( PDF ) Resistência adesiva ao cisalhamento de brackets cerâmicos monocristalinos: estudo in vitro

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PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO PARANÁ

CENTRO DE CIÊNCIAS BIOLÓGICAS E DA SAÚDE

PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ODONTOLOGIA

ÁREA DE CONCENTRAÇÃO ORTODONTIA

LUÍS FILIPE SIU LON

RESISTÊNCIA ADESIVA AO CISALHAMENTO DE BRACKETS CERÂMICOS

MONOCRISTALINOS: ESTUDO IN VITRO

CURITIBA

2008

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LUÍS FILIPE SIU LON

RESISTÊNCIA ADESIVA AO CISALHAMENTO DE BRACKETS CERÂMICOS

MONOCRISTALINOS: ESTUDO IN VITRO

Dissertação apresentada ao Programa de Pós-

Graduação em Odontologia da Pontifícia

Universidade Católica do Paraná, como parte dos

requisitos para obtenção do título de Mestre em

Odontologia – Área de Concentração em

Ortodontia.

Orientador: Prof. Dr. Odilon Guariza Filho

CURITIBA

2008

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Dados da Catalogação na Publicação

Pontifícia Universidade Católica do Paraná

Sistema Integrado de Bibliotecas – SIBI/PUCPR

Biblioteca Central

Lon, Luís Filipe Siu

L847r Resistência adesiva ao cisalhamento de brackets cerâmicos

2008 monocristalinos : estudo in vitro / Luís Filipe Siu Lon ; orientador, Odilon

Guariza Filho. – 2008.

60 f. ; 30 cm

Dissertação (mestrado) – Pontifícia Universidade Católica do Paraná,

Curitiba, 2008

Inclui bibliografia

1. Ortodontia. 2. Braquetes ortodônticos. 3. Maloclusão. 4. Ortodontia

corretiva. 5. Cerâmica odontológica. 6. Aparelhos ortodônticos. I. Guariza

Filho, Odilon. II. Pontifícia Universidade Católica do Paraná. Programa de

Pós-Graduação em Odontologia. III. Título.

CDD 20. ed. – 617.643

DEDICATÓRIA

À minha querida esposa Beatriz,

pelo amor, carinho, companheirismo, paciência, dedicação e compreensão

nas horas que estive ausente pela busca de um sonho;

Aos meus filhos Luís Miguel e Luís Eduardo,

a felicidade que transformou a minha vida. Ainda que privados da minha

companhia devido à dedicação ao mestrado em Ortodontia, me ensinam muito a

cada dia;

Aos meus pais Lina e Yin,

responsáveis pela minha formação intelectual e moral. A eles a minha eterna

gratidão, pela dedicação e apoio durante a minha vida acadêmica;

Aos meus irmãos Sérgio e Aurélio,

pelo apoio, incentivo e amizade constante;

Aos meus sogros Nelly e Young,

pelo apoio e pelo exemplo de caráter para a formação moral dos meus filhos.

DEDICO

AGRADECIMENTO ESPECIAL

À Deus, pela dádiva da vida, força, coragem para perseguir meus objetivos e

por sempre iluminar o meu caminho.

Ao Prof. Dr. Odilon Guariza Filho, meu orientador, pela amizade construída

ao longo desta jornada, pelos momentos bem humorados, confiança, sinceridade e

orientação segura deste trabalho.

Ao Prof. Dr. Orlando Tanaka, responsável pela área de concentração em

Ortodontia da PUCPR, pelo exemplo, dedicação e competência junto ao curso. Serei

sempre grato pela amizade, pela confiança em mim depositada e pelas valiosas

contribuições que certamente me tornaram um profissional melhor preparado e uma

pessoa mais experiente.

AGRADECIMENTOS

À Pontifícia Universidade Católica do Paraná pela oportunidade de realizar

este mestrado e pela bolsa de estudos parcial concedida.

Ao Diretor do Programa de Pós-Graduação em Odontologia, Prof. Dr. Sérgio

Vieira, pelo apoio e atenção dispensados.

Ao Prof. Dr. Hiroshi Maruo, pelo convívio, amizade, pelas histórias de vida, e

ensinamentos transmitidos.

À Profa. Dra. Elisa Souza Camargo, pelo agradável convívio, conhecimentos

transmitidos, dedicação e responsabilidade.

Ao Prof. Dr. Júlio Wilson Vigorito, responsável pela minha formação

ortodôntica, pelos seus ensinamentos e estímulo para a busca constante do

conhecimento.

Aos meus colegas da 6ª Turma de Mestrado: Bruno, Fernanda, Jucienne,

Luciana, Luégya, Marcos, Mariana, Raul, Ricardo, Saulo e Taís, pela união durante

os dois anos, que selou a nossa amizade.

Aos alunos da 1

turma de Doutorado em Odontologia, área de concentração

em Ortodontia da PUCPR, Armando e Ivan, pelo convívio agradável.

Ao amigo Dr. Ivan Taffarel, pelo apoio, amizade e estímulo constante.

Ao Prof. José Carlos Munhoz da Cunha, pela carta de recomendação.

Ao Prof. Dr. Sérgio Aparecido Ignácio, pelo convívio, e competência na

análise estatística.

A todos os professores das áreas conexas, pelos ensinamentos transmitidos.

Ao técnico do laboratório de Ensaios de Materiais da Engenharia Mecânica,

Jaison Sanders, pela disponibilidade e presteza durante a realização dos ensaios

mecânicos.

À Neide Borges dos Reis, secretária do Programa de Pós-Graduação da

PUCPR, pelo carinho, e atenção prestada.

Às estagiárias Aline Wiens e Paula Maiza de Marchi, pela atenção e serviços

prestados.

À Silvana Casagrande Gabardo pela presteza e auxílio durante a clínica.

Aos funcionários da PUCPR, pela disponibilidade dos seus serviços.

A todos que direta ou indiretamente contribuíram na elaboração deste

trabalho.

Aos pacientes do meu consultório que souberam ou não entender a minha

ausência.

SUMÁRIO

1 ARTIGO EM PORTUGUÊS

PÁGINA TÍTULO 02

RESUMO 03

INTRODUÇÃO 04

MATERIAL E MÉTODOS 06

RESULTADOS 09

DISCUSSÃO 11

CONCLUSÕES 14

REFERÊNCIAS 15

TABELAS 19

FIGURAS 20

2 ARTIGO EM INGLÊS

TITLE PAGE 23

ABSTRACT 24

INTRODUCTION 25

MATERIAL AND METHODS 27

RESULTS 30

DISCUSSION 31

CONCLUSIONS 34

REFERENCES 35

TABLES 39

FIGURES 40

3 ANEXOS

ANEXO 1 – PARECER DO COMITÊ DE ÉTICA 43

ANEXO 2 – MATERIAL E MÉTODOS 45

ANEXO 3 – ANÁLISE ESTATÍSTICA 47

ANEXO 4 – NORMAS PARA PUBLICAÇÃO – AMERICAN JOURNAL OF

ORTHODONTICS AND DENTOFACIAL ORTHOPEDICS 49

1 ARTIGO EM PORTUGUÊS

PÁGINA TÍTULO

RESISTÊNCIA ADESIVA AO CISALHAMENTO DE BRACKETS CERÂMICOS

MONOCRISTALINOS: ESTUDO IN VITRO

Luís Filipe Siu Lon

Mestrando em Odontologia - Área de Concentração em Ortodontia

Pontifícia Universidade Católica do Paraná (PUCPR)

Curitiba, Paraná, Brasil

Odilon Guariza Filho

Professor adjunto do Programa de Pós-Graduação em Odontologia - Área de

Concentração Ortodontia

Pontifícia Universidade Católica do Paraná (PUCPR)

Curitiba, Paraná, Brasil

Endereço para correspondência:

Prof. Dr. Odilon Guariza Filho

Pontifícia Universidade Católica do Paraná

Programa de Pós-Graduação em Odontologia - Ortodontia

Rua Imaculada Conceição, 1155

Fone: 55 41 3271-1637 / Fax: 55 41 3271-1405

80.215-901 – Curitiba-PR – Brasil

e-mail: odilon.fi[email protected]

Resistência adesiva ao cisalhamento de brackets cerâmicos monocristalinos:

estudo in vitro

RESUMO

Introdução: A crescente procura por tratamentos ortodônticos pelos adultos

em busca de correção da oclusão e estética, tem aumentado a demanda no uso de

brackets cerâmicos. O objetivo deste trabalho foi avaliar, in vitro, a Resistência

Adesiva (RA) ao cisalhamento e o modo da falha adesiva pelo Índice de Adesivo

Remanescente (IAR) de brackets cerâmicos monocristalinos, Radiance

e Inspire

Ice

, comparando-os com brackets metálicos Miniature Twin

e brackets cerâmicos

policristalinos Clarity

. Métodos: Foram utilizados 80 incisivos inferiores

permanentes bovinos, distribuídos em 4 grupos de 20 dentes cada: G I- brackets

metálicos Miniature Twin

(3M Unitek

), G II- brackets cerâmicos policristalinos

Clarity

(3M Unitek

), G III- brackets cerâmicos monocristalinos Radiance

(American

Orthodontics

) e G IV- brackets cerâmicos monocristalinos Inspire Ice

(ORMCO

Os brackets foram colados com Transbond

™

XT (3M Unitek

). Após 24 h, avaliou-se

a RA em máquina universal de ensaios e o IAR. Resultados: A RA média em MPa

foi: G I= 13,23, G II= 21,00, G III= 12,08 e G IV=16,09. A análise de variância e o

teste de Games-Howell indicaram que não houve diferença significante (P>0,05)

entre o G I e G III e entre o G I e G IV. O G II diferiu estatisticamente (P<0,05) de

todos os grupos, enquanto o G III foi significantemente menor (p<0,05) que G IV. Na

maior parte dos corpos de prova do G I, a falha adesiva ocorreu na interface

adesivo-esmalte, resultando em IAR variando entre 0 e 1; enquanto no G II, G III e G

IV, o IAR variou entre 2 e 3, evidenciando falha na interface bracket-adesivo.

Conclusões: Os brackets cerâmicos monocristalinos apresentaram RA semelhante

aos brackets metálicos e demonstraram padrão de falha na interface bracket-

adesivo, sugerindo a tendência do adesivo permanecer aderido ao dente.

Palavras-chave: braquetes ortodônticos, colagem dentária, resistência ao

cisalhamento, esmalte dentário.

INTRODUÇÃO

A partir da década de 60, surgiram os primeiros brackets não metálicos,

fabricados em policarbonato, que apresentavam problemas quanto à embebição de

água, distorções sob forças ortodônticas, descoloração e fratura.

1-3

Diante do insucesso inicial dos brackets de policarbonato, os brackets

cerâmicos foram introduzidos na Ortodontia no final da década 80, visando a

eliminação do problema estético dos brackets metálicos, sem a desvantagem dos

brackets de policarbonato.

3-5

Desde então, os fabricantes desenvolvem novas

tecnologias no aperfeiçoamento dos brackets estéticos.

Os brackets cerâmicos são produzidos a partir de óxido de alumínio (Al

) e

podem ser policristalinos ou monocristalinos, estes últimos também conhecidos

como brackets de safira devido a sua estrutura cristalina ser semelhante à estrutura

da safira natural.

Os brackets policristalinos são produzidos pela precipitação de partículas de

óxido de alumínio, combinadas a um aglutinador, trabalhadas e aquecidas para

remover as imperfeições da superfície e o estresse causado pelo processo de corte.

Este processo de fabricação pode ocasionar falhas estruturais no acessório.

Os brackets cerâmicos monocristalinos são fabricados pela fundição de

partículas puras de óxido de alumínio a 2100°C, formando um único cristal de óxido

de alumínio que resultará na fabricação do bracket. Esta massa é resfriada

vagarosamente para permitir um cuidadoso controle da cristalização. Esse material é

recortado no tamanho dos brackets, e técnicas de corte ultrasônico, diamantado ou

a combinação de ambas são utilizadas para sua formatação.

6,7

Desta maneira, a

estrutura monocristalina dos brackets é mais pura, com menor número de falhas

estruturais, o que torna a sua produção com um custo mais elevado que a dos

policristalinos. Estes brackets monocristalinos são mais estéticos, mais translúcidos

e possuem a resistência maior à tração em comparação aos policristalinos.

6-8

Os primeiros brackets cerâmicos utilizavam o silano como agente de união

para aumentar as pontes moleculares de união entre a base do bracket e o adesivo

e, durante a remoção, poderiam resultar em fraturas do esmalte dentário.

6,9,10

As retenções mecânicas, edentações ou micro-retenções na base do bracket

foram introduzidas para substituir a retenção química e reduzir a resistência adesiva

dos brackets cerâmicos, evitando maiores danos ao esmalte dentário.

Aprimorar e

desenvolver novos brackets cerâmicos, mais estéticos, com resistência adesiva

adequada, resistência à fratura, menor atrito e mínimo dano ao esmalte constitui

uma necessidade para a melhoria do tratamento ortodôntico com estes brackets.

Dentre estes aprimoramentos estão os brackets cerâmicos monocristalinos Inspire

Ice

(ORMCO

, Orange, CA) e o Radiance

(American Orthodontics

, Sheboygan,

WI).

Os brackets Inspire Ice

utilizam micro-esferas de zircônia fundidas na base

para prover retenção mecânica. Entretanto, possui uma faixa de 0,021”, na região

gengival, que não apresenta estas esferas para possibilitar um ponto fraco iniciador

da falha adesiva durante a sua remoção (ORMCO

, Orange, CA). Os brackets

Radiance

apresentam retenções micro-mecânicas no centro e ausência de

retenções na periferia da base para facilitar a remoção do bracket (American

Orthodontics

, Sheboygan, WI).

A crescente procura por tratamentos ortodônticos pelos adultos em busca de

correção da oclusão e estética, tem aumentado a demanda no uso de brackets

cerâmicos.

Portanto, o objetivo deste trabalho foi avaliar, in vitro, a Resistência Adesiva

(RA) ao cisalhamento e o modo da falha adesiva pelo Índice de Adesivo

Remanescente (IAR) dos brackets cerâmicos monocristalinos, Radiance

e Inspire

Ice

, comparando-os com brackets metálicos Miniature Twin

e brackets cerâmicos

policristalinos Clarity

MATERIAL E MÉTODOS

O presente estudo foi aprovado com o parecer n

204/07 do Comitê de Ética

no Uso de Animais (CEUA) da Pontifícia Universidade Católica do Paraná (PUCPR).

A amostra consistiu de 80 incisivos inferiores permanentes bovinos, recém

extraídos, com as coroas intactas, ausência de descalcificações, trincas e fraturas.

Os dentes foram armazenados para desinfecção em Cloramina-T 0,5%, durante 7

dias. Após este período, os tecidos moles foram removidos com o auxílio de curetas

periodontais (Duflex, Juiz de Fora, Brasil), as raízes dentárias foram seccionadas no

terço médio e a polpa dentária foi removida com lima endodôntica Hedstron

(Maillefer, Ballaigues, Suíça), e depois os dentes foram armazenados em água

destilada, a 4ºC, trocada semanalmente, conforme ISO-TR 11405.

Os dentes foram divididos aleatoriamente em 4 grupos de 20 dentes cada, e

os brackets foram colados nas coroas dentárias, assim divididos (Fig. 1, página 20):

Grupo I (controle): Brackets metálicos Miniature Twin

, slot retangular 0,022”,

prescrição de Roth (017-313, 3M Unitek

, Monróvia, CA) para incisivos

inferiores, com área da base de 7,23 mm

Grupo II: Brackets cerâmicos policristalinos Clarity

, slot retangular 0,022”,

prescrição de Roth (6400-721, 3M Unitek® non-coated, Monróvia, CA)

para incisivos inferiores, com área da base de 8,64 mm

Grupo III: Brackets cerâmicos monocristalinos Radiance

, slot retangular 0,022”,

prescrição de Roth (002-7142, American Orthodontics

®,

Sheboygan, WI)

para incisivos inferiores, com área da base de 10,63 mm

Grupo IV: Brackets cerâmicos monocristalinos Inspire Ice

, slot retangular 0,022”,

prescrição de Roth (444-0011, ORMCO

, Orange, CA) para incisivos

inferiores, com área da base de 11,49 mm

Preparo dos corpos de prova

Os dentes foram inicialmente posicionados numa morsa para os

procedimentos de colagem. Foi realizada profilaxia com taça de borracha e pasta de

pedra pomes (SS White, Rio de Janeiro, Brasil) com micromotor em baixa rotação,

durante 10 segundos, na região da futura colagem (superfície mais plana do terço

incisal vestibular da coroa) (Anexo 2, Fig. 1A e 1B, página 45). Utilizou-se uma taça

de borracha para cada 5 dentes.

Em seguida, os dentes foram lavados com jatos de água destilada da seringa

tríplice por 20 segundos e secos com ar comprimido isento de umidade ou óleo por

20 segundos. Para o condicionamento do esmalte, foi utilizado o ácido fosfórico a

37% (Dentsply, Petrópolis, Brasil) por 30 segundos (Anexo 2, Fig. 1C, página 45). Os

esmaltes condicionados foram lavados com água destilada por 20 segundos e secos

por 20 segundos com ar comprimido isento de umidade ou óleo.

Para a colagem dos brackets foi utilizado o adesivo fotoativado Transbond™

XT (3M Unitek

, Monrovia, CA) seguindo-se as instruções do fabricante (Anexo 2,

Fig. 2, página 45).

Os brackets foram posicionados no terço incisal da superfície vestibular da

coroa, com o auxílio de pinça para colagem (Morelli

, Sorocaba, Brasil), com o slot

paralelo ao longo eixo do dente, para minimizar a possibilidade de fraturas das

aletas dos brackets cerâmicos. Uma carga de 400 gf de pressão foi aplicada com

dinamômetro (ETM

, Monróvia, CA) para padronizar a espessura da resina e o

excesso de resina escoada foi removido com sonda exploradora (Anexo 2, Fig. 1E,

página 45).

Foi realizada a fotopolimerização com o aparelho fotopolimerizador, de luz

halógena, Optilux

500 (Demetron Kerr

, Danbury, CT) com irradiância de 600

mW/cm

por 20 segundos nos brackets metálicos, sendo 10 segundos na interface

mesial e 10 segundos na interface distal (Anexo 2, Fig. 1F, página 46). Os brackets

cerâmicos foram fotopolimerizados por 10 segundos com o feixe de luz incidindo

perpendicularmente através dos brackets cerâmicos. Em todos os dentes a distância

entre o feixe de luz e o bracket foi de 5 mm, conforme instruções do fabricante do

Transbond™

XT.

Utilizou-se um dispositivo de aço inoxidável com um fio retangular 0,021” x

0,025” (Unitek

, Monróvia, CA) soldado 90º em relação à sua base, para garantir a

perpendicularidade do bracket em relação ao plano horizontal. Os dentes foram

então fixados no dispositivo por uma ligadura elástica (Tp Orthodontics, La Port, IN)

colocada nas aletas do bracket, prendendo-o a este fio retangular (Figuras 2A, 2B e

2C, página 20). Após a fixação, a raiz dentária foi envolvida por um anel metálico

(2,5 cm de diâmetro e 2,0 cm de altura), e foi preenchido com resina acrílica

autopolimerizável (Jet

, São Paulo, Brasil) (Fig. 2D, página 20). Desta forma a

superfície de colagem ficou perpendicular ao plano horizontal e paralelo à direção de

aplicação da força no ensaio de cisalhamento (Fig. 2E, página 20). Os corpos de

prova ficaram armazenados em água destilada à temperatura de 37ºC por 24 horas.

Os corpos de prova foram submetidos ao teste de resistência adesiva ao

cisalhamento em uma máquina universal de ensaios EMIC

DL 500 (Emic

Equipamentos e Sistemas de Ensaio Ltda., São José dos Pinhais, Brasil), a uma

velocidade de 0,5 mm/minuto e com célula de carga de 50 kgf no sentido ocluso-

gengival. Um computador conectado à máquina de ensaios registrou a tensão de

ruptura em MPa, de cada corpo de prova considerando a área da base de cada

bracket (Fig. 2F, página 20).

Após a descolagem dos brackets, a superfície do esmalte e os brackets foram

examinados com uma lupa estereoscópica Leica Zoom 2000

(Leica

, Wetzlar,

Alemanha) com 20 vezes de aumento, para a verificação do IAR. O adesivo

remanescente foi graduado de acordo com o método utilizado por Årtun e

Bergland

, variando de 0 a 3. A escore (0) indica que não há resina aderida à

superfície de esmalte do dente; (1) indica que menos da metade da resina ficou

aderida à superfície de esmalte do dente; (2) indica que mais da metade da resina

ficou aderida à superfície de esmalte do dente; (3) indica que toda a resina ficou

aderida, inclusive a impressão da malha do bracket.

Espécimes representativos do IAR de cada grupo, foram visualizados sob

Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) (SSX 550, SuperScan, Shimadzu, Kyoto,

Japão) (Fig. 3, página 21).

A análise estatística foi feita com o software Statistical Package for Social

Science 13.0 for Windows (SPSS, Inc., Chicago, IL) e utilizou-se os seguintes testes

estatísticos: Kolmogorov-Smirnov, Levene, ANOVA a um critério, Games-Howell e

de Kruskal-Wallis.

RESULTADOS

Os resultados da resistência adesiva estão descritos na Tabela I (página 19).

Inicialmente testou-se a normalidade dos dados pelo teste de Kolmogorov-

Smirnov ao nível de significância de 0,05 o qual mostrou que apenas o grupo I

(Miniature Twin

) não apresentou normalidade, uma vez que p=0,04305 (Anexo 3,

Tabela I, página 47). Testou-se ainda, a homogeneidade de variância por meio do

teste de Levene, evidenciando heterogeneidade entre os grupos (p<0,05) (Anexo 3,

Tabela II, página 47).

Para as comparações entre os grupos utilizou-se a análise de variância

(ANOVA) a um critério, e quando ANOVA indicou existir diferença entre os mesmos,

utilizou-se o teste de comparações múltiplas para varianças heterogêneas de

Games-Howell (Anexo 3, Tabela III, página 47). Os dados mostraram que o grupo I

(Miniature Twin

) não apresentou diferença significante em relação aos grupos III

(Radiance

) e IV (Inspire Ice

) para um nível de significância de 5 %, diferindo

estatisticamente somente do grupo II (Clarity

). O grupo II (Clarity

) apresentou

maiores valores para RA, com diferença estatisticamente significante em relação aos

outros grupos. O grupo III (Radiance

) não diferiu estatisticamente do grupo I

(Miniature Twin

) e apresentou diferença significante em relação ao grupo II

(Clarity

) e grupo IV (Inspire Ice

) com p<0,05. O grupo IV (Inspire Ice

) não

apresentou diferença estatística em relação ao grupo I (Miniature Twin

) e observou-

se diferença estatisticamente significante em relação ao grupo II (Clarity

) e ao

grupo III (Radiance

Visando comparar os escores médios do IAR segundo os grupos, utilizou-se o

teste de comparações múltiplas não paramétricas de Kruskal-Wallis, que mostrou

existir diferença nos escores médios segundo os grupos (p<0,05). O escore médio

do grupo I (Miniature Twin

) diferiu dos demais, porém, os grupos II (Clarity

), III

(Radiance

) e IV (Inspire Ice

) não apresentaram diferenças estatisticamente

significantes para o IAR, uma vez que p>0,05 (Tabela II, página 20 e Anexo 3,

Figura 2, página 48).

DISCUSSÃO

O presente estudo avaliou a Resistência Adesiva (RA) ao cisalhamento dos

brackets cerâmicos monocristalinos (Radiance

e Inspire Ice

) e o modo de falha

adesiva dos mesmos comparando-os aos brackets metálicos e cerâmicos

policristalinos, cuja RA já fora amplamente estudada e apresentada na

literatura.

1,2,5,9,10

Para tanto, foram utilizados incisivos inferiores permanentes

bovinos, cujo o esmalte é semelhante ao humano em suas propriedades físicas e

composições.

14,15

No entanto, Oesterle et al.

relataram que, no esmalte bovino, a

RA é 21% a 44% menor em relação ao esmalte humano, devido a uma formação

mais rápida do esmalte e dentina durante o desenvolvimento dental do dente bovino.

A colagem de brackets cerâmicos ao esmalte pode ocorrer pelos seguintes

processos: (1) adesão química por meio de agente silanizador para união da base

com o adesivo, (2) retenção mecânica via edentações na base e (3) combinação das

duas.

6,9

A adesão química pode promover maior RA quando comparada com a

retenção mecânica,

9,10,17-19

entretanto, outras pesquisas mostraram que não houve

aumento na RA utilizando silano como agente de união.

20-23

Um sistema de adesão aceitável em Ortodontia deve resistir às forças

ortodônticas e mastigatórias e permitir fácil remoção dos brackets, com mínimo ou

nenhum dano ao esmalte.

24,25

No presente estudo, os valores médios de RA foram de 13,23 ± 5,15 MPa,

21,00 ± 5,09 MPa, 12,08 ± 2,13 MPa e 16,09 ± 4,16 MPa, respectivamente para

Miniature Twin

, Clarity

, Radiance

e Inspire Ice

, valores acima da faixa

clinicamente aceitável de acordo com Reynolds.

Este autor sugeriu que os valores

de RA entre 5,9 a 7,8 MPa seriam adequados para a maioria das necessidades

clínicas. Portanto, todas as marcas estudadas apresentaram adesão adequada para

uso clínico.

Alguns trabalhos indicam que os brackets cerâmicos têm a RA maior que os

brackets metálicos, o que concorda com os resultados deste estudo.

9,27-29

A média

da RA, obtida nesta pesquisa, para os brackets Clarity

(21,00 ± 5,09 MPa) foi

semelhante aos resultados de Theodorakopoulou,

porém maiores que os

encontrados em outros estudos.

31-33

Bishara et al.

testaram a RA dos brackets

cerâmicos Clarity

colados em esmalte com Transbond™ XT e obtiveram um valor

médio de 10,4 ± 4,1 MPa. Mundstock et al.

encontraram valores médios de RA de

13,27 ± 5,39 MPa. Estes trabalhos realizaram os testes de cisalhamento entre 5 e 30

minutos após os procedimentos de colagem, período no qual ainda não ocorreu

completamente a polimerização da resina composta. No presente estudo os testes

de cisalhamento foram realizados 24 horas após a colagem e estas diferenças,

provavelmente, podem ser devido ao tempo de espera para a realização dos testes

de cisalhamento, pois conforme demonstrado por Yamamoto et al.

e Oesterle e

Shellhart

a RA aumenta progressivamente nas primeiras 24 horas após a

polimerização do bracket. Entretanto, Liu et al.

realizaram os testes de RA 24

horas após a colagem e encontraram uma média de 11,83 ± 3,46 MPa para o

Clarity

A RA dos brackets Radiance

foi de 12,08 ± 2,13 MPa, valores inferiores em

relação aos outros brackets testados neste estudo, porém, acima da faixa de valores

preconizados por Reynolds

. Estes valores podem ser devido à diminuição da área

de retenção da base do bracket, incorporado pelo fabricante, com o intuito de

facilitar a remoção do bracket sem dano ao esmalte dentário, pois de acordo com

Joseph e Rossow,

Ghafari et al.,

e Sinha et al.,

o tipo de retenção e a base do

bracket, são fatores que influenciam a RA. Até o momento, não há estudos

envolvendo a RA dos brackets Radiance

Os brackets Inspire Ice

apresentaram valores médios de RA 16,09 ± 4,16

MPa, resultados similares de Theodorakopoulou et al.

e próximos de Liu et al.

que obtiveram valores médios de 20,32 ± 8,00 MPa e 11,95 ± 4,60 MPa

respectivamente utilizando brackets Inspire

. Entretanto, vale ressaltar que os

brackets Inspire Ice

são uma evolução do Inspire, com redução da área de retenção

visando a diminuição da RA. Isto porque, forças de adesão superiores a 13,73 MPa

deveriam ser evitadas para eliminar a possibilidade de fraturas de esmalte durante a

descolagem dos brackets

39,40

Para manter a integridade do esmalte dentário a falha adesiva ideal deve

ocorrer na interface bracket-adesivo.

Os escores do IAR idealizados por Årtun e

Bergland

têm a finalidade de quantificar o material remanescente sobre o esmalte,

mostrando o local onde ocorreu a falha no teste de cisalhamento.

Nos brackets metálicos Miniature Twin

o escore do IAR predominante foi o 1,

com uma freqüência de 70%, evidenciando falha na interface adesivo-esmalte, o que

aumenta as possibilidades de trincas no esmalte durante a sua remoção (Tabela II,

página 19). Nos brackets Clarity

, Radiance

e Inspire Ice

a falha adesiva ocorreu

na interface bracket-adesivo com grande maioria apresentando escore 3 de IAR, ou

seja, todo o adesivo ficou aderido ao dente, com freqüência de 80%, 75% e 65%

respectivamente (Tabela II, página 19). Estes resultados estão em concordância

com outros estudos que utilizaram brackets cerâmicos, os quais apresentam como

vantagem a manutenção da integridade do esmalte, e como desvantagem a

necessidade de remoção mecânica do adesivo remanescente.

30-33

As diferenças numéricas no resultado da RA dos brackets deste estudo,

quando comparado aos de outros,

31-33

provavelmente, deve-se a distintas

metodologias e substratos utilizados. Este estudo demonstrou que apesar da RA dos

brackets cerâmicos ser mais alta que os metálicos, a falha adesiva ocorreu na

interface bracket-adesivo, minimizando as chances de danos ao esmalte. Isto torna

os brackets cerâmicos uma alternativa viável e segura para o uso clínico.

CONCLUSÕES

• Os brackets Radiance

e Inspire Ice

apresentaram RA semelhante aos

brackets metálicos;

• Os brackets Clarity

apresentaram RA maior que os dois brackets

monocristalinos estudados;

• Os brackets cerâmicos monocristalinos mostraram padrão de falha na interface

bracket-adesivo, sugerindo a tendência do adesivo ficar aderido ao dente após

a sua remoção.

REFERÊNCIAS

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TABELAS

Tabela I. Estatística descritiva da resistência adesiva (MPa), segundo grupos

Grupos n Média Mediana

Desvio

Padrão

Games-

Howell

Miniature Twin

13,245

11,110

5,155

a, c

Clarity

21,006

21,101

5,090

Radiance

12,081

11,984

2,139

Inspire Ice

16,096

16,184

4,164

Nota: Letras iguais significam que não há diferenças significantes (P<0,05).

Tabela II. Valores absolutos e percentuais do Índice de Adesivo Remanescente (IAR), segundo

grupos

IAR

Grupos

0 1 2 3

Miniature Twin

Freqüência 4(20%)

14(70%)

1(5%)

Clarity

Freqüência 1(5%)

0(0%)

3(15%)

16(80%)

Radiance

Freqüência 0(0%)

1(5%)

4(20%)

15(75%)

Inspire Ice

Freqüência 0(0%)

3(15)

4(20%)

13(65%)

IAR - Índice de Adesivo Remanescente: 0 = nenhum adesivo aderido ao dente; 1= menos de 50%

do adesivo aderido ao dente; 2= mais de 50% do adesivo aderido ao dente e 3= todo o adesivo

aderido ao dente, inclusive a impressão da malha do bracket.

FIGURAS

A1 B1

Fig

. Imagens dos brackets utilizados no estudo e suas respectivas bases

visualizadas no MEV (24 X). A1; A2, Miniature Twin

; B1; B2, Clarity

; C1; C2,

Radiance

e D1; D2, Inspire Ice

A2 B2

Fig 2. Seqüência da montagem dos corpos de prova. A; B,

dispositivo com o dente preso no fio 0,021” X 0,025”

com ligadura

elástica; C, anel metálico de inclusão posicion

ado para o

preenchimento com acrílico autopolimerizável; D, p

reenchimento

com acrílico; E, corpo de prova com o bracket

perpendicular à base

e paralelo à direção da força de cisalhamento e F, e

nsaio da RA ao

cisalhamento.

D C

Fig 3. Imagens do MEV (24X) da superfície dentária, com o IAR represen

tativo de

cada grupo. A, Miniature Twin

- IAR 1; B, Clarity

- IAR 3; C, Radiance

- IAR 3 e D,

Inspire Ice

- IAR 3.

ARTIGO

INGLÊS

TITLE PAGE

SHEAR BOND STRENGTH OF MONOCRYSTALLINE CERAMIC BRACKETS: IN

VITRO STUDY

Luís Filipe Siu Lon, DDS

Graduate Dentistry Program – Orthodontics

Master of Science Student

Pontifical Catholic University of Paraná, Curitiba, Brazil

Odilon Guariza Filho, DDS, MSD, PHD

Associate Professor, Graduate Dentistry Program – Orthodontics

Pontifical Catholic University of Paraná, Curitiba, Brazil

Correspondence address:

Odilon Guariza Filho, DDS, MSD, PHD

Associate Professor, Graduate Dentistry Program – Orthodontics

Pontifical Catholic University of Paraná

Graduate Dentistry Program - Orthodontics

Rua Imaculada Conceição, 1155

80215-901 Curitiba – Paraná – Brazil

Phone: 55 – 41 - 3271-1637

Fax: 55 – 41 - 3271-1405

E-mail: odilon.f[email protected]

Shear bond strength of monocrystalline ceramic brackets: in vitro study.

ABSTRACT

Introduction: The purpose of this study was to evaluate the Shear Bond Strength

(SBS) and the adhesive failure mode of Radiance

(American Orthodontics,

Sheboygan, Wisc) and Inspire Ice

(ORMCO, Orange, Calif) monocrystalline ceramic

brackets and compare them with a metal bracket (Miniature Twin, 3M Unitek,

Monrovia, Calif) and a polycrystalline ceramic bracket (Clarity, 3M Unitek, Monrovia,

Calif). Methods: Eighty lower permanent bovine incisors were randomly divided into

4 groups of 20 teeth each: G I- Miniature Twin

metal brackets, G II- Clarity

polycrystalline ceramic brackets, G III- Radiance

monocrystalline ceramic brackets

and G IV- Inspire Ice

monocrystalline ceramic brackets. The brackets were bonded

with Transbond™ XT (3M Unitek) orthodontic adhesive. After 24 hours, the SBS

were assessed on a universal testing machine and the Adhesive Remnant Index

(ARI) was determined to show the adhesive failure mode. Results: The mean shear

bond strength (MPa) was 13.23, 21.00, 12.08, and 16.09 for GI, GII, GIII, and GIV,

respectively. Significant differences (p < 0.05) among groups were found, except

between GI and GIII and GI and GIV. In most of the GI specimens, the adhesive

failure occurred at the adhesive-enamel interface. For all the ceramic brackets tested,

most of the specimens failed at the bracket-adhesive interface. Conclusions: The

monocrystalline ceramic brackets presented an adequate SBS for clinical use and

adhesive failure at bracket-adhesive interface, suggesting a tendency of the adhesive

to remain on the tooth, reducing the enamel damage.

INTRODUCTION

The first non-metallic brackets were introduced in orthodontics in the 1960s

and were made of polycarbonate. These presented problems like water absorption,

distortion under orthodontic forces, staining, and fracture.

1-3

The first ceramic

brackets were introduced in the late 80s to eliminate the aesthetic problem of metal

brackets, without the disadvantages of polycarbonate brackets.

3-5

Since then,

manufacturers have developed new technologies to improve aesthetic brackets.

Ceramic brackets are produced from aluminum oxide (Al

) and may be

polycrystalline or monocrystalline, also known as sapphire brackets due to their

crystalline structure, which resembles a natural sapphire.

Polycrystalline brackets are manufactured by blending aluminum oxide with a

binder so that the mixture can be molded and burned to fuse alumina particles. The

fused part is then machined to provide a bracket design and heated to remove

surface imperfections and relieve stresses created by the cutting operations. This

manufacturing process can cause structural failure in the bracket.

Monocrystalline ceramic brackets are produced by making a molten mass of

pure aluminum oxide particles at temperatures in excess of 2100ºC, resulting in a

single alumina crystal. The molten mass is slowly cooled to allow for controlled

crystallization. The bracket is machined from the resulting crystal using ultrasonic

cutting techniques, diamond cutting, or a combination of both.

6,7

Therefore, the

monocrystalline brackets are purer, with fewer imperfections and are more expensive

than polycrystalline. The monocrystalline ceramic brackets are more aesthetically

pleasing and translucent and had higher tensile strength than polycrystalline ones.

6-8

A silane coupling agent was used in the early ceramic brackets as a chemical

mediator at bracket base, increasing the molecular bridges between bracket base

and the adhesive which could result in enamel cracking when debonding.

6,9,10

Mechanical retention with undercuts or micromechanical interlocking in

ceramic bracket bases was introduced to substitute chemical retention, reducing the

Shear Bond Strength (SBS) and decreasing the enamel damage.

The development

of ceramic brackets aesthetically pleasing with adequate SBS, fracture resistance,

and low frictional resistance without enamel damage when debonding are

characteristics of new monocrystalline ceramic brackets.

Inspire Ice

(ORMCO

Orange, CA) and Radiance

(American Orthodontics

, Sheboygan, WI)

monocrystalline ceramic brackets seems to present these features.

The Inspire Ice brackets use zirconia balls fused in the base to provide

mechanical retention. However, there is a .021” strip in the gingival area that does

not have these zirconia balls and reduces the force required for debonding, allowing

a weaker point that starts the adhesive failure when debonding. The Radiance

brackets base displays micromechanical interlock in the center and no retention on

the edges for easy bracket debonding.

An increasing number of adults seeking orthodontic treatment for occlusion

correction and aesthetic purposes has created an increasing demand for ceramic

brackets.

In light of this, the objective of this study was to evaluate the Shear Bond

Strength (SBS) and the failure mode using the Adhesive Remnant Index (ARI) of

monocrystalline ceramic brackets, Radiance

and Inspire Ice

and to compare them

with metal (Miniature Twin, 3M Unitek, Monrovia, CA) and polycrystalline ceramic

brackets (Clarity, 3M Unitek, Monrovia, CA).

MATERIAL AND METHODS

The present study was approved by the ethic committee of research of the

Pontifical Catholic University of Paraná (PUCPR).

Eighty freshly extracted bovine permanent incisors were used in the study.

The criteria for tooth selection included the integrity of crowns, absence of decay,

cracks, or fractures. The teeth were stored in a 0.5% Chloramine-T solution, for 7

days for disinfection. After this period, soft tissues were removed using periodontal

instruments (Duflex, Juiz de Fora, Brazil), roots were cut in the middle third, and the

pulp was removed with Hedstron endodontic files (Maillefer, Ballaigues, Switzerland).

The teeth were then stored in distilled water at 4ºC, which was replaced weekly

according to ISO-TR 11405.

The teeth were randomly divided into 4 groups of 20 each (Fig.1):

Group I (control): Miniature Twin metal brackets for lower incisor, with rectangular

.022” slot (017-313, 3M Unitek

, Monróvia, CA). The average base area was

7.23 mm

Group II: Clarity

polycrystalline ceramic brackets for lower incisor, with rectangular

.022” slot (6400-721, 3M Unitek

non-coated, Monróvia, CA). The average

base area was 8.64 mm

Group III: Radiance

monocrystalline ceramic brackets for lower incisor, with

rectangular .022” slot (002-7142, American Orthodontics

Sheboygan, WI).

The average base area was 10.63 mm

Group IV: Inspire Ice

monocrystalline ceramic brackets for lower incisor, with

rectangular .022” slot (444-0011, ORMCO

, Orange, CA). The average

base area was 11.49 mm

Bonding Procedure

Each tooth was cleaned, using a mixture of water and pumice, with a rubber

polishing cup in the flattest buccal surface, using a low speed handpiece for 20

seconds. The teeth were rinsed with distilled water and dried with oil-free

compressed air for 20 seconds. A 37% phosphoric acid gel was applied to the buccal

surface of each tooth for 30 seconds. The teeth were then rinsed with distilled water

for 20 seconds and dried with oil-free compressed air for 20 seconds. Transbond™

XT (3M Unitek

, Monrovia, CA) orthodontic light-cure composite was used. Bonding

procedures were performed according to the manufacturer's instructions.

The brackets were positioned in the flat buccal surface of the crown with the

bracket slot parallel to the long-axis of the tooth to minimize “wing fracture” in the

ceramic brackets. Each bracket was subjected to 400 gf using a dynamometer

(ETM

, Monróvia, CA) to standardize the thickness of bonding resin. The excess of

the resin was removed with a small scaller.

The samples were light cured with Optilux

500 (Demetron Kerr

, Danbury,

CT) at 600 mW/cm

. Each bracket was light-cured according to Transbond XT

instructions. The light curing was performed for 20 seconds for metal brackets; 10

seconds on the mesial interface, and 10 second on the distal interface of the bracket.

The ceramic brackets were light-cured for 10 seconds through the brackets.

A stainless steel device was made with a rectangular .021” X.025” wire (3M

Unitek

, Monróvia, CA) welded in 90º in relation to the device base to ensure that the

bracket was perpendicular in a horizontal plane. Then teeth were fixed on the device

by an elastomeric ring holding it to the wire (Figs. 2A and B). After fixation, the root

was embedded in chemically cured acrylic resin and placed in metal rings (Figs. 2C

and D). That way, the bonding surface was perpendicular to the horizontal plane end

parallel to the direction of the force to be applied in shear bond strength test (Fig

.2E). All bonded specimens were stored in distilled water at 37º C.

Twenty-four hours after the bonding procedures, the shear bond strength

(SBS) test was performed on an EMIC DL500 universal testing machine (Emic

Equipamentos e Sistemas de Ensaio Ltda., São José dos Pinhais, Brazil) (Fig. 2F),

with a 50 kgf load cell, at 0.5 mm/min crosshead speed, until the bracket ruptured. A

computer connected to the machine registered the result in MPa of each tooth

submitted to the test, considering the bracket area.

Subsequently, the teeth were examined with a stereoscopic binocular Leica

Zoom 2000 ( Leica

, Wetzlar, Germany) under 20X magnification to verify the

Adhesive Remnant Index (ARI), according Årtun and Bergland

scored from 0 to 3.

The ARI scoring scale was: (0) no adhesive remained on the enamel, (1) less than

50% of the adhesive remained on the enamel, (2) more than 50% of the adhesive

remained on the enamel, and (3) all adhesive remained on the enamel, including the

bracket mesh impression. Representative IAR specimens of each group were then

chosen to be analyzed by Scanning Electronic Microscopy (SEM) (SSX 550,

SuperScan, Shimadzu, Kyoto, Japan) (Fig.3).

The results were analyzed by Statistical Package for Social Science 13.0 for

Windows software (SPSS, Inc., Chicago, IL). Kolmogorov-Smirnov and Levene tests

evaluated treatment normality and homogeneity. The results of the shear bond

strengths were analyzed by one-way analysis of variance (ANOVA) and Games-

Howell. The Kruskal-Wallis multiple comparisons test was used to analyze ARI

scores.

RESULTS

The descriptive statistics for the shear bond strength in megapascals (MPa)

are shown in Table I for all groups. To verify normality, the Kolmogorov-Smirnov test

was performed and only group I (Miniature Twin

) did not present normality at a 0.05

level of significance. The Levene test demonstrated heterogeneity of variance among

groups.

When one-way ANOVA demonstrated a statistically significant difference

among groups, the Games-Howell test was used with a level of significance at 0.05.

There was a statistically significant difference between groups I (Miniature Twin

)

and II (Clarity

). There was no statistically significant difference (P < 0.05) between

groups I (Miniature Twin

) and III (Radiance

), or groups I (Miniature Twin

) and IV

(Inspire Ice

). The shear bond strength of group II (Clarity

) was statistically

significant (P < 0.05) than groups I, III, or IV. Statistically significant (P < 0.05)

differences were found between groups III (Radiance

) and IV (Inspire Ice

)

The relative frequencies of ARI scores for the four groups are presented in

Table II. Kruskal-Wallis indicated that there was a statistically significant difference (P

> 0.05) for ARI in group I compared to all other groups. Groups II, III, and IV were not

statistically different.

Adhesive failure occurred in the adhesive-enamel interface in 70% of the

group I specimens (Table II). For groups II, III, and IV, the bond failure mode

occurred at bracket-adhesive interface in 80%, 75%, and 65% respectively (Table II).

DISCUSSION

The present study assessed the Shear Bond Strength (SBS) of

monocrystalline ceramic brackets (Radiance

and Inspire Ice

) and their failure mode

in comparison with metal and polycrystalline brackets, whose SBS has been

extensively studied and presented in the literature.

1,2,5,9,10

Bovine mandibular

permanent incisors were used to assess SBS because bovine and human enamel

have similar physical properties and compositions and can be successfully used for

bonding tests to enamel.

14,15

However, Oesterle et al.

reported that the SBS of

bovine enamel is between 21% and 44% lower than that of human enamel due to

faster formation of enamel and dentin during the dental development of the bovine

tooth.

Bonding of ceramic brackets to enamel can occur by the following processes:

(1) chemical bonding by means of a silanizing agent for bonding the base with

adhesive, (2) mechanical retention via indentations in the base, and (3) a

combination of the two.

6,9

Chemical bonding can promote higher SBS when compared with mechanical

retention,

9,10,17-19

however, the results of other studies have shown that there was no

increase in SBS when silane was used as a bonding agent.

20-23

An acceptable bonding system in Orthodontics must resist orthodontic and

masticatory forces and allow for easy removal of brackets with minimum or no

damage to enamel.

24,25

Reynolds

suggested that SBS values between 5.9 and 7.8

MPa would be adequate for the majority of clinical requirements.

In the present study, the mean SBS values were 13.23 ± 5.15 MPa, 21.00 ±

5.09 MPa, 12.08 ± 2.13 MPa and 16.09 ± 4.16 MPa for Miniature Twin

, Clarity

Radiance

and Inspire Ice

, respectively, which are all above the clinically acceptable

range suggested by Reynolds.

Therefore, all the brands studies presented

adequate bonding for clinical use.

Some studies indicate that ceramic brackets have higher SBS values than

metal brackets, which is in agreement with the results of this study.

9,27-29

The mean

SBS obtained in this research for Clarity

brackets (21.00 ± 5.09 MPa) was similar to

the results of Theodorakopoulou,

but higher than those found in other studies that

used these brackets.

31-33

Bishara et al.

tested the SBS of Clarity

ceramic brackets

bonded to enamel with Transbond™ XT and obtained a mean value of 10.4 ± 4.1

MPa. Mundstock et al.

found mean SBS values of 13.27 ± 5.39 MPa. These studies

performed shear tests between 5 and 30 minutes after the bonding procedures, a

period in which complete polymerization of resin composite had not yet occurred. In

the present study, the shear tests were performed 24 hours after bonding and these

differences are probably due to the time that elapsed before the shear tests were

performed, as shown by Yamamoto et al.

and Oesterle and Shellhart.

Nevertheless, Liu et al.

performed SBS tests 24 hours after bonding and found a

mean of 11.83 ± 3.46 MPa for Clarity

The shear bond strength of Radiance

brackets was 12.08 ± 2.13 MPa, lower

in comparison with the other brackets tested in this study but higher than the range of

values recommended by Reynolds

. These values can be due to diminishment of

the bracket base retention area incorporated by the manufacturer, with the purpose

of making easier the bracket removal without damaging dental enamel. According to

Joseph and Rossow,

Ghafari et al.,

and Sinha et al.,

the type of retention and

bracket base are factors that influences the SBS. To the best of our knowledge, there

are no studies involving SBS of Radiance

brackets.

The Inspire Ice

brackets presented mean SBS values of 16.09 ± 4.16 MPa,

similar values to those of Theodorakopoulou et al.

and close to those of Liu et al.

who obtained mean values of 20.32 ± 8.00 MPa and 11.95 ± 4.60 MPa, respectively,

using Inspire

brackets. However, it is worth emphasizing that Inspire Ice

brackets

are a development of Inspire, with reduction in the retention area with the aim of

diminishing the SBS. This is because bonding forces above 13.73 MPa should be

avoided to eliminate the possibility of enamel fractures during bracket debonding.

39,40

To maintain the integrity of the dental enamel, the ideal adhesive failure

should occur at the bracket-adhesive interface.

The purpose of the ARI scores

recommended by Årtun and Bergland

is to quantify the adhesive remaining on the

enamel, showing the location where the failure in the shear test occurred.

In the metal bracket Miniature Twin

, the predominant ARI score was 1, with a

frequency of 70%, with failure occurring at the adhesive-enamel interface; increasing

the possibility of cracks in the enamel when it is debonded. In Clarity

, Radiance

and Inspire Ice

brackets adhesive failure occurred at the bracket-adhesive interface,

with the great majority presenting an ARI score of 3; that is, all the adhesive

remained adhered on the tooth with a frequency of 80%, 75% and, 65%,

respectively. These results are in agreement with other studies that used ceramic

brackets, which presented the advantage of maintaining enamel integrity and the

disadvantage of requiring mechanical removal of the remaining adhesive.

30-33

The differences in the SBS results of brackets in this study, when compared

with other studies,

31-33

are probably due to the different methodologies and

substrates used. This study showed that although the SBS of ceramic brackets was

higher than that of metal brackets, adhesive failure occurred at the bracket-adhesive

interface, minimizing the chances of damage to the enamel. This makes the ceramic

brackets a feasible and safe alternative for clinical use.

CONCLUSIONS

• Radiance

and Inspire Ice

brackets presented shear bond strength similar to

metal brackets.

• Clarity

brackets presented higher shear bond strength than the two

monocrystalline ceramic brackets studied.

• The monocrystalline ceramic brackets showed failure pattern at the bracket-

adhesive interface, which suggests a tendency for the adhesive to remain

adhered on the tooth.

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TABLES

Table I. Descriptive statistics in Megapascals (MPa) of shear bond strengths of groups

studied

Groups n Mean Median

Standard

Deviation

Games-Howell

Miniature Twin

13.245

11.110

5.155

a, c

Clarity

21.006

21.101

5.090

Radiance

12.081

11.984

2.139

Inspire Ice

16.096

16.184

4.164

Equal letters means that there is no statistical difference among groups (P<0,05).

Table II. Frequency distribution of adhesive remnant index (ARI) of groups studied

ARI scores

Groups

0 1 2 3

Miniature Twin

Frequency 4(20%)

14(70%)

1(5%)

Clarity

Frequency 1(5%)

0(0%)

3(15%)

16(80%)

Radiance

Frequency 0(0%)

1(5%)

4(20%)

15(75%)

Inspire Ice

Frequency 0(0%)

3(15)

4(20%)

13(65%)

ARI - 0, no adhesive remained on the enamel; 1, less than 50% of the adhesive remained on the

enamel; 2, more than 50 % of the adhesive remained on the enamel; and 3, all adhesive remained

on the enamel, including the bracket mesh impression.

FIGURES

A1 B1

Fig. 1

. Images of brackets used in the study and their respective bases as seen

by SEM (24 X). A1; A2, Miniature Twin

; B1; B2, Clarity

; C1; C2, Radiance

and

D1; D2, Inspire Ice

A2 B2

Fig. 2. Sequence of mounting test specimens. A, B,

device with

tooth fixed to 0.021” X 0.025” wire with elastic ligature; C,

metallic

inclusion ring placed for filling

chemically cure acrylic resin

; D,

filling with acrylic; E,

test specimen with bracket perpendicular to

base and parallel to shear force direction and F,

shear bond strength

test.

D C

Fig.

SEM

images (24x) of dental surface with representative ARI

of each group.

A, Miniature Twin

ARI 1; B, Clarity

- ARI 3; C, Radiance

- ARI 3 and D, Inspire

Ice

- ARI 3

3 ANEXOS

ANEXO 1- PARECER DO COMITÊ DE ÉTICA NO USO DE ANIMAIS

ANEXO 2 – MATERIAL E MÉTODOS

Fig 1

. Seqüência da colagem dos brackets do grupo controle.

Incisivo inferior b

ovino;

B, profilaxia; C, condicionamento ácido; D, aplicação do adesivo; E, r

emoção dos

excessos de resina com sonda exploradora, mantendo a pressão de 400gf com o

dinamômetro; F, fotopolimerização; G, bracket colado com o slot

na vertical, no longo

eixo do dente.

Fig 2. Sistema adesivo Transbond™ XT (3M Unitek

, Monrovia, Ca). A, Transbond™

XT Primer; B, compósito Transbond™ XT.

Fig

Brackets utilizados.

Miniature Twin

;

Clarity

;

Radiance

Inspire

Ice

C D

Fig 4. Seqüência da montagem dos corpos de prova. A; B, d

ispositivo para a inclusão

dos dentes; C; D, dente preso no fio 0,021” x 0,025” com ligadura elástica; E; F; G, a

nel

metálico de inclusão posicionado para o preenchimento com acrílico autopolimerizável; H,

preenchimento com o acrílico; I; J, corpo de prova com o bracket

perpendicular à base e

paralelo à direção da força de cisalhamento; K, máquina universal de ensaios EMIC

500; e L, ensaio da RA ao cisalhamento

ANEXO 3 – ANÁLISE ESTATÍSTICA

TABELA I. TESTE DE NORMALIDADE KOLMOGOROV-

SMIRNOV PARA OS GRUPOS ESTUDADOS,

PUCPR - 2008

Grupos Estatística n Valor p

Miniature Twin

0,196

0,043*

Clarity

0,109

0,200

Radiance

0,102

0,200

Inspire Ice

0,132

0,200

FONTE: dados da pesquisa

NOTA: distribuição normal para p>0,05.

TABELA II. TESTE DE HOMOGENEIDADE DE VARIÂNCIA DE LEVENE

PARA VARIÁVEL RESISTÊNCIA ADESIVA, PUCPR - 2008

Variável Estatística g.l.1

g.l.2

Valor p

Resistência Adesiva 3,436

0,021*

FONTE: dados da pesquisa

LEGENDA: g.l. graus de liberdade

NOTA: homogeneidade de variância para p>0,05.

TABELA III. VALORES DE p DE ACORDO COM O TETE DE

COMPARAÇÕES MÚLTIPLAS GAMES-HOWELL, PUCPR -

2008

Miniature Twin

Clarity

Radiance

Inspire Ice

Miniature Twin

0,000*

0,788

0,236

Clarity

0,000*

0,010*

Radiance

0,788

0,000*

0,003*

Inspire Ice

0,236

0,010*

0,003*

FONTE: dados da pesquisa

NOTA: * indica diferença estatística (p<0,05).

Fig 1. Resistência adesiva média (MPa), segundo grupos.

Fig 2

. Prevalência do índice de adesivo Remanescente

(IAR), segundo grupos.

ANEXO 4 - NORMAS DO AMERICAN JOURNAL OF ORTHODONTICS AND

DENTOFACIAL ORTHOPEDICS

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captions. Express measurements in metric units whenever practical. Refer to teeth by their full name

or their FDI tooth number. For style questions, refer to the AMA Manual of Style, 9th edition. Cite

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