Resistencia a las fuerzas de cizalla del sistema APC Plus. Estudio «in vitro»

Vicente Hernández, Ascensión

Shear bond strength of the APC Plus system. «In vitro» study

Vicente-Hernández, Ascensión*
Bravo-González, Luis Alberto**

*Profesora Ayudante. Unidad Docente de Ortodoncia. 
Clínica Odontológica Universitaria. Universidad de Murcia.
**Profesor Titular. Unidad Docente de Ortodoncia. 
Clínica Odontológica Universitaria. Universidad de Murcia.

 

Correspondencia

Ascensión Vicente Hernández. 
Unidad Docente de Ortodoncia. 
Clínica Odontológica Universitaria. 
Hospital Morales Meseguer, 2ª planta. 
C/ Marqués de los Vélez, s/n. 
30008 - Murcia. 
E-mail: ascenvi@um.es

 

Resumen. El objetivo de este estudio fue comparar la resistencia a las fuerzas de cizalla y el adhesivo remanente sobre el diente tras el descementado de brackets precubiertos con APC Plus (3M) y brackets cementados con Transbond XT (3M), acondicionando el esmalte en ambos casos con el imprimador autograbante Transbond Plus Self Etching Primer (TSEP, 3M).
No se detectaron diferencias significativas en la fuerza adhesiva de los grupos evaluados (p>0,05). TSEP/APC Plus dejó significativamente menos adhesivo sobre el diente que TSEP/Transbond XT (p<0,05). Las observaciones a MEB mostraron que TSEP producía una superficie porosa y potencialmente retentiva para las necesidades adhesivas en Ortodoncia.
La utilización conjunta de TSEP y el sistema APC Plus puede suponer una reducción del tiempo de sillón sin comprometer con ello la fuerza adhesiva.

Palabras clave: APC Plus, Imprimadores autograbantes, Adhesión de brackets.

Abstract. The objective of this study was to compare the shear bond strength and the amount of remnant adhesive on the tooth after the debonding of APC Plus precoated brackets (3M) and uncoated brackets bonded with the resin Transbond XT (3M), conditioning the enamel in both cases with the self-etching primer Transbond Plus Self Etching Primer (TSEP, 3M).
No significant differences were observed in the bond strength of the two groups evaluated (p>0,05). TSEP/APC Plus left significantly less adhesive on the tooth than TSEP/Transbond XT (p<0.05). SEM observations of the enamel treated with TSEP showed a porous and potentially retentive surface for orthodontic bonding< needs.
We deduce from our results that the use of combined TSEP with APC Plus precoated brackets can be useful, reducing the chair time without compromising the bond strength.

Key words: APC Plus, Self-etching primers, Brackets bonding.

 

BIBLID [1138-123X (2005)10:1; enero-febrero 1-124]

Vicente-Hernández A, Bravo-González LA. Resistencia a las fuerzas de cizalla del sistema APC Plus. Estudio in vitro. RCOE 2005;10(1):61-65.

 

Introducción

El proceso tradicional de cementado de los brackets al esmalte con resinas de composite requiere de una serie de pasos intermedios. En primer lugar, la superficie del esmalte se pule con pasta de pulido, posteriormente se graba con ácido fosfórico al 37% de 15 a 30 segundos. Transcurrido este tiempo se lava abundantemente con agua y se seca hasta observar el característico color blanco tiza del esmalte grabado. Seguidamente se procede a pincelar el esmalte con un agente adhesivo, tras lo cual se aplica la resina de composite a la base del bracket, se coloca el bracket en el diente y se procede a la polimerización.

Entre los principales objetivos de la investigación en adhesión se encuentra el reducir el tiempo de los procedimientos adhesivos. Por ello, en un intento de ahorrar tiempo de sillón, se ha valorado la necesidad de algunos de los pasos comentados anteriormente y se han introducido productos alternativos para agilizar dichos procedimientos.

Al evaluar el uso de pastas de pulido para limpiar la superficie del diente antes del grabado ácido, se ha observado que este paso no influye en la fuerza de adhesión de los brackets al esmalte¹.

También se ha cuestionado la posibilidad de no utilizar agentes adhesivos. Sin embargo, en la literatura científica existe conflicto en lo referente a la necesidad de su uso, ya que no se ha definido claramente su contribución al aumento de la fuerza adhesiva^2*.

Como alternativa al grabado ácido tradicional se ha introducido el uso de acondicionadores que no requieren lavado. En un estudio realizado anteriormente, observamos que uno de éstos productos proporcionaba una fuerza adhesiva comparable a la obtenida con el ácido fosfórico³.

Recientemente se ha propuesto el uso de imprimadores autograbantes; estos productos realizan el grabado y la imprimación en un solo paso. En un estudio previo pudimos comprobar que no existían diferencias significativas en la fuerza adhesiva de brackets cementados de manera tradicional y brackets cementados utilizando imprimadores autograbantes^4*.

En 1992 se introdujeron brackets que incorporaban en su base el adhesivo (APC, 3M Unitek Dental Products, Monrovia, Calif.)^5*. Con su uso además de tener un grosor más uniforme de adhesivo, se reduce uno de los pasos del procedimiento de adhesión^6**.

El sistema adhesivo que cubre estos brackets ha ido evolucionando y mejorando en sus propiedades, recientemente se ha introducido el sistema APC Plus (3M Unitek Dental Products, Monrovia, Calif.). APC Plus proporciona una tolerancia a la humedad mayor que sus predecesores y además libera flúor^7**.

La utilización conjunta de imprimadores autograbantes con brackets precubiertos de adhesivo proporcionaría una reducción considerable del tiempo de sillón, reduciendo el número de pasos intermedios en el proceso de cementado de los brackets al esmalte.

El objetivo de este estudio fue comparar la resistencia a las fuerzas de cizalla y el adhesivo remanente sobre el diente tras el descementado de brackets precubiertos con APC Plus y brackets cementados con la resina Transbond XT (3M Unitek Dental Products, Monrovia, Calif.), acondicionando en ambos casos el esmalte con el imprimador autograbante Transbond Plus Self Etching Primer (TSEP, 3M Unitek Dental Products, Monrovia, Calif.). Se realizaron observaciones mediante microcopio electrónico de barrido (MEB) de las superficies de esmalte tratadas con TSEP.

Material y método

Dientes

Se utilizaron 40 premolares libres de caries y restauraciones extraídos por razones ajenas a nuestro estudio y con el consentimiento informado del paciente. Este trabajo se ubica dentro de un proyecto de investigación aprobado por la Comisión de Bioética de la Universidad de Murcia. Los dientes se lavaron con agua para eliminar restos de sangre y se introdujeron en una solución de Timol al 0,1%. Posteriormente se almacenaron en agua destilada que se cambió periódicamente para evitar el deterioro. En ningún caso los dientes permanecieron almacenados más de un mes tras la extracción.

Los premolares se montaron en un cilindro de cobre de 3 cm de diámetro interno y 4 cm de longitud, sumergiendo sus raíces en yeso tipo IV.

Para las observaciones a MEB se usaron 4 premolares.

Brackets

Se utilizaron 40 brackets metálicos Victory Series de premolares superiores (3M Unitek Dental Products, Monrovia, Calif.), de los cuales 15 incorporaban en su base el adhesivo APC Plus.

Con un equipo de análisis de imagen, software MIP 4 (Microm Image Processing Software, Digital Image Systems, Barcelona) se calculó para cada bracket el área de su base. Posteriormente se calculó la media aritmética de las áreas obtenidas, resultando 9,79 mm².

Cementado de brackets

Los dientes se dividieron en dos grupos y los brackets se cementaron a la superficie vestibular siguiendo las instrucciones dadas por el fabricante para cada producto.

En los dos grupos las superficies vestibulares se pulieron con copa de goma y pasta de pulir (Détartrine, Septodont, Saint-Maur, France).

Grupo 1 (n=25): TSEP/Transbond XT. La superficie del esmalte se trató con TSEP, el cual se aplicó durante 3 segundos. Seguidamente la superficie se secó con un suave golpe de aire. Sobre la base del bracket se aplicó la pasta adhesiva Transbond XT y se colocó el bracket sobre el diente presionando firmemente. Se eliminó el exceso de adhesivo de alrededor de la base del bracket, y se fotopolimerizó (Ortholux XT, 3M Unitek Dental Products, Monrovia, Calif.) colocando la guía de luz 10 segundos en cada lado interproximal.

Grupo 2 (n=15): TSEP/APC Plus. El esmalte se trató con TSEP como en el grupo 1. Posteriormente se colocó el bracket precubierto con el adhesivo APC Plus sobre el diente presionando firmemente. Se eliminó el exceso de adhesivo de alrededor de la base del bracket, y se fotopolimerizó de igual forma que en el grupo 1.

Almacenamiento de las muestras

Las muestras se sometieron a un baño en agua destilada a 37ºC durante 24 horas⁸.

Test de fuerza adhesiva

La resistencia a las fuerzas de cizalla se midió en una máquina universal de tests (Autograph AGS-1KND, Shimadzu, Japan), en cuya célula de carga (capacidad 1KN) se acopló un vástago metálico con una terminación en bisel de 30º.

Los dientes se montaron en la máquina de modo que la terminación afilada del vástago metálico incidiera en la zona entre la base y las aletas del bracket ejerciendo una fuerza paralela a la superficie del diente en dirección ocluso-apical.

La velocidad de la cabeza de la máquina fue de 1mm/min⁸. La fuerza requerida para descementar el bracket se registró en Newtons (N), y al dividirla por el área del bracket se obtuvo la fuerza de adhesión en Megapascales (MPa=N/mm²).

Adhesivo remanente

Se valoró el porcentaje del área de adhesivo sobre el bracket con un equipo de análisis de imagen, empleando software MIP 4 (Microm Image Processing Software, Digital Image Systems, Barcelona).

De la diferencia entre el 100% y el porcentaje de área cubierta de adhesivo en el bracket se obtuvo el porcentaje de área ocupada por adhesivo en el diente tras el descementado.

Método estadístico

La prueba de normalidad de Kolmogorov-Smirnov y la prueba de homogeneidad de varianzas de Levene se aplicaron a los datos de la fuerza adhesiva. Al cumplir los criterios de normalidad y homogeneidad de varianzas, se valoró la existencia de diferencias significativas mediante la prueba T para dos muestras independientes. (p < 0,05).

Los valores de fuerza adhesiva también se analizaron mediante el test de supervivencia de Kaplan-Meier (p<0,05).

A los datos del porcentaje de área de adhesivo sobre el diente se les aplicó la prueba de normalidad de Kolmogorov-Smirnov y la prueba de homogeneidad de varianzas de Levene. Al no cumplirse los criterios de normalidad y homogeneidad de varianzas se analizaron mediante la prueba de Mann-Whitney para dos muestras independientes (p<0,05).

Observaciones MEB

Se utilizaron cuatro premolares. Las superficies de esmalte vestibular se pulieron con copa de goma y pasta de pulir, tras el pulido se trataron con TSEP según las instrucciones del fabricante, posteriormente el esmalte se lavó con acetona durante 10 segundos para eliminar el imprimador autograbante⁹.

Los especimenes se introdujeron en agua destilada en un aparato de ultrasonidos durante 30 minutos. Seguidamente se secaron y se sometieron a un baño de oro para ser observados mediante MEB a 15KV.

Resultados

Los valores de la fuerza adhesiva se recogen en la tabla 1. La prueba T para dos muestras independientes no detectó la existencia diferencias significativas entre los dos grupos evaluados (p=0,12) (tabla 1).

El análisis de supervivencia de Kaplan-Meier tampoco indicó la existencia de diferencias significativas (p=0,28) (fig 1).

En cuanto al porcentaje de área de adhesivo sobre el diente, la prueba de Mann-Whitney mostró la existencia de diferencias significativas (p=0,01) (tabla 2).

Las observaciones a MEB del esmalte tratado con TSEP mostraron una superficie porosa y potencialmente retentiva para las necesidades adhesivas en ortodoncia (fig. 2).

 

Discusión

Hasta donde llega nuestro conocimiento no existen estudios en los que se compare la fuerza adhesiva del sistema APC Plus y Transbond XT, acondicionando el esmalte con un imprimador autograbante.

Los valores de fuerza adhesiva obtenidos por los dos grupos evaluados en nuestro estudio superaron los valores mínimos sugeridos por Reynolds¹⁰ para obtener adhesiones clínicamente eficaces en ortodoncia. No se detectaron diferencias significativas entre la fuerza adhesiva proporcionada por TSEP/Transbond XT y TSEP/APC Plus.

En cuanto al porcentaje de área de adhesivo sobre el diente TSEP/APC Plus dejó significativamente menos adhesivo sobre el diente que TSEP/Transbond XT, lo que supone un ahorro de tiempo de sillón en el momento de la eliminación del adhesivo tras el descementado de los brackets.

Las observaciones a MEB del esmalte tratado con TSEP mostraron una superficie porosa y potencialmente retentiva. Diversos estudios demuestran que los imprimadores autograbantes proporcionan un patrón de grabado del esmalte superficial comparable al producido por el ácido fosfórico^4*,11.

De nuestros resultados deducimos que la utilización conjunta de TSEP y APC Plus supone una reducción del tiempo de sillón sin comprometer con ello la fuerza adhesiva. Además APC Plus tiene una serie de características que resultan muy favorables para el uso clínico. Este nuevo sistema contiene monómeros hidrofílicos que le proporcionan una tolerancia a la humedad mejorada respecto a Transbond XT u otros sistemas compuestos principalmente por BisGMA u otros monómeros hidrofóbicos similares^7**. Por otro lado, la liberación de flúor puede resultar de gran interés en la prevención de las descalcificaciones en el esmalte adyacente a los brackets.

Por último, hemos de considerar que aunque los test de adhesión in vitro son de gran interés en las evaluaciones iniciales de los sistemas adhesivos, pero además son necesarios estudios in vivo que corroboren los resultados obtenidos en el laboratorio.

Agradecimientos

A 3M España por proporcionarnos los adhesivos y brackets necesarios para la realización de este estudio.

Bibliografía recomendada

Para profundizar en la lectura de este tema, el/los autor/es considera/an interesantes los artículos que aparecen señalados del siguiente modo: *de interés **de especial interés.

1. Powers JM, Messersmith LM. Enamel etching and bond strength. En Brantley WA, Eliades T, ed. Orthodontic materials. Scientific and clinical aspects. New York: Thieme, 2001:105-22.        [ Links ]

2*. Eliades T, Eliades G. Orthodontic adhesives resins. En Brantley WA, Eliades T, ed. Orthodontic materials. Scientific and clinical aspects. New York: Thieme, 2001:201-20.         [ Links ]
Este libro describe los distintos tipos de materiales utilizados en ortodoncia. Incluye varios capítulos dedicados a materiales adhesivos.

3. Vicente A, Bravo LA, Romero M. Influence of a non-rinse conditioner on the bond strength of brackets bonded with a resin adhesive system. Angle Orthod 2005;75:366-71.        [ Links ]

4*. Vicente A, Bravo LA, Romero M, Ortíz AJ, Canteras M. Shear bond strength of orthodontic brackets bonded with self-etching primers. Am J Dent (en prensa).         [ Links ]
En este estudio se evalúa la efectividad de dos imprimadores autograbantes en el cementado de brackets en comparación con la técnica de grabado ácido convencional. Se observaron mediante microscopio electrónico de barrido los efectos de acondicionamiento de cada producto.

5*. Sfondrini MF, Cacciafesta V, Klersy C. Halogen versus high-intensity light-curing of uncoated and pre-coated brackets: a shear bond strength study. J Orthod 2002;29:45-50.         [ Links ]
Artículo que compara la fuerza adhesiva de brackets precubiertos con adhesivo y brackets cementados con Transbond XT, utilizando dos tipos de lámparas de polimerización.

6**. Bishara SE, Ajlouni R, Laffon J, Warren J. Effects of modifying the adhesive composition on the bond strength of orthodontic brackets. Am J Orthod Dentofacial Orthop 2002;72:464-7.         [ Links ]
Esta investigación valora la fuerza adhesiva de brackets precubiertos con adhesivo y brackets cementados con Transbond XT, acondicionando en ambos casos el esmalte con ácido fosfórico.

7**. Brennan JV, James D, Soo PP, Tzou S. The APC Plus adhesive coated appliance system: Features and technical review. Orthodontic Perspectives 2004;11:5–9.         [ Links ]
En este artículo se describen las características y propiedades del sistema APC Plus.

8. International Organization for Standardization. Dental materials-guidance on testing of adhesion to tooth structure. Geneva, Switzerland 1994;ISO TR 11405.        [ Links ]

9. Kanemura N, Sano H, Tagami J. Tensile bond strength to and SEM evaluation of ground and intact enamel surfaces. J Dent 1999;27:523-30.        [ Links ]

10. Reynolds IR. A review of direct orthodontic bonding. Br J Orthod 1975;2:171-8.        [ Links ]

11. Pashley DH, Tay FR. Aggressiveness of contemporary self-etching adhesives Part II: etching effects on unground enamel. Dent Mater 2001;17:430-44        [ Links ]