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207 Odontologia. Clín.-Científ., Recife, 6 (3): 207-211, jul/set., 2007 www.cro-pe.org.br Novos tipos de fontes fotopolimerizadoras existentes no mercado: conceitos atuais Machado C.T., et al Novos tipos de fontes fotopolimerizadoras existentes no mer- cado: conceitos atuais New kinds of photocuring light activation sources existing in com- merce: new concepts * Professor Doutor da Disciplina de Dentística da graduação e pós-graduação, do Departamento de Odontologia Restauradora - UP/UNP ** Professora da Disciplina de Dentística e Oclusão do Departamento de Odontologia Restauradora - UP/UNP *** Aluna do Mestrado em Odontologia - UP/UNP Correspondência para / Correspondence to: Cláudia Tavares Machado Av. Xavier da Silveira, 1781 apt 801 - Natal-RN - CEP: 59.056-700 / E-mail: ctmachado@uol.com.br Artigo de Revisão / Review Article ResumoDescritores AbstractKey-words Tendo em vista o grande desenvolvimento dos aparelhos fotopolimerizadores existentes e a sua importância nos procedimentos restauradores, este trabalho tem como objetivo esclarecer o clínico alguns conceitos importantes, enfocando sua evolução e grande importância no sucesso clínico de restaurações de resina composta. Dentro deste contexto são apresentadas as características com relação à intensidade de luz, comprimento de onda e algumas condições que devem ser conside- radas quanto ao uso destes aparelhos. Aparelho Fotopolimerizador, Resina Compos- ta, LED, Laser de Argônio. Considering the great development of photocuring light activation devices and its important con- sequences on restorative process, the aim of this study is to elucidate some important concepts, emphasizing its evolution and great importance on the clinical success of resin restorations.The major aspects involved in this context are the light intensity, wavelength and some conditions that must be considered towards the use of curing light devices. Photocuring Light, Resin Composite, LED, Laser de Argônio. Cláudia Tavares Machado*, Alex José Sousa Santos*, Bárbara Gomes de Melo Seabra**, Marianna Pompeu Hyppolito**, Bruna Costa Silva Lanverly*** INTRODUÇÃO As resinas compostas fotopolimerizáveis pelo sistema de luz visível surgiram na década de 1980 e, sofreram uma rápida evolução. Os compósitos ativados pelo sistema de luz visível halógena superam os materiais resinosos de polimerização quí- mica e os sistemas ativados por luz ultravioleta em razão destes sistemas possuírem efeitos danosos (MACHADO, 2000). A polimerização não acontece de forma similar em toda resina composta. As resinas fotoativadas iniciam o seu processo de polimerização por absorção de luz, através da canforoquinona (fotoiniciador da resina composta) que uma vez ativada reage com grupos amina para produzir radicais livres (Blankenau et al, 1983). A canforoquinona necessita de um comprimento de onda entre 450 e 500 nanômetros, e o pico máximo de absorção é de 470 nm. A profundidade de polimerização é diretamente afetada pela distância entre a ponta do fotopolimerizador e a resina, assim como pela espessura da resina, promoven- do uma diminuição da intensidade da luz quanto maior for a profundidade (MACHADO, 2000). Desta forma, a profundidade de polimerização se constitui como um grande problema, pois a presença de material não polimerizado ou parcialmente polimerizado pode reduzir as propriedades mecânicas do material. Portanto, uma adequada intensidade de luz deve alcançar toda área de trabalho da restauração, para se obter sucesso clínico a longo prazo. Sendo assim, o sucesso das restaurações depende dire- tamente do grau de polimerização e, consequentemente um correto comprimento de onda e uma intensidade de luz são variáveis críticas para uma efetiva polimerização. A busca de novos materiais restauradores nos fazem, muitas vezes negligenciar a quantidade de luz emitida pelos aparelhos fotopolimerizadores. Para medir a intensidade de luz emitida pelos fotopoli- merizadores que é expressa em mw/cm2, usa-se um aparelho fotossensível chamado radiômetro, e para me- dir comprimento de onda o espectrofotômetro. Entretando, muitos profissionais confundem as diferentes medidas, e não valorizam a importância das mesmas. A carência de informação a respeito dos aparelhos fotopolimerizadores levou-nos a realizar um levantamento atualizado, procurando mostrar ao cirurgião-dentista algumas características importantes relacionadas as novas fontes de luz existentes no mercado. REVISÃO LITERATURA FONTES DE LUZ Atualmente existem quatro tipos de fotopolimerizadores utilizados na fotoativação das resinas compostas, todas as fontes emitem radiação dentro do espectro eletromagnético, na faixa de luz visível. 208 Odontologia. Clín.-Científ., Recife, 6 (3): 207-211, jul/set., 2007 www.cro-pe.org.br Novos tipos de fontes fotopolimerizadoras existentes no mercado: conceitos atuais Machado C.T., et al - Convencional - lâmpada halógena; - Arco de plasma; - Laser de argônio; - LED – Diodo emissores de luz. LÂMPADA HALÓGENA Esta é a fonte de luz mais conhecida e utilizada pelos profissionais, por isso é denominada como convencional. Este tipo de aparelho emite uma luz incandescente e, basicamente, compõe-se de lâmpada com filamento de tungstênio (bulbo e refletor), filtro, sistema de refrigeração (ventilação) e fibras ópticas para condução da luz (MEDEIROS, 2001). Os aparelhos convencionais são representados por dife- rentes marcas comerciais. Geralmente todos operam dentro de uma faixa de comprimento de onda entre 450 e 500 nm e uma intensidade de luz variando entre 300 a 1000 mw/cm2 . Trabalhos mostram que o aumento da intensidade de luz emitida pelos aparelhos fotopolimerizadores tende a aumen- tar a profundidade de polimerização das resinas compostas (FRIEDMAN; HASSAN, 1984; KILIAN, 1979; TAKAMIZU et al., 1988). Autores como Kilian (1979) e Blankenau et al.(1983) manifestaram a mesma opinião sobre o fato de que a profun- didade de polimerização dos materiais está na dependência da intensidade de luz e do comprimento de onda adequados. Alguns exemplos comerciais podem ser citados tais como: XL 2500, XL 3000 ambos da 3M, Ultralux ( Dabi-Atlante), entre outros (fotografia 1). Todos estes aparelhos apresentam o mesmo mecanismo de obtenção da luz. A APARELHO LUZ HALÓGENA diferença encontra-se na operacionalização dos mesmos, como por exemplo: fotoativação pulsátil, gradual, apresentar ou não radiômetro acoplado, os diferentes diâmetro de ponteira e as diferentes intensidades. Estes aparelhos apresentam algumas vantagens como tecnologia de baixo custo, boa intensidade de potência e emitem luz num espectro mais amplo. Algumas des- vantagens como: requerer manutenção, vida útil curta, altas temperaturas e filtros redutores estão também presentes. A manutenção das unidades fotopolimerizadoras é fun- damental e deve ser feita através da avaliação de suas partes constituintes, como verificação do rendimento dos bulbos halógenos, que podem deteriorar-se pelo escurecimento ou enfraquecimento do filamento e do refletor, observando se há escurecimento do filtro ou se este encontra-se danificado pelo calor devido a presença de resíduos que podem aderir-se á ponteira da fibra óptica; do estado da lâmpada, que não deve apresentar escurecimento e opacidade (FRIEDMAN, 1989). Para um bom desempenho é importante que os profissio- nais conheçam os seus aparelhos e façam sempre uma revisão dos mesmos para funcionamento em condições ideais. ARCO DE PLASMA Estes aparelhos tem um funcionamento diferente dos convencionais. No lugar de um filamento de tungstênio, esta fonte contém dois eletrodos, também de tungstênio, separados por um pequeno espaço. Estes eletrodos localizam-se em uma cápsula pressurizada preenchidacom gás de xenônio, desenvol- vendo um alto potencial elétrico entre os mesmos, em função de uma alta descarga elétrica. Isto resulta na formação de um arco ionizado entre os dois eletrodos, em um gás condutivo conhecido como plasma (FRANCO E LOPES, 2003). O plasma é o estágio da matéria que proporciona uma fusão termonuclear controlada. Este é a força da energia solar e é muito antigo, mas só recentemente é que foi descoberto pelos cientistas e está sendo utilizado (BARBOSA, 1999). Os aparelhos de arco de plasma emitem uma luz com um comprimento de onda entre 450 – 500 nm após a filtragem e uma intensidade de luz próximo ou até maior que 2000 mw/ cm2 (Aparelhos fotopolimerizadores, 1999). Alguns exemplos comerciais podem ser citados tais como: Appolo 95 E, Sapphire – Den-Mat, Pac Light. Estes aparelhos foram lançados com intuito de polime- rizar as resinas por um tempo de exposição de 3 segundos, entretanto, estudos têm mostrado que este curto período de fotoativação pode comprometer as propriedades físicas das resinas compostas. Para realização da fotopolimerização com estes aparelhos é necessário um tempo de exposição de no mínimo 10 segundos para que se alcance um grau de conver- são dos monômeros em polímeros semelhante à lâmpada halógena (MACHADO, 2000; FRANCO E LOPES, 2003). Estes aparelhos apresentam a desvantagem de ser de alto custo, de acordo com os achados de Machado, 2000 eles não se apresentam eficazes na fotoativação das resinas com- postas, assim como, os aparelhos de luz halógena. LASER DE ARGÔNIO A tecnologia LASER é utilizada em várias áreas da Odon- tologia tais como endodontia, cirurgia, periodontia e dentística. O laser utilizado para fotopolimerização das resinas compos- tas apresenta como meio ativo o gás argônio, denominando-se então de laser de argônio (FRANCO E LOPES, 2003). O comprimento de onda utilizado nos aparelhos de laser de argônio para fotopolimerização é de 488 nm, aproximando- se do pico máximo de absorção da canforoquinona. A intensi- dade de luz emitida por estes aparelhos é extremamente alta, sendo indicado uma redução no tempo de exposição para 10 segundos em média (FRANCO E LOPES, 2003). Em função da redução no tempo de exposição, alto custo, maior dificuldade de manutenção, alta produção de calor, esta tecnologia tem sido pouco difundida (RUEGGEBERG, 1999). LED (LIGHT EMITTING DIODE- DIODOS EMISSORES DE LUZ) Os LEDs azuis, foram desenvolvidos primordialmente por Nakamura e aprimorado recentemente, adquirindo uma intensidade suficiente para ser utilizado (MEDEIROS, 2001). Figura 1 - Aparelho fotopolimerizador Curing Light XL3000 (3M) 209 Odontologia. Clín.-Científ., Recife, 6 (3): 207-211, jul/set., 2007 www.cro-pe.org.br Novos tipos de fontes fotopolimerizadoras existentes no mercado: conceitos atuais Machado C.T., et al Os LEDs convertem a energia elétrica diretamente em luz por eletroluminescência através de feixes semicondutores, pro- porcionando um mínimo aquecimento (luz fria). A composição do material utilizado como semicondutor é o que determina o comprimento de onda e a cor da luz emitida. No caso dos LEDs azuis para fotopolimerização, os semicondutores con- sistem de nitreto de gálio (InGaN) e são capazes de emitir um espectro de luz de 470 nm, correspondendo ao pico máximo de absorção pela canforoquinona. Estes aparelhos dispensam a necessidade de filtros e, por terem um aquecimento bas- tante reduzido, não possuem ventilador e dispõem de uma vida útil relativamente longa, além de trabalharem com uma baixa voltagem podendo, dessa forma, serem utilizados com bateria recarregável e serem sem fio na maioria deles. Um dos principais problemas evidenciado, inicialmente pelo dispositivo experimental à base de LEDs é a baixa intensidade de luz, um dos principais problemas durante o processo de polimerização das resinas compostas (Medeiros, 2001). De acordo com Ma- chado 2004 o aparelho com luz halógena (alta intensidade) proporcionou melhores resultados na fotoativação do que o aparelho à base de LED (baixa intensidade). Como o LED é uma tecnologia recente, novas propostas estão surgindo, especialmente com o aparecimento de apa- relhos com altas intensidade de luz maior que 300 mw/cm2. Estes novos aparelhos estão sendo montados com apenas um LED, enquanto os de primeira geração eram montados com um conjunto de LEDs. Com o aumento na potência dos LEDs existirá também a necessidade da colocação de sistema de ventilação a fim de reduzir o calor gerado por estes LEDs mais potentes. Os LEDs produzem uma luz divergente e não coerente, como a luz halógena. A tecnologia LED difere bastante do con- vencional, uma vez que sempre foi um consenso que aparelhos fotopolimerizadores deveriam emitir uma alta intensidade de luz para que conseguissem proporcionar uma polimerização adequada (FRANCO E LOPES, 2003). Alguns exemplos de LEDs podem ser citados como: Ultra- LED Dabi-Atlante (100 mw/cm2), 3M ESPE Elipar Freelight ( 19 LEDs - 300 mw/cm2), Ultrablue III –DMC ( 1 LED - 600 mw/cm2), Rad II- SDI ( 1 LED - 1400 mw/cm2) (fotografia 2,3,4,5,6,7). ARCO DE PLASMA, LASER DE ARGÔNIO E LED Estes aparelhos emitem espectro em torno de 450-500 nm, polimerizando só as resinas compostas que possuam fotoiniciador à base de canforoquinona. Caso a resina possua outro tipo de fotoiniciador que absorvam energia fora do espectro 450-500 nm, a mesma não irá polimerizar, ou seja, será incompatível com estes aparelhos ( Davdson, De Gee, 2000; Suh, 1999). As resinas Principle (Dentsply Caulk), Pyramid enamel A1, N e T (Bisco), são incompatíveis com estes novos aparelhos. A tabela 1 apresenta um resumo das principais carac- terísticas associadas aos fotopolimerizadores a LED, com lâmpada halógena e laser, empregados nos procedimentos de restaurações utilizando resinas fotopolimerizáveis. COMENTÁRIOS FINAIS Os aparelhos baseados em LED são a tecnologia mais recente em fotopolimerização e clareamento, porém trabalhos mostram menores valores de grau de conversão dos monôme- ros, profundidade de polimerização, valores de dureza superfi- cial e resistência à compressão para os LEDs em comparação com as lâmpadas halógenas. Estudos não determinam se essa tecnologia é confiável para substituir as lâmpadas halógenas, porém, sem dúvidas, os fotopolimerizadores baseados em LEDs são inovadores, poden- do contribuir para o desenvolvimento de dispositivos menores, mais leves, com pouca geração de calor e ruído, maior longe- vidade da fonte de radiação e do aparelho e menor consumo APARELHO LEDs Figura 2 - Aparelho Fotopolimerizador 3M ESPE Elipar® Free Light (3M ESPE) Figura 3 - Aparelho Fotopolimerizador Ultraled (Dabi Atlanti) Figura 4 - Aparelho Fotopolimerizador RAD II(SDI) 210 Odontologia. Clín.-Científ., Recife, 6 (3): 207-211, jul/set., 2007 www.cro-pe.org.br Novos tipos de fontes fotopolimerizadoras existentes no mercado: conceitos atuais Machado C.T., et al de energia elétrica, podendo operar com bateria recarregáveis. Porém, adaptações e melhorias devem ser realizadas para que o grau de polimerização das resinas seja igual ou superior ao proporcionado pelas lâmpadas halógenas. Os novos conceitos de polimerização, envolvendo os sistemas resinosos disponíveis no mercado, sinalizam para a conscientização dos Cirurgiões-dentistas quanto ao conheci- mentos das fontes de luz existentes e sua correta utilização, não comprometendo o desempenho clínico das restaurações. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 1. APARELHOS de fotopolimerização, alta intensidade vs. in- tensidade multi-modo. Clinical Research Associates Newsletter, v.8, n.7/8, p.1-3, 1999. 2. BARBOSA, L.F.F.P. Wiltgen. Oque é plasma? Rio de Janeiro, 1999. 2 p. Referência obtida via base de dados disponível na internet. 3. BLANKENAU,R.J. et al. Wavelenght and intensity of seven systems for visible light-curing composite resins: a comparison study. J. Am. Dent. Assoc., v.106, p.471-474, 1983. 4. DAVIDSON, C.L.; DE GEE, A.J. Light-curing units, polymeriza- tion, and clinical implications. J. Adhesive Dent., 2:167-73, 2000. 5. FRANCO, E.B, LOPES, L.G. 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Figura 5 - Aparelho Fotopolimerizador RAD II(SDI) um LED na ponta Figura 6a e 6b – RADIÔMETRO e medindo a potência do LED Rad II Potência óptica LED Lâmpada halógena Laser baixa média alta Custo baixo baixo alto Utilização simples simples complexo Largura da banda espectral estreita larga Muito estreita Tempo de vida da fonte de radiação alto baixo médio Velocidade de polimerização lenta média rápida Divergência de emissão média alta baixa Radiação térmica baixa alta Muito alta Grau de conversão dos compósitos menor maior menor Tabela 1: Principais características associadas aos fotopolimerizadores a LED, com lâmpada halógena e laser 211 Odontologia. Clín.-Científ., Recife, 6 (3): 207-211, jul/set., 2007 www.cro-pe.org.br Novos tipos de fontes fotopolimerizadoras existentes no mercado: conceitos atuais Machado C.T., et al Recebido para publicação em 01/04/2005 Aceito para publicação em 04/08/2005 8. HANSEN, E.K.; ASMUSSEN, E. 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