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COMPARACION DE LA SUPERFICIE DEL ESMALTE DENTAL POST
DESCEMENTACION DE BRACKETS METALICOS
DESPUES DEL ACONDICIONAMIENTO DEL ESMALTE CON UNA SUSTANCIA
REMINERALIZANTE
LEYDI JOHANA RAMOS BOTIA
DIRECTORA:
DRA. MARTHA HERRERA
CODIRECTOR
DR. EDGAR DELGADO
UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA
FACULTAD DE ODONTOLOGIA
POSTGRADO DE ORTODONCIA
2010
NOTA DE ACEPTACION
~eJ., ~ece<¿,t'¿_ FIRMA ORA MARTHA HERRERA
TABLA DE CONTENIDO
Pág. 1. INTRODUCCION 3
2. OBJETIVO GENERAL 4
2.1 Objetivos específicos 4
3. PROBLEMA 5
4. MARCO TEORICO 6
4.1 Estructura del esmalte 6
4.2 Daños en la superficie del esmalte 7
4.3 Técnicas de descementación de brackets 9
4.4 Superficie del esmalte después del descementado de brackets 1 O
4.5 Resina residual posterior a la descementación de brackets 12
5. DISEÑO MUESTRAL 16
6. METODOLOGIA 16
6.1 Unidades de estudio 16
6.2 Criterios de Inclusión 16
6.3 Recolección y procesamiento de las muestras 16
6.4 Ensayos preliminares 18
6.5 Pruebas finales 24
7. RESULTADOS 24
8. DISCUSIÓN 35
9. CONCLUSIONES 37
1 O. LISTA DE IMÁGENES 38
11 .LISTA DE TABLAS 40
12.BIBLIOGRAFIA 41
2
1. INTRODUCCION
Los dientes que reciben tratamiento de ortodoncia se someten a una serie de
procedimientos que implican modificación de la estructura del esmalte dental, la
adhesión y descementación de brackets implican maniobras que afectan esta
estructura, se ha reportado que al descementar brackets, en el esmalte dental se
pueden producir grietas o fracturas las cuales son evidentes al microscopio, sin
embargo los procesos de limpieza dental como retiro de resina residual también
implican algún tipo de daño en la estructura del esmalte.
El presente trabajo busca reparar los daños en el esmalte como grietas o fisuras
que se presentan posterior a la descementación de brackets metálicos, aplicando
una sustancia remineralizante (SR) sobre la superficie vestibular de premolares
extraídos por motivos ortodónticos, se tomaron imágenes iniciales posterior a la
descementación de brackets y retiro de resina residual, la sustancia fue aplicada
durante 3 horas y media, los dientes se lavaron y posteriormente se observaron al
microscopio electrónico de barrido (SEM) para evaluar la reparación de grietas
previamente establecidas. Además se realizó el análisis de composición química
por energía dispersiva de rayos X (EDAX) en los dientes posterior a la aplicación
de la SR.
Los resultados muestran evidente reparación de algunas grietas, en las cuales se
observó reducción en su grosor y tamaño.
3
2. OBJETIVO GENERAL
Comparar la superficie del esmalte con presencia de grietas antes y después de
aplicar una sustancia remineralizante y evaluar su remineralización
2.1 OBJETIVOS ESPECÍFICOS
• Determinar los daños del esmalte que se producen después del retiro de
brackets metálicos mediante microscopia electrónica de barrido.
• Aplicar en la superficie dental la SR variando el tiempo de aplicación.
• Observar la superficie del esmalte posterior a la aplicación de la SR.
• Comparar los cambios que se presentan en las grietas antes y después
de aplicar la SR.
• Mirar la incidencia del tratamiento sobre el color
4
3. PROBLEMA
¿La sustancia remineralizante es capaz de reparar los daños tales como grietas o
fracturas, producidos después-de descementar brackets metálicos?
5
4. MARCO TEORICO
4.1 ESTRUCTURA DEL ESMALTE
El esmalte dental es un tejido que se caracteriza por un alto contenido mineral
(96%), un bajo contenido de materia orgánica (0.4-0.8%) y agua (3.2-3.6%). La
matriz mineral del esmalte se describe como hidroxiapatita (HA) de calcio,
Ca10(P04)6(0H)2 perteneciente a una serie de compuestos isomorfos conocidos
como apatitas. Las unidades estructurales del esmalte se llaman prismas.
El esmalte dental es el tejido más duro y más mineralizado en el cuerpo humano,
se encuentra en la capa más externa de la corona de los dientes. Durante la
formación del esmalte la forma y organización de las partículas de mineral
naciente es la misma que el esmalte maduro, aunque su grosor es menor.
Después de que todo el grosor del esmalte se forma, comienza el proceso de
maduración. Durante la maduración la mayoría de las proteínas son degradadas
proteolíticamente y removidas, mientras los cristales se engrosan y completan el
85% del volumen del esmalte. La matriz orgánica en la formación del esmalte
regula la forma y organización de las partículas de minera(t.
La matriz orgánica consiste en un número de proteínas como la amelogenina, la
proteína más abundante del esmalte que constituye más del 90% de peso de la
matriz. La amelogenina puede inducir la formación de cristales de hidroxiapatita en
forma de agujas. Después de la secreción, las proteínas del esmalte se someten a
una serie de divisiones específicas por las metaloproteinasas. Las partículas
• Fincham, A.G., Moradian-Oidak, J., Simmer, J.P., 1999. The structural biology of lhe developing dental enamel malrix. J.
Slruct. Biol. 126, 270-299. 1 Margolis, H.C., Beniash, E., Fowler, C.E., 2006. Role of macromolecular assembly of enamel malrix proleins in enamel formation. J . Dent. Res. 85, 775-793.
6
minerales del esmalte se forman junto a las membranas de las células secretorias
de ameloblastos sobre la secreción de la matriz orgánica del esmalte 1.
A nivel microestructural el esmalte está compuesto de prismas o barras de 5 lJm
de diámetro. Cada prisma consta de cristales de hidroxiapatita de 50 nm de
diámetro cubiertos por aproximadamente 1 nm de capa orgánica, los cristales
tienen casi 100 lJm de longitud, los cristales de HA se disponen paralelos entre sí
pero con ciertas inclinaciones adyacentes a los prismas del esmalte2.
Se ha encontrado que los elementos que se encuentran en mayor cantidad en la
superficie del esmalte son: Ca, P, O, C y N, sin embargo la superficie del esmalte
humano es heterogénea con gran variedad en cuanto a localización y entre diente
y diente3
4.2 DAÑOS EN LA SUPERFICIE DEL ESMALTE
Los dientes, están sujetos a una serie de procedimientos que pueden causar daño
en la estructura del esmalte. Los procesos de desmineralización causan alteración
de los prismas del esmalte disolviendo los minerales y causando daños
irreversibles en el esmalte dental, los remanentes de resina en el esmalte después
de retirar los brackets puede causar alteración de los prismas del esmalte
dependiendo del sistema adhesivo que se utilice4, finalmente los procesos de
descementado de los brackets y las maniobras para retirar los remanentes de
resina pueden causar daño al esmalte dental en su estructura, generando grietas
o fracturas.
Los dientes jóvenes presentan en su estructura canales llamados periquematies,
los cuales van desapareciendo con el tiempo debido a los procesos de cepillado y
7
función normal, sin embargo los procesos de adhesión y descementación de
brackets contribuyen a la perdida de estas estructuras.*
Los procedimientos de limpieza de la superficie del esmalte que se llevan a cabo
antes de realizar el grabado ácido, permiten un acondicionamiento del esmalte
eliminando placa y película adquirida para obtener mejor fuerza de adhesión, para
estos procedimientos se emplean copas de caucho o cepillos para pulir.
Generalmente este proceso genera una perdida de esmalte de 5-14 1-1m
dependiendo del tipo de instrumento usado y el tiempo empleado. Además estos
procesos causan un rasguño en el esmalte, sin embargo estos daños son
menores e comparación con los que se producen al retirar brackets.§
Se ha estudiado el uso de láser como acondicionador de la superficie del esmalte
previo al proceso de adhesión, el láser de Neodimio y alúmina crea una estructura
en forma de panal similar a la generada con el ácido convencional, sin embargo el
uso de este láser aumenta la temperatura y puede causar daño a nivel pulpar. Es
menos probable que esto ocurra con el láser Er:Cr:YSGG con una longitud de
onda de 2,78 1-Jm, este láser induce micro grietas en la superficie del esmalte
mejorando la resistencia adhesiva:·
El grosor de la capa de adhesivo es un factor que influye en la fuerza de adhesión
y por lo tanto en el daño del esmalte. Se ha observado que una capa de adhesivo
delgada reduce la fuerza de adhesión del bracket y el esmalte, reduciendo la
presencia de grietas y el daño en el esmalte. 5
t Risnes S: Circumferential continuity of perikymata in human dental enamel investigated by scanning electron microscopy. Scand J Dent Res 93:185-191 . 1985
§ Pus MD, Way OC: Enamelloss duelo orthodontic bonding with filled and unfilled resins using various clean-up techniques. Am J Orthod 79:269-283, 1980 " Berk N, Basaran G, Ozer T: Comparison of sandblasting, laser irradiation, and conventional acid etching for orthodontic bonding of molar tubes. Eur J Orthod 30:183- 189, 2008
8
4.3 TECNICAS DE DESCEMENTACION DE BRACKETS
Los procesos de descementado de los brackets, tienen un potencial daño
iatrogénico sobre el esmalte, los sitios de falla pueden darse entre el bracket y el
adhesivo o entre la superficie del diente y el adhesivo. Si la fuerza de
descementado excede la fuerza cohesiva del esmalte se pueden producir fracturas
o rasgaduras en el tejido dental.
La técnica comúnmente usada para descementar brackets es aplicando una fuerza
bilateral en la interfase bracket -adhesivo con una adecuada pinza para retirar
brackets.
Existen diversos instrumentos empleados para descementar brackets y para retirar
los residuos de resina, sin embargo se usan indiscriminadamente sin ser
concientes del daño que estos causan a la estructura dental. Zarrinnia, Eid, y
Kehoe 19956 evaluaron tres pinzas empleadas para retirar brackets: pinza How,
pinza corta ligadura y pinza quita brackets, después se evaluaron varios
aditamentos empleados para retirar la resina remanente: punta fina de diamante
de alta velocidad, fresa de carburo 169L de alta velocidad, fresa de carburo de 12
canales # 7803 de alta velocidad, fresa de acero inoxidable de baja velocidad,
discos de lija de papel gruesa, media y fina de baja velocidad, discos Sof-Lex
acabado medio, fino y extrafino. Los resultados muestran que con la pinza How la
cual ejerce fuerza mesial y distal causó separación de la interfase bracket -
adhesivo en cuatro muestras mientras que en dos muestras la separación ocurrió
en la interfase esmalte - adhesivo, con la pinza cortadora de ligadura la
separación se dió en la interfase adhesivo - esmalte en los seis dientes y la pinza
quita brackets evidenció separación evidente en la interfase bracket- adhesivo en
todos los dientes, dejando el esmalte intacto, la pinza aplica fuerza en las aletas
del bracket evitando la fuerza de torsión en el diente.
9
Finalmente recomiendan como protocolo para el retiro de residuos de resina el
siguiente:
1. remoción del bracket con pinzas apropiadas, las cuales dejan la resina en la
superficie dental.
2. remoción del remanente de resina con fresa de carburo de tungsteno de 12
hojas operada a alta velocidad con refrigeración.
3. eliminación de remanente de resina con disco Sof-lex de grano medio, fino
y ultrafino.
4 . acabado final con pasta de goma y zirconato.
Además del empleo de pinzas para retirar brackets también se ha usado otras
técnicas como ultrasonido, métodos electrotérmicos que emplean aparatos que
transmiten el calor al adhesivo a través del bracket, sin embargo el uso de pinzas
es el método más convencional y popular para descementar brackets7.
4.4 SUPERFICIE DEL ESMALTE DESPUES DEL DESCEMENTADO DE
BRACKETS
La descementación de brackets es un proceso crítico durante el tratamiento de
ortodoncia, el retiro de brackets metálicos es un procedimiento que requiere la
aplicación de una fuerza adecuada empleando una pinza especial que actúa en la
interfase bracket - adhesivo, que deja una cantidad de adhesivo en la superficie
del esmalte. Por otro lado existen los brackets cerámicos que presentan retención
mecánica o química, los de retención mecánica presentan menos daño en la
superficie del esmalte que los de retención química.
La fuerza de adhesión debe ser adecuada de tal manera que permita mantener el
bracket en posición durante la función normal, para soportar la fuerza que ejerce
10
el alambre sobre él, pero no tan alta que cause daño en el momento de
descementar el Bracket. 5
Las grietas en el esmalte representan un daño a la estructura dental, aquellas son
difíciles de observar a simple vista. La prevalencia de grietas en el esmalte dental
después del tratamiento de ortodoncia es del 50% siendo las más comunes las
verticales, sin embargo también se observan con frecuencia las grietas con
dirección oblicua. Hay una correlación entre las grietas y la fuerza de
descementado, frecuentemente aparecen grietas horizontales cuando se ha
realizado maniobras de descementación inadecuadas.tt
Un estudio realizado por Shahabi M. y col compara la superficie del esmalte
después de retirar brackets metálicos con una máquina de ensayos mecánicos
empleando un adhesivo como agente protector del esmalte en tres grupos de
dientes (grupo 1, una capa de adhesivo, grupo dos, dos capas de adhesivo, grupo
tres, sin adhesivo). En los resultados encontraron que en los tres grupos
incrementa significativamente el número de grietas después del descementado,
sin embargo no hay diferencias en longitud y profundidad de las grietas después
del descementado y encontraron que las mayores fallas de adhesión se dieron en
la interfase bracket - adhesivo. Este estudio concluye que una o dos capas de
agente adhesivo no afectan la fuerza de adhesión. 8
Los daños que se producen en el esmalte pos-descementado se han asociado
más al uso de brackets cerámicos, sin embargo el estudio de Habibi y Col 2007
pretende comparar dichos daños y la cantidad de resina remanente empleando
brackets metálicos y dos tipos de brackets cerámicos (retención química y
mecánica), empleando pinzas especiales para descementar brackets, en el
estudio encontraron que no hubo diferencias en cuanto al lndice ARI (índice de
tt Diedrich P: Enamel alterations from bracket bonding and debonding: a study with the scanning electron microscope. Am J Orthod 79:500-522, 1981
11
adhesivo remanente) entre los brackets metálicos y cerámicos de retención
mecánica. Pero si hay diferencia entre los brackets metálicos con los cerámicos de
retención química y entre los dos tipos de brackets cerámicos. En cuanto a
número y longitud de fracturas del esmalte no hay diferencias significativas en los
tres grupos, finalmente el estudio concluye que no hay mayor riesgo de daño del
esmalte durante el descementado con brackets cerámicos comparados con los
metálicos usando pinzas afiladas adecuadas para retirar brackets.9
4.5 RESINA RESIDUAL POSTERIOR A LA DESCEMENTACIÓN DE
BRACKETS
Los procesos de remoción de adhesivo después del descementado pueden
generar una pérdida de esmalte dental hasta de 55.6 ¡Jm, aunque la falla en la
interfase bracket - adhesivo reduce el daño al esmalte, requiere de maniobras
adicionales para retirar la resina remanente después del descementado de los
brackets.5
Hay diferentes técnicas empleadas para este procedimiento, sin embargo estas
maniobras pueden causar daño en la estructura del esmalte.
Existe la remoción manual de resina residual empleando curetas manuales o
pinzas especiales para retirar resina.tt
Para remover el material residual se emplean fresas de carburo de tungsteno
preferiblemente a las fresas de diamante, discos de lija de papel o puntas de
caucho. Las fresas de carburo convencional pueden causar daños irreversibles en
la superficie del esmalte, imagen 1. Se ha demostrado que las fresas de carburo
con hojas más largas y con ángulo oblicuo producen menos daño que las fresas
11 Roulcau 00 Jr, Marshall GW Jr, Coolcy RO: Enamcl surface evaluations aflcr clinicaltrcatmcnt and rcnoval ofmthodontic brackcts. A m J Orthod K 1:423- 426, 1982
12
de carburo convencional. Las fresas empleadas con pieza de mano de baja
velocidad remueven menos esmalte que las de alta velocidad o ultrasonido (25-30
¡.Jm). Finalmente la superficie del esmalte suele ser pulida con piedra pómez,
pasta o discos de lija, en este procedimiento se pierde 5-1 O¡.Jm de esmalte. §§
Imagen 1: Rayones en el esmalte al emplear fresa de carburo de tungsteno de alta velocidad (imagen tomada
de Artlun N. y Arman A~
Imagen 2: A esmalte dental después de remover resina empleando fresas de carburo de tungsteno de baja velocidad. B fresas de carburo de tungsteno de alta velocidad. C remoción de resina con disco sof-lex. O remoción de resina con
microfresado. (Tomado de Angle Orthod 76:314-321,2006. Artlun N. y Arman A5)
§§ Radlanski RJ: A new carbide finishing bur for bracket debonding. J Orofac Orthop 62:296-304, 2001 .
§§ Cambell PM: Enamel surfaces after orthodontic bracket debonding. Angle Orthod 65:103-11 O, 1995
B
La imagen 2 muestra como las fresas de carburo de tungsteno de baja velocidad
producen el mejor patrón en el esmalte con menor perdida de tejido dental 7.4¡Jm,
el uso de disco sof-lex muestra una reducción en las irregularidades de la
superficie pero consume más tiempo y deja mucho remanente en la superficie del
esmalte.5
De acuerdo con lo anterior el estudio de Hosein , lreland, y Sherriff arrojó
resultados similares; en su estudio encontraron que el grupo que evidenció más
pérdida de esmalte fue el que empleó fresa de carburo de tungsteno de alta
velocidad y ultrasonido, por otro lado la menor pérdida del esmalte ocurrió
después del uso de fresa de carburo de tungsteno de baja velocidad y pinzas para
retirar resina, sin embargo con las pinzas se observó más remanente de
adhesivo. 10
Existe una técnica llamada arenado que emplea partículas de óxido de aluminio de
50 ¡Jm, sin embargo Kim y Col11 compararon esta técnica con el uso pieza de
mano de baja velocidad con una fresa de carburo de tungsteno de 8 estrías, no
encontraron diferencias en la superficie del esmalte, aunque la remoción de resina
fue mas rápida con la pieza de mano de baja velocidad; el arenado parece
remover los periquematíes e inducir una superficie topográfica irregular, con el
arenado se produce menos daño pulpar y mayor confort para el paciente. 11
imagen 3
Imagen 3: imágenes SEM tomadas del estudio de Kim y col2007. A: superficie del esmalte normal. B: superficie del esmalte tratada con pieza de mano de baja velocidad. C. superficie tratada con arenado.
(Tomado de Kim S-S, Park W-K, Son W-S, et al11)
14
Hassan A. et al. 200712. Evaluaron la cantidad de resina residual y la pérdida de
esmalte dental después de descementar los brackets, midiendo los cambios en la
superficie dental mediante un sistema tridimensional. El estudio mostró que la
pérdida del esmalte después de la limpieza del diente no es uniforme y que
permanecen restos de resina en la superficie dental aún después de haber sido
retirada. Por otro lado la cantidad de esmalte que se pierde después de los
proceso de limpieza fue de 22.8 a 50 ¡Jm. en el estudio se evidenció un caso con
fractura del esmalte, donde la profundidad promedio de la fractura fue de 120
¡Jm12. imagen 4
8 ••• . ... • •• ,:; 1 '1 • •• 1.. 1 .1 741 '1.1
Imagen 4: se evidencia fractura de la superficie del esmalte con una profundidad de 0.184 mm. (Tomada de Hassan A. el al
200712)
Estudios similares Pus y Way y Thompson y Way ttt reportan pérdida de
estructura dental durante la profilaxis de 1 O ¡Jm, y al remover resina residual
encontraron pérdida del esmalte de 20 a 40 ¡Jm, por otro lado Dietrich~~~ reportó
perdida de esmalte de 150 a 160 ¡Jm y profundidad de fracturas de 100 ¡Jm12.
Pus MO, Way OC. Enamel loss due to orthodontic bonding with filled and unfilled resins using various clean-up techniques. Am J Orthod 1980;77:269-83. 111 Thompson RE, Way OC. Enamelloss due to prophylaxis and multiple bonding/debonding of orthodontic attachments. Am J Orthod 1981 ;79:282-95. w Oietrich P. Enamel alterations from bracket bonding and debonding: a study with the scanning electron microscope. Am J Orthod 1981 ;79:500-22.
15
5. DISEÑO MUESTRAL
Se tomó una muestra de 50 dientes premolares sanos extraídos por motivos .
ortodónticos los cuales se conservarán en una solución de cloramina T al 0.5 %.
25 premolares tratados con un acondicionador modificado, 25 premolares tratados
con ácido ortofosfórico en un estudio previo del mismo grupo de investigación.
6. METODOLOGÍA
6.1 UNIDADES DE ESTUDIO
Población: premolares de sujetos de ambos sexos entre 15 y 40 años con
indicación de exodoncia con fines ortodonticos
6.2 CRITERIOS DE INCLUSIÓN:
Dientes premolares sanos de personas de ambos sexos que estén comprendidos
entre los 15 y los 40 años que no tengan antecedentes de adhesión, rehabilitación,
fracturas, pérdidas de vitalidad, antecedentes de blanqueamiento dental, fluorosis,
síndromes de afectación dental, hipoplasias del esmalte, ni historia de
enfermedades metabólicas.
6.3 RECOLECCIÓN Y PROCESAMIENTO DE LAS MUESTRAS
1. Los dientes que se emplearon en este estudio fueron utilizados en un
estudio previo del mismo grupo de investigación. Los dientes se sometieron a los
siguientes procedimientos:
a) Los 50 premolares extraídos se sumergieron en una solución de
Cloramina T al 0.5%.
16
b) Los dientes se sometieron a acondicionamiento de la superficie
del esmalte; 25 dientes con ácido fosfórico y 25 dientes con
sustancia M.
e) cementación y descementación de los brackets metálicos en los
premolares seleccionados
d) Toma de fotografías con SEM para evaluar la presencia de resina
luego de retirar los brackets.
e) Retiro de resina con pinza Hu-Friedy, evaluación de la superficie
con explorador y cureta verificando ausencia de residuos de
resina.
f) Sobre las muestras de los 50 premolares se marcaron 4 puntos
con fresa redonda de carburo de cabeza tamaño 1/2mm en una
pieza de mano de alta velocidad marca NSK a 200.000 rpm
delimitando las esquinas de un cuadro de 1 mm aproximado por
lado. Este procedimiento fue realizado con el fin de tener un área
comparable para evaluar el efecto del acondicionador modificado
como remineralizante sobre la superficie del esmalte.
g) Lavado de las muestras con agua desmineralizada, secado con
compresor, limpieza de la ventana
h) Toma de SEM con vistas a 40X, 120X, 1000X y 2000X
i) Lavado de las muestras y cepillado de los dientes, agua
desmineralizada y secado de las muestras.
j) Limitación de la ventana de trabajo con un material no reactivo en
la cual quedan los cuatro puntos definidos.
k) Acondicionamiento del esmalte con la SR durante una hora y
media, lavado de las muestras, secado con compresor.
17
1) Estudio por SEM para evaluar la corrección de defectos del
esmalte previamente definidos. Con microfotografías tomadas a
40X, 120X, 1 OOOX y 2000X
De las muestras de los dientes provenientes del estudio anterior, algunas grietas
se repararon y otras quedaron abiertas, estas se trataron en este trabajo para su
reparación.
6.4 ENSAYOS PRELIMINARES
Se hicieron ensayos a diferentes tiempos (15 minutos, 30 minutos, 60 minutos y
120 minutos) a dos composiciones: (SR y SR con sal reductora de cambios de
fase al2%.)
Para ello se emplearon 4 dientes a los que se les creó artificialmente grietas con
cuatro métodos:
• sometiéndolos al vacío durante 1 hora
• sumergiéndolos en nitrógeno líquido durante 45 minutos
• rayando la superficie vestibular con hoja de bisturí No 11
• golpeando la superficie vestibular con un instrumento punzante
Se observaron los dientes por SEM y se encontró que el método que emplea
Nitrógeno líquido fue el que produjo mayor cantidad de grietas. Se sumergieron los
demás dientes en Nitrógeno líquido durante 45 minutos para producir grietas en
ellos.
A los cuatro dientes se les tomaron fotomicrografías electrónicas a 40X, 120X, en
todos los dientes y a 1 OOOX y 2000X en las fracturas encontradas, teniendo en
cuenta los orificios creados como puntos de referencia. Se hizó análisis EDAX a
cada lado de la grieta.
18
Imagen 5: dos fotomicrografias iniciales de las muestras 3 y 4 para evaluar los cambios en las grietas
Los cuatro dientes empleados para las pruebas preliminares se lavaron con jabón
y cepillo de dientes, luego se secaron con aire limpio a baja presión.
Imagen 6: lavado de los dientes
A los cuatro dientes agrietados se les construyó con material no reactivo una
piscina en la supeñicie vestibular. Esta barrera delimitó la zona que se trató con la
sustancia remineralizante. Dentro de esta zona quedaron los cinco agujeros
realizados previamente con fresa redonda de carburo de 0.5 mm. La cera se
derrite empleando una placa calefactora marca CEIF mod. 400-1 a temperatura
media.
19
Imagen 7: a la izquierda placa calefactora, a la derecha diente ventana de cera en la superficie vestibular
Se preparó la SR a dos composiciones: una saturada en agua desmineralizada y
otra en agua adicionando una sal y ambas manteniéndolas a 37.5 oc. Los dientes
se sometieron a pruebas con diferentes tiempos y diferentes composiciones:
1 HORA 2 HORAS
SR+ SAL Diente 1 Diente 2
SR Diente 3 Diente 4
Tabla 1: tiempos y sustanc1a empleada en ensayos prev1os
Se agregó la SR en polvo sobre la supeñicie aislada por la piscina, se conservaron
en caja Petri semi-tapada para evitar contaminación durante el tiempo establecido
(1 o 2 horas). Transcurrido el tiempo se retiró con cuidado la ventana de trabajo,
se lavaron los dientes con cepillo, agua desmineralizada y se secan con toallas de
papel.
Se observan los dientes con SEM y se obtienen las siguientes imágenes.
20
Imagen 8: DIENTE 1 SR +SAL 1 HORA
En esta imagen se observó una reducción en el grosor de la grieta inicial
(horizontal), por otra parte aparece una grieta oblicua esto se debió a los procesos
de vacío durante la toma de los SEM.
Imagen 9: DIENTE 2, SR+ SAL 2 HORAS
En esta imagen se puede observar que después del tratamiento con la SR
(derecha) se observa una superficie más lisa en toda la imagen, atenuando un
poco el grosor de las grietas.
21
Imagen 10: DIENTE 3, SR 1 HORA
En este diente se observa claramente como se ha disminuido en grosor la grieta
horizontal, atenuándose en casi su totalidad .
Imagen 11 : DIENTE 4, SR 2 HORAS
La imagen 11 muestra una reducción en el grosor de la grieta
22
Imagen 12: DIENTE 4 SR 2 HORAS
En esta imagen se observa reducción en el grosor de la grieta.
Imagen 13: DIENTE 4 SR 2 HORAS
En este diente se observa claramente que la grieta disminuyó su grosor
De acuerdo a las observaciones anteriores se obtuvo mejores remineralizaciones
en el diente cuatro que fue sometido a SR durante 2 horas, sin embargo no se
23
repararon el 100% de las grietas. La SR con sal no mostró una reparación
adecuada de las grietas.
6.5 PRUEBAS FINALES
Después los estos estudios preliminares se decidió emplear la SR con un tiempo
de 3 horas y media para probarla en los 50 dientes. Se prepararon los dientes de
la misma manera como se hizo en las pruebas preliminares, se comparan las
microscopías de los dientes antes y después de aplicar la SR.
7. RESULTADOS
Se aplicó a los50 dientes el mismo procedimiento descrito para las pruebas
preliminares, empleando 3 horas y media.
Se toma las microscopías a los dientes y se observó:
Muestra 1: grieta agujero 1 a 1000X
Imagen 14: muestra 1 antes y después de aplicar la SR (tratada con ácido fosfórico)
Se observa reducción en el grosor de la grieta
24
Muestra 1: grieta agujero 2 a 1000X
Imagen 15: muestra 1 antes y después de aplicar la SR (tratada con ácido fosfórico)
Se observa que la grieta se ha atenuado, siendo menos evidente
Muestra 1: grieta agujero 2 a 2000X
Imagen 16: muestra 1 antes y después de aplicar la SR (tratada con ácido fosfórico)
Se observa que la grieta se ha atenuado, siendo menos evidente
25
Muestra 1: grieta agujero 3 a 1000X
Imagen 17: muestra 1 antes y después de aplicar la SR (tratada con ácido fosfórico)
Se observa que la grieta se ha atenuado, siendo menos evidente
Muestra 1: grieta agujero 3 2000X
Imagen 18: muestra 1 antes y después de aplicar la SR (tratada con ácido fosfórico)
Se observa que la grieta se ha atenuado, siendo menos evidente
26
Muestra 4 grieta agujero 2 1 OOOx
Imagen 19: muestra 4 antes y después de aplicar la SR (tratada con ácido fosfórico)
Se observa que la grieta se ha atenuado, siendo menos evidente
Muestra 5: grieta agujero 1 2000X
Imagen 20: muestra 5 antes y después de aplicar la SR (tratada con ácido fosfórico)
Se observa que la grieta se ha atenuado, siendo menos evidente.
27
Muestra 5: grieta agujero 3 a 1 OOOX
Imagen 21: muestra 5 antes y después de aplicar la SR (tratada con ácido fosfórico)
Se observa que la grieta se ha atenuado, siendo menos evidente.
Muestra 5: grieta agujero 4 a 1000X
Imagen 22: muestra 5 antes y después de aplicar la SR (tratada con ácido fosfórico)
Se observa que la grieta se ha atenuado, siendo menos evidente.
28
Muestra 13 grieta agujero 1 2000X
Imagen 23: muestra 13 antes y después de aplicar la SR (tratada con ácido fosfórico)
Se observa que la grieta se ha atenuado, siendo menos evidente.
Muestra 20 grieta agujero 1 1 OOOX
Imagen 24: muestra 20 antes y después de aplicar la SR (tratada con ácido fosfórico)
Se observa que la grieta se ha atenuado, siendo menos evidente.
29
Muestra 7 grieta agujero 4 2000X
Imagen 25: muestra 7 antes y después de aplicar la SR (tratada con acondicionador modificado}
Se observa que las grietas se han atenuado, siendo menos evidentes y la
superficie del diente es mas uniforme.
Muestra 1 O grieta agujero 2 1 OOOX
•·.!~ Jll..t t•'v ! 11 ..,...~. t,t..-.J• ,,.,.¡ 111. ·-~·t< 1) ;, r {.4 I•J,I .h"l 'l . ·.; e ..... ' ' I,"W." u.t•tt , .... ... lll ,...,., ... ,,,,.J t •.•• •-1 .u t )f• , ••• , ,, f ·-1 lt.~t •tt
Imagen 26: muestra 10 antes y después de aplicar la SR (tratada con acondicionador modificado)
Se observa que la grieta se ha atenuado, siendo menos evidente.
30
Muestra 21 grieta agujero 4 1 OOOX
Imagen 27: muestra 21 antes y después de aplicar la SR (tratada con acondicionador modificado)
Se observa que la grieta se ha atenuado, siendo menos evidente y la superficie
del diente es mas uniforme.
Se realiza estudio EDAX para determinar diferencias en composición, relación
CaP04 de la zona tratada y no tratada.
Element Wt% At% K-Ratio z A F
CK 7.72 17.96 0.0162 1.0712 0.1962 1.0008 OK 13.95 24.37 0.011 1.053 0.0747 1.0001 PK 14.55 13.13 0.0916 0.976 0.6372 1.0116 CIK 0.57 0.45 0.0037 0.9557 0.6631 1.0304 Ca K 63.2 44.08 0.5617 0.9822 0.9049 1 Total 100 100 ...
Tabla 2: EDAX compos1C1on qu1m1ca de los d1entes
Los elementos mayoritarios según este análisis son C, O, P, Ca, de los cuales el
Ca posee el porcentaje más elevado. En todas las muestras se observó el mismo
comportamiento de los elementos.
31
En estudios previos se ha encontrado que después de aplicar la SR los dientes
presentan una coloración más clara, motivo por el cual se determinó el color
inicial de los 50 dientes con el Easyshade de Vita y se repitió la medición después
del uso de la SR.
DIENTE COLOR INICIAL COLOR FINAL
AF1 A3 2M3 A3 3M3
AF2 A3 2.5M3 A3.5 3M3
AF3 A3.5 4M3 A3.5 4M3
AF4 A3.5 4M3 A3.5 4M3
AF5 A3.5 3.5M3 A3.5 4M3
AF6 A3.5 3.5M3 A4 4M3
AF7 A3 3M3 A3.5 3.5M3
AFS A3.5 3.5M3 A3.5 4M3
AF9 A3 3M3 A3.5 3.5M3
AF10 A3.5 4M3 A3.5 4.5M3
AF11 A3.5 3.5M3 A3.5 4M3
AF12 A3.5 3.5M A3.5 4M3
AF13 A3.5 3.5M A3.5 3.5M3
AF14 A3 2M3 A3 2.5M3
AF15 A3.5 3.5M3 A3.5 3.5 M3
AF16 A3.5 4M3 A3.5 4M3
AF18 A3.5 3M3 A3 3M3
AF19 A3.5 4M3 A3.5 4M3
AF20 A3 2.5M3 A3.5 3M3
AF21 A3 3M3 A3.5 3.5M3
AF23 A3.5 3.5M3 A3.5 3.5M3
AF24 A3 3M3 A3.5 3M3
SM1 A3.5 3M3 A3.5 3.5M3
SM2 A3.5 4M3 A3.5 4M3
SM3 A3.5 4M3 A3.5 4M3
SM4 A3 3M3 A3.5 3.5M3
SM5 A3.5 4M3 A3.5 4M3
32
SMG A3.5 4M3 A3.5 4.5M3
SM7 A3.5 4.5M3 A3.5 4 .5M3
SM8 A4 5M3 A4 5M3
SM9 A4 5M3 A4 5M3
SM10 A4 5M3 A4 5M3
SM11 A3.5 3M3 A3.5 4M3
SM12 A3.5 3.5M3 A3.5 4M3
SM13 A3.5 4M3 A3.5 4.5M3
SM14 A3.5 4M3 A3.5 3.5M3
SM15 A3.5 4M3 A3.5 4M3
SM17 A4 5M3 A4 5M3
SM18 A3.5 4M3 A3.5 4M3
SM19 A3.5 4.5M3 A3.5 4.5M3
SM20 A3.5 3.5M3 A3.5 4M3
SM21 A3.5 4M3 A3.5 3.5M3
SM22 A3.5 4.5M3 A3.5 4.5M3
SM24 A3.5 4M3 A3.5 4M3
SM25 A3.5 4M3 A3.5 3.5M3
P1 A3.5 3M3 A3.5 3M3
P2 A4 4M3 A3.5 4M3
PJ A3.5 4M3 A3.5 4M3
P4 A3.5 4M3 A3.5 4M3 ..
Tabla 3: Color antes y despues de aphcar la SR gUla clas1ca
En la tabla 3 los dientes denominados con AF corresponden a los que fueron
sometidos a acondicionamiento del esmalte con ácido fosfórico, con SM los que
recibieron la sustancia modificadora en el estudio previo y P los que se usaron en
las pruebas preliminares. La primera columna de color corresponde a los datos
según la guía clásica y la segunda columna corresponde al color según la 3D
Master.
33
Los cambios en el color de los dientes son muy leves, algunas muestras
presentaron reducción en la claridad del color con una diferencia de 0.5 en el valor
del color según la guía 3D-Master (AF1, AF2, AF5, AF6, AF7, AF8, AF9, AF10,
AF11, AF12, AF14, AF20, AF21, SM1, SM4, SM6, SM11, SM12, SM13, SM20¡, al
contrario tres dientes aumentaron el valor de claridad (SM14, SM21, SM25)
tratados previamente con sustancia modificadora. Con respecto a la tonalidad e
intensidad (croma) del color, todas las muestras permanecieron igual.
34
8. DISCUSIÓN
Hay muchos reportes sobre grietas y fisuras originadas en la descementación de
brackets, sin embargo es muy poca la literatura sobre la reparación de ellas. Esto
posiblemente se origina debido a que las grietas no son clínicamente observables.
La importancia de este estudio radica en el desarrollo de una sustancia capaz de
reparar dichos daños y emplearla para mejorar las condiciones de la estructura
dental.
Los tiempos experimentales empleados en este estudio no son clínicamente
aplicables, pero si permiten evidenciar la reparación de defectos superficiales. En
los próximos estudios se espera reducir el tiempo de acción de este proceso.
En las pruebas preliminares se obtuvieron reparaciones de grietas casi completas
a tiempos menores que los empleados en las pruebas finales ver imagen 1 O.
Estas diferencias experimentales pueden originarse posiblemente en algunas de
las condiciones que cambian entre los dientes de las pruebas iniciales y las
pruebas finales, como puede ser el envejecimiento de los dientes ya que las
pruebas iniciales se realizaron con dientes recién extraídos y que habían
permanecido conservados en Cloramina T, mientras que los dientes empleados en
las pruebas finales son los mismos de un estudio previo del mismo grupo de
investigación y no se habían conservado hidratados.
Se sugiere estandarizar la forma de conservación de las muestras en saliva
sintética. Además de lo anterior estos dientes ya han recibido un tratamiento
previo lo cual puede afectar la eficacia de la SR
Otro factor que puede afectar los resultados finales fué, que aunque las muestras
se lavarán y limpiarán adecuadamente antes de aplicar la sustancia, estos dientes
35
ya han sido sometidos a procesos previos y pueden contener residuos grasos o
sedimentos en la superficie.
. En el presente estudio se evaluó el factor tiempo de aplicación de la sustancia
remineralizante; se debe estudiar otras variables como composición de la
sustancia, estado de los dientes, conservación de los dientes, origen de los
dientes (edad, genero, factores ambientales) para esto es necesario establecer las
características generales del donante de los dientes.
En el estudio previo del mismo grupo de investigación se observó que al aplicar la
sustancia, los dientes presentaron un aclaramiento de su color dental inicial, sin
embargo en este estudio se tomó el color inicial y final de los dientes pero no hubo
cambios considerables en esta característica, se estima que esto puede ser
debido a la deshidratación de los dientes.
Se espera continuar con futuras investigaciones estudiando los factores antes
mencionados para poder adecuar la SR y ser aplicada clínicamente. Además de
su estabilidad en el tiempo.
36
9. CONCLUSIONES
};;> Al observar las microscopías se evidencia reducción en el tamaño de las
grieta~. siendo menos evidentes
};;> Aunque las grietas se atenuaron no desaparecieron por completo
};;> El factor tiempo se aumento de una hora y media en el estudio previo del
mismo grupo de investigación a tres horas y media, sin embargo las
diferencias no son muy evidentes, es necesario evaluar otros factores.
};;> Con respecto al color del diente después de aplicar la sustancia
remineralizante, no se evidenciaron cambios.
37
10. LISTA DE IMÁGENES
1. Imagen 1: rayones en el esmalte al emplear fresa de carburo de tungs~eno
de alta velocidad.
2. Imagen 2: A. esmalte dental después de remover resina empleando fresas
de carburo de tungsteno de baja velocidad. B. fresas de carburo de
tungsteno de alta velocidad . C remoción de resina con disco sof-lex. O
remoción de resina con microfresado.
3. Imagen 3: imágenes SEM A: superficie del esmalte normal. B: superficie
del esmalte tratada con pieza de mano de baja velocidad. C. superficie
tratada con arenado.
4. Imagen 4: se evidencia fractura de la superficie del esmalte con una
profundidad de 0.184 mm ..
5. Imagen 5: dos fotomicrografías iniciales de las muestras 3 y 4 para evaluar
los cambios en las grietas
6. Imagen 6: lavado de los dientes
7. Imagen 7: a la izquierda placa calefactora, a la derecha diente ventana de
cera en la superficie vestibular
8. Imagen 8: DIENTE 1 SR +SAL 1 HORA
9. Imagen 9: DIENTE 2, SR+ SAL 2 HORAS
1 O.lmagen 1 O: DIENTE 3, SR 1 HORA
11.1magen 11 : DIENTE 4, SR 2 HORAS
38
12.1magen 12: DIENTE 4 SR 2 HORAS
13.1magen 13: DIENTE 4 SR 2 HORAS
14.1magen 14: Muestra 1: grieta agujero 1 a 1 OOOX antes y después de aplicar
la SR (tratada con ácido fosfórico)
15. 1magen 15: Muestra 1: grieta agujero 2 a 1 OOOX antes y después de aplicar
la SR (tratada con ácido fosfórico)
16.1magen 16: Muestra 1: grieta agujero 2 a 2000X antes y después de aplicar
la SR (tratada con ácido fosfórico)
17 . Imagen 17: Muestra 1: grieta agujero 3 a 1 OOOX antes y después de aplicar
la SR (tratada con ácido fosfórico)
18.1magen 18: Muestra 1: grieta agujero 3 2000X antes y después de aplicar la
SR (tratada con ácido fosfórico)
19.1magen 19: muestra 4 antes y después de aplicar la SR (tratada con ácido
fosfórico)
20.1magen 20: Muestra 5: grieta agujero 1 2000X antes y después de aplicar
la SR (tratada con ácido fosfórico)
21.1magen 21: Muestra 5: grieta agujero 3 a 1 OOOX 5 antes y después de
aplicar la SR (tratada con ácido fosfórico)
22.1magen 22: muestra 5: grieta agujero 4 a 1 OOOX antes y después de aplicar
la SR (tratada con ácido fosfórico)
23. Imagen 23: muestra 13 antes y después de aplicar la SR (tratada con ácido
fosfórico)
24.1magen 24: muestra 20 antes y después de aplicar la SR (tratada con ácido
fosfórico)
25. Imagen 25: muestra 7 antes y después de aplicar la SR (tratada con
acondicionador modificado)
26. Imagen 26: muestra 1 O antes y después de aplicar la SR (tratada con
acondicionador modificado)
27.1magen 27: muestra 21 antes y después de aplicar la SR (tratada con
acondicionador modificado)
39
11 . LISTA DE TABLAS
1. Tabla 1: tiempos y sustancia empleada en ensayos previos
2. Tabla 2: EDAX composición química de los dientes
3. Tabla 3: toma de color antes y después de aplicar la SR
40
12. BIBLIOGRAFIA
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2. Bechtle S et al. The fracture behaviour of dental enamel. Biomaterials 31 . 2010. 375-384.
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4. 0gaard B and Fjeld M. The Enamel Surface and Bonding in orthodontics. Seminars in Orthodontics, Vol16, No 1 March, 2010: pp 37-48.
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8. Shahabi M et al. Effects on shear bond strength and the enamel surface with an enamel bonding agent. American Journal of Orthodontics and Dentofacial Orthopedics. Volume 137, Number 3. march 2010.
9. Habibi M., Nik T., and Hooshmand T. Comparison of debonding characteristics of metal and ceramic orthodontic brackets to enamel: An invitro study. American Journal of Orthodontics and Dentofacial Orthopedics. Volume 132, Number 5. November 2007.
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4 1
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42
FORMATO UNICO PARA ENTREGA DE LOS TRABAJOS DE GRADO
TÍTULO EN ESPAÑOL:
COMPARACION DE LA SUPERFICIE DEL ESMALTE DENTAL POST
DESCEMENTACION DE BRACKETS METALICOS DESPUES DEL
ACONDICIONAMIENTO
REMINERALIZANTE
TÍTULO EN INGLÉS:
DEL ESMALTE CON UNA SUSTANCIA
COMPARISON OF THE SURFASE OF DENTAL ENAMEL POST DEBONDING
OF METAL BRACKETS, AFTER CONDITIONING ENAMEL WITH SUBSTANCE
REMINERALIZING
RESUMEN EN ESPAÑOL (MÁXIMO 250 PALABRAS):
Los dientes que reciben tratamiento de ortodoncia se someten a una serie de procedimientos que implican modificación de la estructura del esmalte dental, la adhesión y descementación de brackets implican maniobras que afectan esta estructura, se ha reportado que al descementar brackets, en el esmalte dental se pueden producir grietas o fracturas las cuales son evidentes al microscopio, sin embargo los procesos de limpieza dental como retiro de resina residual también implican algún tipo de daño en la estructura del esmalte.
El presente trabajo busca reparar los daños en el esmalte como grietas o fisuras que se presentan posterior a la descementación de brackets metálicos, aplicando una sustancia remineralizante (SR) sobre la superficie vestibular de premolares extraídos por motivos ortodónticos, se tomaron imágenes iniciales posterior a la descementación de brackets y retiro de resina residual , la sustancia fue aplicada durante 3 horas y media, los dientes se lavaron y posteriormente se observaron al microscopio electrónico de barrido (SEM) para evaluar la reparación de grietas previamente establecidas. Además se realizó el análisis de composición química por energía dispersiva de rayos X (EDAX) en los dientes posterior a la aplicación de la SR. Los resultados muestran evidente reparación de algunas grietas, en las cuales se observó reducción en su grosor y tamaño.
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TRADUCCIÓN DEL RESUMEN AL INGLÉS:
T eeth that receive orthodontia treatrnent are subject to a series of procedures that irnplicate the rnodification of the tooth enarnel structure. The attachrnent and decernentation of braces irnply rnaneuvers that affect this structure. lt has been reported that while de-cernenting brackets, cracks o fractures can be produced in the tooth enarnel which are visible under a rnicroscope. Nevertheless, the processes of dental cleansing and resin withdrawal also bring upon sorne sort of darnage to the enarnel structure.
The current work seeks to repair darnage in the enarnel such as cracks or fissures that present thernselves after the de-cernentation of rnetallic brackets, applying a re-rnineralizing substance (RS) over the vestibular surface of prernolars extracted for orthodontia reasons. lnitial irnages were taken following the rernoval of the residual resin. The substance was applied for 3.5 hours and the teeth were washed. Afterwards, these were observed under an electronic rnicroscope (SEM type) to evaluate the repair of previously established cracks. Furtherrnore, a chernical cornposition analysis by X-Ray dispersive energy (EDAX) was perforrned on the teeth after the application of the RS. The results show evident repair of sorne cracks that displayed reduction of thickness and size.
DESCRIPTORES O PALABRAS CLAVE EN ESPAÑOL (MÁXIMO 5):
ALTERACIONES DEL ESMALTE
ADHESIÓN DE BRACKETS METALICOS
DESCEMENTACIÓN DE BRACKETS
FOSFATO DE CALCIO
REMINERALIZACIÓN DEL ESMALTE
TRADUCCIÓN AL INGLÉS DE LOS DESCRIPTORES:
CHANGES ENAMEL
ADHESSION METALIC BRACKETS
BRACKET DEBONDING
CALCIUM PHOSPHATE
ENAMEL REMINERALIZING
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FIRMA DEL DIRECTOR: rqd<- *((U~ Nombre(s) completo(s) del (los) autor(es) y (Año de nacimiento): LEYDI RAMOS BOTIA, 1982 MARTHA ESTHER HERRERA RUIZ, 1960