12 Fotopolimerização

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Fotopolimerização
Introdução
| as resinas compostas são constituídas de variados tipos de monômeros (matriz orgânica) e partículas de carga (matriz inorgânica), agentes iniciadores e inibidores da reação de polimerização e o agente de união (silano)
- o silano une as partículas de carga e a matriz orgânica
| a polimerização das resinas consiste na conversão das moléculas de monômero em polímero
- a reação é iniciada por radicais livres que se unem as ligações insaturadas dos carbonos nas moléculas de monômeros
- os radicais livres podem ser gerados por ativação química (amina terciária) ou física (luz)
- os monômeros podem ser ligados por reações de adição ou condensação (nas resinas compostas atuais a reação é de adição)
Contração de Polimerização
| durante a polimerização dos monômeros as distâncias intermoleculares são reduzidas, diminuindo o volume final da resina
| a contração de polimerização pode gerar tensões entre 4 e 8 Mpa, como consequência poderá haver a formação de fendas na interface dente e resina
| quanto maior o percentual de matriz orgânica, maior sua contração de polimerização
| quanto mais partículas de carga, menor a contração volumétrica, maior o módulo elástico e rigidez
Cinética de Polimerização
| a resina passa por três fases durante sua polimerização: pré-gel, ponto gel, pós-gel
| pré-gel: início da polimerização, quando ainda poucos monômeros de ligaram e o sistema é um líquido viscoso
- são formadas cadeias lineares não muito conectadas, sendo o material capaz de se deformar plasticamente
- poucas tensões na interface adesiva
| ponto gel: grau de conversão entre 10% e 20%
- o movimento da matriz orgânica diminui pela formação de ligações cruzadas
- o material para de se comportar como líquido e começa a funcionar como sólido
Pós-gel: a contração cria tensões na rede polimérica que não são mais acomodadas pela resina e são transmitidas para a estrutura dental, podendo romper a adesão ou trincar o esmalte adjacente
| as resinas compostas de ativação química apresentam reação mais lenta que as fotoativadas, tendo maior fase pré-gel e escoamento interno das cadeias poliméricas, diminuindo as tensões
Sistema de Ativação da Reação de Polimerização
| sistemas quimicamente ativados
- a resina composta vem em duas pastas, em uma delas está presente o iniciador e em outra o ativador
- os radicais livres são gerados pela reação entre o peróxido de benzoíla (iniciador) e uma amina terciária (ativador), que por sua vez da início a polimerização dos grupos metacrilatos
- as aminas contribuem para uma rápida descoloração dessas resinas
- a necessidade da mistura das duas pastas gera a incorporação de bolhas, criando porosidades internas
- o tempo de trabalho é restrito
| sistema fisicamente ativado (luz)
- as resinas são ativadas por luz visível num comprimento de onda específico (450 e 490 nm)
- as primeiras resinas fotopolimerizáveis usavam radiação ultravioleta
- as resinas atuais usam o fotoiniciador alfadiquetona, em geral uma canforoquinona
- a canforoquinona ativada pela luz azul reagem com um agente redutor (ativador) que produz radicais livres
- o ativador é uma amina terciária, alifática ou alicíclica (em baixas concentrações, por isso a menor chance de manchamento)
- a canforoquinona tem a desvantagem de ser muito amarelada, dificultando a fabricação de resinas muito claras e de clarear após a polimerização
- como alternativas a isso foram desenvolvidos outros agentes iniciadores (PPD e Lucirin TPO)
- os materiais fotoativados possibilitam maior tempo de trabalho, estabilidade de cor e menos porosidade
Fator de Configuração Cavitária (Fator C)
| é a razão entre a área de superfície aderida (A) e área de superfície livre (L) -> C=A/L
| o fator C é mais alto em cavidades com formato de caixa
| quando a resina composta é aderida a mais de uma parede cavitária o remanescente dental restringe o movimento do material, levando ao acúmulo de tensões; as superfícies não aderidas se distorcem o quanto for possível para acomodar o estresse
| quanto maior for o fator C, maior é o potencial para o rompimento da adesão
| o fator C deve ser mantido o mais baixo possível para evitar inconvenientes decorrentes da contração de polimerização
| fator C deve ser menor ou igual a 0,5, unindo somente duas paredes por vez com incrementos de no máximo 2 mm de espessura
Direção de Contração das Resinas Compostas
| a resina composta não aderida tem contração isotrópica (vetores em direção ao centro)
| as resinas compostas fotoativadas se contraem em direção as paredes que estão aderidas
Fotopolimerizadores
| é um aparelho capaz de emitir luz azul visível e necessária para ativação dos agentes fotoiniciadores
| podem ser classificados de acordo com o tipo de luz emitida e da amplitude do espectro de emissão
- os aparelhos de amplo espectro emitem luz branca que é filtrada para a luz azul (400 a 520 nm)
* produção de calor, desperdício de energia
* ativam vários fotoiniciadores
- os aparelhos de pequeno espectro emitem luz numa faixa estreita
* laser de argônio, espectro de absorção da canforoquinona
Convencional ou por Lâmpada Halógena 
> foram os primeiros desenvolvidos
> componentes: fonte emissora de luz, filtro ótico espectral, filtro redutor de infravermelho, condutor para aplicação de luz na área desejada, ventilador e estabilizador de voltagem
Fonte Emissora de Luz
- lâmpadas incandescentes (bulbo de quartzo, filamento de tungstênio envolto em gás halógeno)
- potência entre 50 e 100 W (menos de 1% é convertido em luz azul)
- amplo espectro de emissão, correspondente a canforoquinona e fenil-propadiona
- o refletor tem formato parabólico e uma película reflexiva chamada dicroica, serve para direcionar os feixes de luz visível e absorver a radiação infravermelha
- a intensidade luminosa diminui com o tempo e deve ser verificada a cada 3 a 6 meses com radiômetros 
Filtros Ópticos Espectrais
- localizam-se entre a lâmpada halógena e a ponteira transmissora de luz
- dois tipos de filtros são empregados, um seleciona o espectro de interesse e o segundo bloqueia a radiação infravermelha
- os filtros devem ser limpos regularmente
Condutor de Luz
- o condutor leva a luz para a área de aplicação
- é composto de fibras óticas
- os fotopolimerizadores com cabos flexíveis são mais antigos, a fonte emissora, os filtros e o ventilador ficam longes da mão do operador
- os fotopolimerizadores com condutor rígido são a maioria dos aparelhos nessa categoria
Ventilador
- promove a circulação do ar ao redor da lâmpada, evitando o sobreaquecimento dos componentes
- são os responsáveis pelo ruído das unidades de lâmpada halógena
Estabilizador de Voltagem
- permite manter constante a luz emitida
Arco de Plasma
| a fonte de emissão de luz contem gás xenônio e dois eletrodos
| uma corrente alta produz um arco de luz entre os eletrodos
| a ionização do gás xenônio gera o plasma
| o plasma é muito energético e produz energia branca radiante, a qual é filtrada para remover a radiação ultravioleta e calor, emitindo luz azul
| apenas 0,2% da energia produzida é aproveitada para fotoativação
| tempo de polimerização de 3 segundos
| tempo de vida útil maior que lâmpadas halógenas
| cabo condutor em meio líquido
| alto custo, diminuição da fase pré-gel, aumento de temperatura
Laser de Argônio
| para produção de luz o aparelho usa o gás argônio dentro de um ressonador óptico
| emitem luz azul num pequeno espectro, não emitem infravermelho e ultravioleta
| o feixe de luz produzida pelo laser tem grande quantidade de energia concentrada numa pequena área de irradiação; não ocorre perda de intensidade com o afastamento da ponteira
| risco de lesão à retina; alto custo; não polimerização de outros iniciadores que não a canforoquinona; redução do tempo de polimerização
Diodo Emissor de Luz (LED)
| os equipamentos LED estão substituindo os aparelhos com lâmpadas halógenas
| a luz é produzida por um processo quântico de emissão de radiação chamado eletroluminescência 
| a composição do material determina a faixa de emissão do LED,não havendo emissão de infravermelho e aquecimento
| os LEDs azuis são de nitreto de gálio e índio
| a intensidade da luz não diminui com o uso
| emite a faixa de absorção da canforoquinona (apenas LED azul)
| os fotopolimerizadores LED podem ser classificados em 3 gerações; os de terceira geração emitem luz azul e violeta
Manutenção do Fotopolimerizador
| intensidade luminosa: medir com radiômetro; checar a emissão de infravermelho e ultravioleta
| teste da profundida de polimerização: a resistência ao corte é um indicador indireto do grau de polimerização
| limpeza dos componentes: pode ser autoclavado ou desinfectado entre cada paciente
Técnicas de Fotopolimerização
Técnica convencional
| a potência máxima de emissão é aplicada em todo o ciclo
| a intensidade mínima aceitável é de 300 mW/cm2
| a luz deve ser mantida fixa
| distância entre a ponteira e o material deve ser o menor possível (a melhor posição é quando a ponteira fica paralela ao plano oclusal)
| quanto mais escura e opaca a resina maior deve ser o tempo de exposição ou usar incrementos mais finos
| por causa de todas as dificuldades de polimerização no meio intrabucal, o tempo de fotopolimerização deve ser aumentado em no mínimo 50%
Técnicas de Polimerização Gradual
| a velocidade da polimerização é reduzida pela diminuição da intensidade da luz
Técnica do Pulso Tardio
| é utilizada apenas no último incremento
| o último incremento é fotoativado por 3s com baixa intensidade, realiza-se os acabamentos e então a polimerização final por 40s
Técnica de Início Lento
| Polimerização em Rampa
- a intensidade aumenta gradualmente até atingir um pico e é mantida constante até o fim do ciclo
| Polimerização em Degrau
- a intensidade começa baixa e é mantida por um tempo, depois a intensidade aumenta ao máximo até o fim do ciclo
Malefícios da Luz sobre a Visão
| a córnea filtra as ondas eletromagnéticas de comprimento de onda menor que 300 nm
| o cristalino absorve as ondas entre 300 e 400 nm
| a radiação ultravioleta não chega à retina
| os comprimentos de onda entre 400 e 550 nm podem causar danos à retina, assim como os raios infravermelhos que geram aquecimento desse tecido
Medidas de Proteção para o Uso dos Fotopolimerizadores
| uso de óculos ou anteparos de cor alaranjada