trabalhos não encontraram essa correlação16,17. A maior discrepância de resultados é verificada nos estudos que utilizaram imagens de MEV para avaliar a superfície de cerâmicas polidas. Nesse processo de análise, é muito difícil quantificar numericamente a rugosidade, ao contrário dos rugosímetros12. Por outro lado, permite uma definição de forma e contorno, que os filtros dos rugosímetros nem sempre permitem detectar16.
Muitos observaram a necessidade do uso de uma pasta diamantada como estágio final ao polimento de superfície, promovendo uma redução significativa nos valores de Ra, sendo, assim, uma alternativa ao reglazeamento2,7,8,11,18. A escova de Robinson, a roda de feltro e o disco de feltro foram veículos efetivos para serem usados em associação com as pastas diamantadas; já o uso das taças de borracha foi o veículo menos eficiente9. Para o presente estudo, tanto para G1 como para G2, o grupo em que foi utilizada a pasta diamantada como estágio final (T2) não apresentou diferença significativa ao grupo controle (T1), e nem ao grupo em que os corpos de prova foram reglazeados (T4), reforçando, assim, essa necessidade, e dando uma possível opção clínica para ajustes cerâmicos intrabucais.
Apesar de T2 e T3, com valores médios de Ra de 0,247µm e 0,466µm, respectivamente, não apresentaram diferenças estatísticas significativas entre si, necessita-se que mais pesquisas ou que estudos clínicos sejam realizados para a utilização do tratamento T3, devido à diferença de superfícies encontrada utilizando esse material e das glazeadas e reglazeadas.
Conclusão
Com base no método proposto e na análise dos resultados obtidos, pode-se concluir que, tanto em G1 quanto em G2, os maiores valores de Ra foram encontrados no tratamento T3 (polidores Ceragloss verde, azul e amarelo da Edenta). Foi encontrada correlação entre os dados do rugosímetro e as fotomicrografias de MEV. Também foi percebido que alguns processos de polimento, como T2, produzem superfície semelhante à glazeada quando analisadas quantitativamente, no entanto, com maior quantidade de riscos e poros quando analisadas qualitativamente e comparadas à superfície glazeada (T1) e à reglazeada (T4).
Como citar este artigo
Olivieri KAN, Pelissari LP, Teixeira ML, Miranda ME. Avaliação da rugosidade superficial de duas cerâmicas odontológicas submetidas a diferentes tratamentos polidores. Rev Dental Press Estét. 2013 jan-mar;10(1):96-107. » Os autores declaram não ter interesses associativos, comerciais, de propriedade ou financeiros que representem conflito de interesse nos produtos e companhias descritos nesse artigo.