5. Démarrer le système d’installation
5.3. Paramètres d’amorçage
Na simulação computacional, foram analisados os resultados obtidos nas tensões principais máximas (máxima tração ou mínima compressão), tensões principais mínimas (máxima compressão ou mínima tração), tensões de Von- Mises, e tensões nas superfícies de contato entre a restauração e esmalte/dentina.
Os gráficos gerados automaticamente (Figuras 27, 28 e 29) em forma de cor pelo software de simulação, deixam perceber que a dissipação das maiores tensões ocorre mais rapidamente na resina composta FiltekTM Z-350, seguida da FiltekTM Z-250 e pela FiltekTM P90, que demonstrou além da dissipação mais lenta das tensões, menores valores de tensões (MPa) geradas. Também percebeu-se, que nos 3 casos, o esmalte sofreu mais tensões que a dentina. Apesar das cores dos gráficos serem iguais, as intensidades das tensões foram maiores nas resinas compostas FiltekTM Z-350 e FiltekTM Z-250, e menores na resina FiltekTM P90.
A B C
D E
Figura 27. Dissipação das tensões de Von-Mises (MPa) geradas em esmalte, dentina e restauração durante o processo de contração de polimerização da resina composta FiltekTM Z-250 em A) 0,11111 seg; B) 0,22222 seg; C) 0,33333 seg; D) 1,0 seg e E) 1,0 seg sem restauração
A B C
D E
Figura 28. Dissipação das tensões de Von-Mises (MPa) geradas em esmalte, dentina e restauração durante o processo de contração de polimerização da resina composta FiltekTM Z-350 em A) 0,11111 seg; B) 0,22222 seg; C) 0,33333 seg; D) 1,0 seg e E) 1,0 seg sem restauração
A B C
D E
Figura 29. Dissipação das tensões de Von-Mises (MPa) geradas em esmalte, dentina e restauração durante o processo de contração de polimerização da resina composta FiltekTM P90 em A) 0,11111 seg; B) 0,22222 seg; C) 0,33333 seg; D) 1,0 seg e E) 1,0 seg sem restauração
Nas Figuras 30, 31 e 32, estão dispostos os gráficos das tensões principais máximas e mínimas (MPa) geradas pela contração de polimerização das 3 resinas compostas testadas. Pode-se perceber que novamente os menores valores são
encontrados na resina composta FiltekTM P90, tanto para tensões com
predominância de tração (tensões principais máximas) quanto para as tensões com predominância de compressão (tensões principais mínimas). Pequenos acúmulos de tensões de tração foram observados na região limite entre esmalte/restauração/dentina nas resinas compostas FiltekTM Z-250 e FiltekTM Z-350, mostrando que essas regiões são áreas de risco para possíveis falhas ou fraturas da restauração.
A B
Figura 30. Dissipação das A) tensões principais máximas e B) tensões principais mínimas, em MPa, geradas pelo processo de contração de polimerização da resina composta FiltekTM Z-250
A B
Figura 31. Dissipação das A) tensões principais máximas e B) tensões principais mínimas, em MPa, geradas pelo processo de contração de polimerização da resina composta FiltekTM Z-350
A B
Figura 32. Dissipação das A) tensões principais máximas e B) tensões principais mínimas, em MPa, geradas pelo processo de contração de polimerização da resina composta FiltekTM P90
Também foram visualizadas as pressões (MPa) (Figura 33) sofridas pelas superfícies de contato entre a restauração e esmalte/dentina, durante o processo de contração de polimerização sofrido pelas resinas compostas. Nas superfícies analisadas, a que menos sofreu este tipo de tensões foi a resina composta FiltekTM P90.
A B
C
Figura 33. Pressão (MPa) sofrida pelas superfícies de contato entre a restauração e esmalte/dentina, durante o processo de contração de polimerização sofrido pelas resinas compostas A) FiltekTM Z-250; B) FiltekTM Z-350 e C) FiltekTM P90
6 DISCUSSÃO
O acúmulo de tensões nas restaurações dentárias durante a contração da resina composta é um processo físico e químico complexo que sofre influência dos tecidos dentais e das propriedades dos materiais (Li et al.3 2008). Assim, tão importante quanto às técnicas e equipamentos utilizados para restaurações, deve-se dar importância também para o conhecimento das características físicas e mecânicas dos materiais restauradores utilizados. Nesse pensamento, pode-se evitar e/ou reduzir bastante os efeitos negativos causados por alguns materiais, entre eles, os efeitos da contração de polimerização das resinas compostas.
Estudos estão sendo realizados para verificar se os novos materiais restauradores lançados no mercado, à base de silorano, que apresentam menor contração de polimerização, não perderam durante o seu desenvolvimento, outras propriedades físicas e mecânicas importantes (Palin et al.17 2003, Palin et al.18,19,20 2005, Bouillaguet et al.37 2006, Buergers et al.21 2009). Este trabalho concorda com os resultados de Weinmann23 (2005), que conclui que os valores de resistência flexural e do módulo de elasticidade das resinas convencionais à base de dimetacrilatos não apresentam diferenças significantes em relação às resinas à base de silorano. Nosso trabalho ainda não apresenta diferenças significativas entre as resinas compostas nos valores de resistência à tração, mostrando um desempenho mecânico semelhante entre os materiais testados.
Estes resultados mostram que as resinas compostas à base de silorano, além de apresentarem menores valores de contração de polimerização e conseqüentemente menores tensões nas interfaces de união, possuem propriedades mecânicas semelhantes às resinas compostas convencionais à base de metacrilatos.
Mesmo sem apresentar diferenças estatísticas significantes durante os ensaios laboratoriais, a não igualdade nos valores médios dos módulos de elasticidade das resinas compostas foram significantes para as diferenças encontradas na simulação computacional. Segundo Braga et al.8 (2005), maiores valores de módulo de elasticidade das resinas compostas geram maiores tensões na interface de união dente/restauração. O trabalho de Kleverlaan, Feilzer7 (2005)
também mostrou uma forte correlação linear entre módulo de elasticidade e contração e entre contração de polimerização e tensão gerada na interface dente/restauração. Para Ilie et al.38 (2006) a correlação entre o módulo de elasticidade e a contração de polimerização também foi significante, e ainda segundo os autores, a alta contração de polimerização e o alto módulo de elasticidade afetaram negativamente a adesão das resinas compostas à estrutura dentinária. Porém percebemos que a resina composta FiltekTM Z-250, que apresentou os maiores valores do módulo de elasticidade, demonstrou maiores tensões na interface que a resina FiltekTM P90 (com módulo de elasticidade menor), mas menores valores que a resina FiltekTM Z-350, que
possui menor módulo de elasticidade, mas maior porcentagem de contração de polimerização. Esta observância concorda com os resultados de Mondelli et al.57
(2003) em que algumas resinas com alto módulo de elasticidade geraram menores tensões de contração. Assim, a contração de polimerização do material parece ter papel mais importante que o módulo de elasticidade para determinar as tensões geradas pela contração das resinas. Segundo Mondelli et al.57 (2003), apenas quando as resinas compostas apresentarem valores de contração semelhantes é que os módulos de elasticidade podem definir maiores ou menores valores de tensões.
Ao mesmo tempo, a diferença grande entre os módulos de elasticidade do esmalte e da dentina mostrou caminhos e intensidades diferentes de distribuição das tensões ao longo das estruturas do dente. Notamos que no esmalte, por possuir maior módulo de elasticidade (84.100 MPa) que a dentina (18.600 MPa), houve um caminho maior de dissipação das tensões e com mais intensidade que na dentina. Segundo Ferracane4 (2005) quanto maior o módulo de elasticidade, mais rígido é o material e por isso é mais difícil o escoamento e a distribuição das tensões internas sofridas durante o processo de contração de polimerização, resultando em maiores deformações. Com isso, apesar de sabermos que a adesão em dentina é menor que a adesão no esmalte, vimos neste trabalho que a dentina consegue relaxar melhor e distribuir com menos intensidade as tensões geradas pela contração, compensando a menor resistência adesiva.
Quando se fala na contração volumétrica sofrida pela resina composta durante a sua polimerização, as simulações computacionais mostraram que a resina FiltekTM P90, que possui a menor porcentagem de contração (0,9%), apresentou
conseqüentemente, menores tensões na superfície de contato dente/restauração e menor dissipação destas tensões para o esmalte e dentina adjacentes à restauração, concordando com os trabalhos de Palin et al.19 (2005) e Eick et al.29 (2007), que afirmam que materiais com menor contração de polimerização ocasionam menores tensões nas interfaces adesivas. Cadenaro et al.39 (2008) também analisaram a tensão de contração gerada por uma resina composta micro-híbrida (FiltekTM Z-250), uma resina nanoparticulada (FiltekTM Supreme) e uma resina composta à base de silorano (Ælite LS ) e concluíram que os menores valores de tensão de contração foram observados para a resina à base de silorano e que não foram encontradas diferenças estatísticas entre as resinas FiltekTM Z-250 e FiltekTM Supreme.
Em concordância com os resultados obtidos durante esta simulação computacional, Barink et al.46 (2003) também simularam o processo de contração
em um modelo detalhado de elementos finitos 3D e também encontraram que a tensão de contração se dissipa rapidamente durante o processo de polimerização.
Neste trabalho, durante a simulação computacional, foram utilizados dois critérios de fratura para a visualização das tensões geradas pela contração de polimerização: o critério de Von-Misses e o critério de Rankine, descrito aqui como sendo as Tensões Principais máximas e mínimas (Meyers58 1994).
A utilização de Von-Misses neste estudo serviu unicamente para efeito comparativo com outros trabalhos que também utilizaram Von-Misses para análise de tensões, pois sabe-se que o critério de Von-Misses foi desenvolvido para materiais dúcteis, os quais apresentam comportamentos de tração e compressão semelhantes (Meyers58 1994). Assim, em materiais considerados frágeis como as resinas compostas e alguns materiais biológicos como o esmalte, a dentina e o osso (que apresentam comportamentos distintos durante a tração e a compressão), o critério de Von-Misses não é indicado por não ser capaz de distinguir e apontar áreas onde ocorrem concentrações de tensões de tração e compressão especificamente.
Portanto, é necessário entender que cada material deve ser analisado por um critério específico que corresponde ao seu comportamento frente às diferentes tensões (tração e compressão) (Meyers58 1994). Por isso, entendemos que para a
análise de materiais frágeis como os utilizados neste estudo (resina composta, esmalte, dentina e osso) deve-se aplicar um critério de fratura que mensure tensões de tração e compressão específicas e de forma individual, como fazem as Tensões Principais Máximas (que analisam as tensões tração) e Mínimas (que analisam as tensões de compressão).
Assim, apesar de neste trabalho serem apresentados 2 critérios de fratura (Von-Misses e Tensões Principais), acreditamos que as tensões Principais (Máximas e Mínimas) podem representar melhor o tipo de comportamento dos materiais utilizados nesta pesquisa, podendo inclusive indicar ou predizer com maior pontualidade, locais ou regiões que seriam de maior risco para o inicio das fraturas ou falhas das restaurações classe V (Figuras 30, 31 e 32).
Desta forma e considerando os dados referentes à contração de polimerização volumétrica, oriundos da literatura e introduzidos no software, observou-se que a tecnologia envolvida no desenvolvimento de materiais restauradores à base de silorano produz menos contração de polimerização, e conseqüentemente menos tensões na interface dente/restauração, sem apresentar perdas nas propriedades mecânicas quando comparadas às resinas convencionais à base metacrilatos, mostrando um grande potencial para o seu uso clínico.
7 CONCLUSÕES
De acordo com os resultados encontrados e levando em consideração a proposição e os objetivos deste trabalho podemos concluir que:
1) A resina composta à base de silorano (FiltekTM P90) apresentou
propriedades mecânicas de resistência à tração e resistência à flexão semelhante às resinas compostas a base de metacrilatos (FiltekTM Z-250 e FiltekTM Z-350).
2) Com base nos dados introduzidos, a resina composta FiltekTM P90
apresentou na simulação computacional por meio de MEF menores valores de tensões geradas pela contração de polimerização, seguida pela resina FiltekTM Z-250 e pela resina FiltekTM Z-350.
3) Não importando a resina composta utilizada na simulação, o esmalte adjacente à restauração sofreu maior esforço durante a contração de polimerização que a dentina adjacente.
4) O MEF parece ser uma metodologia confiável para analisar a dissipação de tensões geradas pela contração de polimerização de materiais resinosos.
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Tabela 3. Valores individuais, valor mínimo, valor máximo, média e desvio padrão da máxima força, do limite de resistência e módulo de elasticidade durante a tração para a resina FiltekTM Z- 250
Tabela 4. Valores individuais, valor mínimo, valor máximo, média e desvio padrão da máxima força, do limite de resistência e módulo de elasticidade durante a tração para a resina FiltekTM Z- 350
Tabela 5. Valores individuais, valor mínimo, valor máximo, média e desvio padrão da máxima força, do limite de resistência e módulo de elasticidade durante a tração para a resina FiltekTM P90
ANEXO – PROTOCOLO DE APROVAÇÃO DO PROJETO DE PESQUISA PELO COMITÊ DE ÉTICA EM PESQUISA DA UNIVERSIDADE ESTADUAL DE PONTA