UNIVERSIDAD PERUANA CAYETANO HEREDIA

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1 1 UNIVERSIDAD PERUANA CAYETANO HEREDIA Facultad de Estomatología Roberto Beltrán PROPIEDADES DE UN NUEVO IONÓMERO DE VIDRIO USADO COMO BARNIZ CAVITARIO INVESTIGACIÓN BIBLIOGRÁFICA DEL PROCESO DE SUFICIENCIA PROFESIONAL PARA OBTENER EL TÍTULO DE CIRUJANO DENTISTA IRIS GISELLE SILVA ROMÁN LIMA-PERÚ 2011

2 2 JURADO EXAMINADOR PRESIDENTE : Dra. Elizabeth Casas Chávez SECRETARIA : Dra. Janett Mas López ASESOR : Dr. Miguel Ángel Saravia Rojas FECHA DE SUSTENTACIÓN : 11 de marzo del 2011 CALIFICATIVO : APROBADO

3 3 A mis padres, a mi mamá por haberme mostrado esta linda carrera y por ser siempre mi fuerza para vencer mis retos; y a mi papá por su apoyo incondicional y por sus palabras de aliento para seguir adelante en todo momento.

4 4 Le agradezco a Dios por estar conmigo en cada paso que me propongo e iluminar mi mente, a mis padres por ser mi soporte para realizar todas mis metas, a mi hermano por brindarme fortaleza en este camino, y a mi asesor por haberme brindado su apoyo, tiempo e inculcarme todos sus conocimientos para la realización de esta monografía.

5 5 RESUMEN Durante mucho tiempo se han utilizado barnices y lacas fluoradas para revertir el proceso de desmineralización producido por los ácidos generados por las bacterias en la degradación de los alimentos. El proceso de desmineralización-remineralización es llevado a cabo por los iones de calcio, fosfato y otras sales que se integran al esmalte formando enlaces más fuertes. También se puede llevar a cabo por agentes externos como son los geles, barnices, dentríficos y colutorios que contienen flúor logrando la remineralización de la estructura dentaria pero además incrementar la resistencia del material. Las propiedades mecánicas son la cualidad que tiene un material cuando las fuerzas interactúan sobre él. Hoy en día, contamos con un barniz a base de ionómero de vidrio, el cual es capaz de liberar flúor por los gránulos de liberación sostenida que influyen en el proceso de remineralización y de esta misma manera, formar una estructura dura y con mejores propiedades para este proceso. De acuerdo a varios estudios, el barniz de ionómero, al contar con una mejor adhesión a la estructura dentaria, y químicamente una estabilidad química en medios acuosos como la salival, se mantiene en boca por más tiempo a comparación de los ionómeros convencionales. El propósito de este trabajo monográfico es hacer una revisión de este nuevo barniz a base de ionómero de vidrio, su acción sobre la superficie dentaria y de sus propiedades. Palabras Claves: ionómero, propiedades, liberación de flúor

6 6 ÍNDICE DE TABLAS Tabla 1 Clasificación de los Ionómeros página 8 Tabla 2 Otra clasificación de los Ionómeros página 8 Tabla 3 Soluciones Fluoradas página 15 Tabla 4 Formas de aplicación tópica del flúor página 17 Tabla 5 Comparación de propiedades de este nuevo barniz página 30

7 7 ÍNDICE DE FIGURAS Figura 1 Esquema de la desmineralización-remineralización Página 2 Figura 2 Lesión de mancha blanca Página 3 Figura 3 Intercambio iónico activo y permanente entre el diente Página 4 Figura 4 Composición del vidrio usado en el cemento del ionómero de vidrio Página 10 Figura 5 Tipos de ionómeros vítreos Página 10 Figura 6 Liberación de flúor acumulado en una aplicación y luego de tres aplicaciones durante 21 semanas Página 19 Figura 7 Liberación de flúor por la aplicación de un barniz durante 21 semanas Página 20 Figura 8 Lesión cervical asociada con hipersensibilidad dentinaria en la pza. 14 Página 25 Figura 9 Aspecto de la pza. 14 luego de la restauración adhesiva con un ionómero vítreo resinoso Página 25 Figura 10 Muestra tomada con microscopia electrónica de barrido Página 32 Figura 11 Resistencia a la abrasión de la pasta dental Página 33 Figura 12 Resistencia a la compresión y tensión diametral Figura 13 Liberación acumulada de flúor durante las primeras 24 horas Página 33 Página 34

8 8 INDICE I. INTRODUCCIÓN II. MARCO TEÓRICO II.1. Proceso de Desmineralización-Remineralización (Des/Re) II.1.1. Remineralización del esmalte II.1.2. Remineralización de la dentina II.1.3. Remineralización del cemento II.2. Ionómeros II.2.1. Definición II.2.2. Reseña Histórica II.2.3. Clasificación II.2.4. Composición del ionómero convencional II.2.5. Características Principales II.3. Flúor II.3.1. Fluoruros de Aplicación Tópica II.3.2. Fluoruros de aplicación profesional II.3.3. Fluoruros de autoaplicación II.4. Sistemas Fluorados para evitar la hipersensibilidad II.5. Propiedades II.5.1. Dureza Superficial II.5.2. Resistencia a la abrasión II.5.3. Tensión II.6. Nuevo Barniz Fluorado a Base de Ionómero II.6.1. Clinpro XT III. CONCLUSIONES IV. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS V. ANEXOS

9 1 I. INTRODUCCIÓN El desarrollo tecnológico en la odontología nos permite en este momento poder lograr intervenciones mínimamente invasivas para lograr la conservación de la estructura dentaria. El uso del flúor ha demostrado fehacientemente su efecto sobre la superficie dentaria logrando integrarse en ella y poder lograr beneficios tales como incrementar la resistencia del material, sellar los túbulos dentinarios, aumentar la capacidad ácido resistente el sustrato dentario, logrando disminuir el riesgo de manera importante frente a la acción de los ácidos producidos por las bacterias de la cavidad bucal. Debido a eso, han hecho esfuerzos importantes las empresas productoras de insumos de uso en higiene bucal, materiales preventivos, restauradores intermedios y definitivos buscando incorporar el elemento flúor en su composición, obteniendo en algunos de los casos resultados sobresalientes y en otros casos no, los cuales han sido corroborados con investigaciones independientes. Las principales formas de presentación del flúor que se dispone para el uso odontológico son los geles, barnices, lacas, dentríficos y colutorios. Es por esto que al analizar la importancia de este ión para la estructura dentaria y al ser incorporado en los materiales dentales, se observó que posee propiedades de suma importancia, las cuales ayudaran a adherirse de mejor manera en el diente impidiendo su deformación y continuar con su función remineralizante. El objetivo de la presente monografía es revisar las propiedades que posee este nuevo barniz a base de ionómero de vidrio y su importancia con respecto a los barnices fluorados convencionales.

10 2 II. MARCO TEÓRICO II.1. PROCESO DE DESMINERALIZACIÓN-REMINERALIZACIÓN (DES/RE) El proceso de desmineralización-remineralización se origina debido a que el ph salival baja por acción de los ácidos propios de los alimentos o los que son producidos por el metabolismo bacteriano hasta un nivel de 5.5 para el esmalte (el ph salival normal es de 6.2 a 6.8) y ph crítico para la dentina es de 6.5. Los cristales se disocian y tienden a difundirse hacia el medio externo, produciéndose la desmineralización. Este fenómeno no ocurre de manera incesante, ya que por la acción buffer o tampón de la saliva, el ph se vuelve a estabilizar, logrando incorporarse nuevos cristales en la superficie dentaria, dando como resultado el proceso inverso: la Remineralización, la cual demanda aproximadamente 20 minutos para producirse. Mientras este proceso se mantenga en equilibrio, no habrá pérdida ni ganancia de minerales, será mejor aún si la remineralización supera la desmineralización pero cuando el equilibrio se rompe a favor de la desmineralización, se produce pérdida de sustancia en el esmalte, por lo cual el papel de la saliva es un componente importante en este ciclo. (1)(2) Cristal del esmalte ÁCIDO Cristal Parcialmen te disuelto Remineralización Calcio + Fosfato + Fluoruro Fluoropatita Núcleo de Cristal Fig.1 Esquema de la desmineralización-remineralización. Tomado del libro Caries dental en dientes deciduos y permanentes jóvenes: Ed. UPCH; 2004

11 3 Se ha evidenciado que la concentración de flúor en la boca ha revelado la remineralización temprana de las lesiones cariosas. Además se ha demostrado que el flúor tópico no solo es valioso en la prevención de la caries dental, sino en la remineralización de las estructuras dentarias. (24) Fig.2 Lesión de mancha blanca. Cortesía del Dr. Miguel Saravia Rojas Según Rodríguez, el proceso de desmineralización produce la pérdida de dureza de la superficie por lo cual, un material liberador de flúor es una alternativa para la lesión de caries secundaria. Para este estudio se utilizó cuatro tipos de ionómero, dos de los cuales eran ionómeros convencionales (MAXXION R y VIDRION R ) y dos ionómeros de vidrio modificados con resina (VITREMER y Z-250 ). Se realizó la prueba de Vickers para analizar la microdureza del esmalte de bovinos y se observó que los materiales presentan una pérdida de dureza por el agente cariogénico pero se presenta en menor proporción en los ionómeros convencionales que en los ionómeros modificados con resina ya que el ionómero convencional demostró mayor potencial cariostático que a los materiales resinosos debido a su mayor capacidad de liberación y captación de flúor por su alta solubilidad, tienen una alta liberación de iones flúor en desafíos cariogénicos. A mayor pérdida de dureza superficial del esmalte, el ionómero de vidrio modificado con resina disminuye su capacidad de liberación de flúor, por lo cual, una menor relación ácido-base en el movimiento iónico al interior del cemento por la polimerización. En conclusión, la desmineralización, pérdida de la dureza superficial, fue menor en el esmalte en el que se colocó ionómeros convencionales que en el que se le colocó materiales resinosos. (18)

12 4 La remineralización puede realizarse sobre los tres tejidos duros del diente: esmalte, dentina y cemento. (3) II.1.1. Remineralización del esmalte En el medio bucal los dientes están sometidos a un proceso constante de desmineralización y remineralización. Se ha demostrado que existe un intercambio iónico activo y permanente entre el esmalte y el medio bucal. El diente se conserva sano cuando el ph salival es superior a 5.5 y concentraciones de calcio y fosfato superiores al producto de solubilidad de la hidroxiapatita. (3) Cuando el medio bucal es más ácido o cuando sobre la superficie dentaria se ha formado una placa microbiana que ha hecho descender el ph por debajo de 5.5 (ph crítico), el diente pierde minerales. Si esta situación se prolonga durante cierto tiempo, aparece la lesión cariosa incipiente denominada como mancha blanca. (3) Cuando la desmineralización se revierte y el medio bucal se neutraliza o la placa desaparece por el cepillado, se produce depósito de minerales, que provienen de los fosfatos y otras sales presentes en la saliva, sobre la superficie del diente. Éste es el proceso natural de remineralización de la mancha blanca y de esta manera, la lesión queda neutralizada. Si no se producen ataques posteriores, la lesión permanecerá como una caries detenida que con el tiempo podrá pigmentarse en mancha marrón. (3) D P S Fig. 3 Intercambio iónico activo y permanente entre el diente (D), la placa bacteriana (P), la saliva (S) y los alimentos (A). Cortesía del Dr. Miguel Saravia Rojas

13 5 La remineralización es un proceso natural que tiende a neutralizar las lesiones cariosas incipientes. Para reforzar el mecanismo natural de remineralización se debe actuar sobre los factores del medio bucal, modificándolos para que la precipitación de fosfatos y otras sales se produzca en forma más intensa y para que el ph (potencial ácido) se modifique y llegue a la neutralidad. (3) II.1.2. Remineralización de la dentina La recuperación biológica de un diente que ha sido profundamente afectado por caries u otras noxas, pero que aún mantiene la vitalidad pulpar sin inflamación de este órgano se debe a su capacidad de remineralizar la dentina, por el aporte de minerales fabricados en el odontoblasto y transmitidos a través de los túbulos dentinarios hasta la dentina que ha sufrido la pérdida de sustancia inorgánica. Esta capacidad pulpar existe siempre y debe ser estimulada y protegida para que pueda desarrollarse. (3) Para lograr el éxito en la remineralización dentinaria es preciso eliminar primero las causas que produjeron el ataque y la pérdida de minerales, y luego crear las condiciones necesarias para que la pulpa fabrique su propia defensa. Estas condiciones exigen la desaparición de las toxinas o agentes microbianos mediante el cierre hermético de la cavidad con materiales no irritantes, la estimulación de la remineralización con ciertas sustancias y la no producción de nuevas lesiones en el diente por un periodo prolongado para que se produzca la recuperación biológica. (3) Massler estableció claramente la diferencia entre dentina infectada y dentina no infectada en los casos de penetración bacteriana profunda y fijó las bases para la protección indirecta estimulando la remineralización de la dentina desmineralizada. (3) En un diente que ha sufrido el ataque de la caries, se puede encontrar tres tipos de dentina: a) dentina sana, b) dentina vital parcialmente desmineralizada y c) dentina necrótica infectada. El éxito de la protección indirecta profunda que pretenden la remineralización dentinaria depende en gran medida en la diferenciación de los dos tipos de dentina afectada: a) la dentina infectada y la necrótica que debe ser eliminada

14 6 totalmente y b) la dentina desmineralizada por los ácidos que segregaron los microorganismos pero que no está infectada o que lo que está pero en muy poca proporción ya que de esta manera se podrá sellar los túbulos dentinarios impidiendo la propagación de la enfermedad. (3) II.1.3. Remineralización del cemento De los tres tejidos duros dentarios, el cemento es el más difícil de remineralizar por su estructura amorfa e irregular y su escaso espesor. Cuando esta parte del diente es atacado por la caries, la cavitación es casi inmediata debido a su poca dureza; el cemento desmineralizado y reblandecido, generalmente es de color marrón, desaparece con rapidez y la lesión pasa a la dentina subyacente. (3) La aplicación de flúor en sus diferentes formas es aconsejable porque este elemento dificulta la formación y la actividad de la placa microbiana, por lo que reduce la incidencia de caries. (3) II.2. IONÓMEROS II.2.1. Definición El término de ionómero de vidrio se encuentra reservado para aquel material que presenta dentro de sus compuestos al vidrio como base y un polímero ácido que en presencia de agua, establece una reacción ácido-base por medio de una unión sólida de estos dos componentes. Así, mediante esta integración sólida, le proporciona al material la característica adhesiva que le permite una integración adecuada con la estructura dentaria ya que su rigidez es muy similar a la dentina. (3) (15) Debemos de tener en cuenta que hay varios materiales que han demostrado presentar la capacidad de liberar flúor en la boca, como la amalgama, placas de resina acrílica, cementos, resinas, selladores y cementos de ionómero de vidrio. Es importante el

15 7 estudio de los ionómeros ya que presentan la cualidad de poder incorporar flúor y se consideran auténticos reservorios intrabucales de este ión. (24) II.2.2. Reseña Histórica Los ionómeros vítreos fueron descritos por primera vez hace 40 años por Wilson y Kent en el laboratorio de Química del Gobierno Inglés. Desde ese entonces se han realizado numerosos estudios e intentos para mejorar sus propiedades mecánicas. Fue patentado en 1969 y los primeros resultados de las investigaciones fueron publicados en 1972 en el British Dental Journal con el título de Un nuevo cemento translúcido. (4)(16)(17) Tuvo sus aplicaciones clínicas efectuadas inicialmente por McLean a comienzos de la década de 1970, ha presentado modificaciones no solo en su composición y en su estructura original sino también en sus indicaciones y en sus aplicaciones en la clínica restauradora. De acuerdo con las indicaciones de McLean y otros investigadores, los ionómeros pueden ser clasificados en forma sencilla en ionómeros convencionales e ionómeros modificados con resina. (3) Desde entonces, y hasta el presente, los ionómeros vítreos quizás constituyan el grupo de materiales restauradores que más ha evolucionado, no sólo por las modificaciones introducidas en sus componentes, sino por el constante mejoramiento de sus propiedades, lo que se ha traducido en la amplia gama de indicaciones clínicas. (4) En los últimos años con la finalidad de minimizar el problema, las industrias de los materiales vienen desenvolviendo nuevos ionómeros con la incorporación de una matriz resinosa para aliar la capacidad retentiva de las resinas con sus otras propiedades. (16)

16 8 II.2.3. Clasificación Los ionómeros vítreos pueden ser clasificados de varias maneras, entre ellas, la más práctica y sencilla ha sido sugerida por Mc Lean ET.AL. (1994), quienes basándose en su composición y reacción de endurecimiento propusieron dividirlos en: ionómeros vítreos convencionales o tradicionales y ionómeros vítreos modificados con resinas autopolimerizables. (4) Clasificación de los ionómeros Ionómeros Convencionales Ionómeros modificados con resinas - Fotopolimerizables - Autopolimerizables Tabla 1. Clasificación de los Ionómeros. Tomada del libro Operatoria Dental: Integración Clínica: Ed. Panamericana; 2006 Los ionómeros modificados con resina son muy eficaces en las primeras 24 horas luego de su colocación, ya que, la liberación de flúor tiene una cantidad considerable para el proceso de remineralización de la estructura dentaria. (16) Otra forma de clasificar a los ionómeros es basándose en sus indicaciones clínicas, los divide en: TIPO TIPO DE RESTAURACIÓN I Cementado o fijación de restauraciones indirectas de inserción rígida II Directas. Se dividen en a) II1: estéticas, b) II2: intermedia o reforzadas III Bases cavitarias o recubrimiento Tabla 2. Otra clasificación de los Ionómeros. Tomada del libro Adhesión en Odontología Restauradora: Ed. Ripano; 2010.

17 9 II.2.4. Composición del ionómero convencional Como todo cemento dental, el ionómero se basa en una reacción ácido-base y en la formación de una sal de estructura nucleada, lo que significa que todo ionómero debe presentar dos componentes: un polvo (base) compuesto por un vidrio y un líquido (ácido) constituido por una suspensión acuosa de ácidos policarboxílicos (denominados polialquenoicos). Ésa es la composición de los ionómeros denominados convencionales o tradicionales. (3) En estos últimos años, se han intensificado el mejoramiento de los ionómeros convencionales, surgiendo los denominados ionómeros vítreos de alta densidad, materiales de muy alta viscosidad o consistencia, cuyos vidrios han sido mejorados(no contienen calcio sino zirconio), reduciendo sus tiempos de trabajo y endurecimiento, y mejorando notablemente sus propiedades físico-químicas y mecánicas, al extremo de emplearlos rutinariamente en procedimientos preventivos y de inactivación de la caries dental, y en técnicas manuales no invasivas, como los tratamientos restauradores atraumáticos. (3) Polvo (vidrio) El polvo del ionómero vítreo es un vidrio amorfo de sílice y alúmina (óxido de aluminio) modificado con fluoruros y óxidos metálicos. Este vidrio es capaz de reaccionar con soluciones ácidas en virtud de la facilidad con la que el aluminio es desplazado y liberado a la estructura vítrea. (2) Hasta hace pocos años, el vidrio contenía fluoruro de calcio (fluoroaluminosilicato de calcio), mientras que los ionómeros más modernos incorporan fluoruros de estroncio. Los vidrios de los ionómeros fluídos remineralizantes son sumamente reactivos, caracterizados por una mayor liberación de fluoruros; algunos de ellos contienen además fosfato de calcio amorfo (ACP), sustancia que es importante a los procesos de remineralización. (2)

18 10 SiO 2 Al 2 O 3 CaF 2 Rango de composición de vidrio Fig. 4 Composición del vidrio usado en el cemento del ionómero de vidrio Líquido (ácido) El líquido del ionómero es una solución acuosa al 40-45% de ácidos polialquenoicos(o policarboxílicos). Esto significa que el ionómero es un material hidrófilo, pudiendo mantener sus propiedades adhesivas en presencia de humedad, siendo esta hidrofilicidad una propiedad relevante desde el punto de vista clínico. El agua es esencial para que se produzca la reacción ácido-base que induce el endurecimiento del material, y, al estar presente en el líquido, permite la ionización de los poliácidos (iones de hidrógeno y iones policarboxílicos (CO-O-). Esta enorme cantidad de iones carboxílicos tienen crucial importancia en la adhesión a las estructuras dentarias. Los ácidos presentes en esta solución acuosa constituyen un copolímero de ácido acrílico y ácido itacónico. (4) Fig.5 Tipos de ionómeros vítreos. Tomado del libro Operatoria dental: Integración clínica: Ed. Panamericana; 2006

19 11 Para mejorar la adaptación y las posibilidades adhesivas de los ionómeros, se han incorporado en los avíos comerciales sustancias promotoras de la adhesión con las que se realiza un tratamiento del sustrato dentario antes de la aplicación del ionómero. (3) II.2.5. Características Principales Las características distintivas de los ionómeros vítreos son: la compatibilidad biológica, la adhesión específica a las estructuras dentarias y la liberación de fluoruros. A estas características deben agregarse las propiedades mecánicas y químicas que diferencian los ionómeros de otros cementos, particularmente su rigidez y su menor solubilidad. (3) Compatibilidad biológica Se ha demostrado la inocuidad del ionómero para el tejido pulpar cuando se lo coloca en el complejo dentinopulpar como liner (base o relleno). A pesar de la molécula ácida que contiene, ésta es de un peso molecular lo suficientemente elevado como para que por su tamaño no pueda penetrar en la luz de los conductillos o túbulos dentinarios. Si bien el ph inicial de la mezcla es ácida, en pocos minutos se alcanza un ph cercano a la neutralidad, lo que asegura una adecuada protección pulpar. La presencia de óxido de zinc como material obturante y antiinflamatorio junto con la propiedad de liberar flúor hacen del ionómero un material confiable como protector dentinopulpar. (3) Resistencia a la abrasión Los ionómeros luego de su aplicación, son menos resistentes a la abrasión que las resinas compuestas, pero su resistencia aumenta considerablemente conforme van madurando. Siempre que el material esté adecuadamente soportado y protegido, por lo que queda de estructura dental, su resistencia a la abrasión será satisfactorio. Dado que

20 12 la abrasión conlleva una pérdida de matriz, con el paso del tiempo aumenta la rugosidad superficial quedando expuestos los poros interiores. (5) Resistencia a la fractura Una de las principales limitaciones de los ionómeros de vidrio es su disposición a la fractura debido a su fragilidad. En comparación con las resinas compuestas híbridas y las amalgamas dentales, los ionómeros de vidrio son débiles y carecen de rigidez. Se debe evitar su aplicación clínica en aquellas situaciones en las que la restauración tiene que soportar intensas cargas oclusales o flexiones. Los distintos ionómeros de vidrio poseen distintos grados de resistencia, existiendo una diferencia considerable entre los productos de autograbado originales y las resinas compuestas o las amalgamas. Los ionómeros de vidrio modificados con resina son más resistentes y los más fuertes ya que demuestran una resistencia a la fractura dos veces mayor. Las investigaciones que se llevan a cabo están permitiendo mejorar las propiedades físicas de los materiales de autofraguado, y actualmente se venden algunos productos con una resistencia comparable o algo superior a la de los materiales modificados con resinas y muy parecida a la de las resinas de microrrelleno. Conviene señalar que la inclusión de plata no confiere mayor resistencia a la fractura (cerments) que contienen este metal, aunque si aumenta su resistencia a la abrasión. Los cerments no están indicados cuando las cargas oclusales impiden el uso de otros materiales de ionómero de vidrio. El módulo de elasticidad, que mide la rigidez, oscila entre 7 y 13 GPa y los cerments que contienen plata suelen tener un módulo de elástico relativamente bajo. (5) Según Shintome, la dureza del material se ve afectado por el tiempo de polimerización y el material utilizado para la protección del diente. Para este estudio se tomaron cinco tipos de ionómero en el cual para medir la microdureza se observó mediante el test de Vickers. En los resultados se observó el incremento de la microdureza acentuada dentro de las 24 horas y una dureza uniforme entre los 7 y 30 días. También se evidenció que la muestra que recibió protección de la superficie mediante el barniz

21 13 produjo un mejor contacto entre el adhesivo y el cemento, de esta manera, valores altos en la microdureza a través del tiempo. (19) Reacción de Endurecimiento Los verdaderos ionómeros vítreos endurecen siempre mediante una reacción ácido base. En los ionómeros convencionales, la reacción se produce cuando el ácido ataca al vidrio; de éste salen iones de calcio u otros, flúor y aluminio y quedan como núcleo la estructura silícea del vidrio. Los iones bivalentes (calcio, estroncio) primero, y los de aluminio después, constituirán la matriz de la estructura nucleada del ionómero como policarboxilatos de calcio, aluminio y el flúor, que queda en libertad; puede salir del ionómero como fluoruro de sodio(fenómeno de liberación de flúor). (3) En los ionómeros convencionales, este proceso lleva un tiempo prolongado, particularmente cuando el ionómero contiene más aluminio para que sea menos soluble, tal como ocurre en los ionómeros convencionales para restauraciones estéticas y para cementados. Esta reacción es más rápida en los ionómeros convencionales para base o rellenos cavitarios o para liners, en los que la formulación del ionómero ha sido modificada y contiene menos aluminio y otros óxidos (como óxido de zinc). Empero, aún así la reacción de endurecimiento lleva entre cuatro y siete minutos, con la consiguiente espera clínica para completar los procedimientos restauradores. (3) Adhesión La adhesión con un ionómero de vidrio depende por completo de un intercambio de iones entre la estructura dental y el cemento. Al mezclar el polvo de vidrio con un ácido polialquenoico se liberan iones de calcio y aluminio que forman una matriz que fragua y mantiene las partículas unidas. También se forma ácido ortosilicio, que se convierte en un gel de sílice que al envejecer el cemento y aumentar el ph, lo que refuerza aún más la unión entre las partículas. Al aplicar el cemento a la superficie del diente, el ácido polialquenoico libre penetra en el esmalte y la dentina, desplazando

22 14 los iones de calcio y fosfato; estos iones se combinan con la matriz del cemento, produciendo un nuevo material enriquecido con iones que se unen firmemente a los dos materiales originales. El resultado es una adhesión por difusión entre la matriz y las partículas de vidrio, por una parte y por otra parte, la matriz y la estructura dental dado que la matriz es el material más débil, el fallo del cemento será de tipo cohesivo. Aunque la reacción inicial tiene lugar entre los componentes inorgánicos de ambos materiales, se producen reacciones químicas graduales que con el paso del tiempo producen una cierta unión con el colágeno de la dentina. El cemento contiene agua, y el agua es un subproducto de la reacción química, con lo que la presencia de más agua en la dentina apenas tiene consecuencias. (5) Por otra parte, las propiedades físicas dependen hasta cierto punto del contenido de polvo de la mezcla, por lo que se deben extremar las precauciones durante la dosificación y la mezcla de los componentes. El cemento falla siempre por un defecto cohesivo, y deja detrás una capa muy rica en iones firmemente adherida al esmalte o la dentina. Es probable que esta capa siga sellando los túbulos dentinarios, impidiendo de ese modo la penetración de bacterias y la recidiva de la caries. (5) Los ionómeros de vidrio se adhieren por igual al esmalte y la dentina, y el grado de adhesión depende de: a) uso de una proporción elevada de polvo-líquido, b) aplicación del cemento sobre una superficie limpia y c) mantenimiento del equilibrio hídrico durante el fraguado. (5) Liberación de fluoruros Es una propiedad trascendente de los ionómeros vítreos en todas sus variedades. Al endurecer, queda el ión flúor liberado en la estructura nucleada del cemento; esto permite la salida de aquel como fluoruro de sodio (catión presente en el vidrio), lo que le confiere al ionómero una interesante propiedad anticariogénica y desensibilizante. Por este motivo, el ionómero es el material indicado especialmente en Odontopediatría para la restauración de dientes temporarios o primarios, en odontogeriatría para la restauración de abrasiones y lesiones cervicales particularmente dolorosas y en ortodoncia, según Pascotto y col. reportaron que el ionómero estadísticamente es más

23 15 eficiente en la desmineralización alrededor de los brackets que la resina liberadora de flúor. (11) Los ionómeros convencionales presentan esta propiedad en mayor o menor grado, pero también tienen la posibilidad de actuar como reservorio del flúor si el paciente recibe aportes de fluoruros adicionales mediante topicaciones o enjuagatorios fluorados. Así, el ionómero presente en una restauración puede incorporar iones fluoruro por un mecanismo de difusión hacia su masa y luego liberarlos en función del tiempo. (3)(26) Este proceso puede repetirse varias veces, lo que le confiere al ionómero una valiosa actividad contra la caries recidivante y la acumulación de placa bacteriana. (3) La liberación de flúor en las diferentes marcas de ionómeros se debe a la cantidad de partículas de resina que contienen ya que se encuentra mayor adhesión del material. (16)(26) II.3. FLÚOR La efectividad del flúor se atribuye en un 60% a su acción remineralizante, y el 40% restante a su acción sobre la solubilidad del esmalte y a sus efectos antibacterianos. La terapia del flúor ha demostrado ser el más importante descubrimiento científico en la prevención de caries ya que no solo es de uso sistémico sino también de uso tópico desde hace 50 años. (2)(12) SOLUCIONES FLUORADAS Líquidas o gel Barnices especiales con flúor Soluciones acidificada de fluoruro de sodio con Flúor protector(vivadent) ácido ortofosfórico (flúor-fosfato acidificado) Solución de fluoruro de sodio al 2% Duraphat(Woelm Pharma) Solución de fluoruro de estaño al 8% o al 10% Bifluorid 12 (Voco) Tabla 3 Soluciones Fluoradas. Tomada del libro Operatoria Dental: Integración clínica: Ed. Panamericana; 2006

24 16 El flúor tiene un papel decisivo en el proceso de reducción de la progresión de las lesiones por caries ya que posee un mecanismo de disminución de manchas blancas o la disolución del esmalte y actúa como un agente cariostático que interfiere en el equilibrio dinámico de la interfaz entre la superficie mineral y los fluidos orales, lo que disminuye la tensión superficial de la superficie dentaria y, consecuentemente, la adhesión de los microorganismos a ella. Posee efectos enzimáticos, antimicrobianos y, en altas concentraciones, efecto bactericida. Su aplicación depende de la sal utilizada, de la concentración, del ph del preparado y de la frecuencia de aplicación. El mecanismo de acción del flúor se debe al suministro en alta frecuencia y en baja concentración a través del agua utilizada, pastas dentales, soluciones de enjuague u otras vías, y su presencia constante en la cavidad bucal mediante la saliva. (2)(16)(24) Se piensa que el ión F se puede incorporar al cristal por medio de cinco mecanismos: Absorción: proceso rápido, fácilmente reversible, que consiste en la captación del flúor sobre la superficie de los cristales por fuerzas electrostáticas débiles entre los iones. Este mecanismo ocurre durante las primeras horas de exposición al flúor. (2) Intercambio: consiste en el intercambio heteroiónico de los iones de fluoruro por los grupos oxidrilo en los cristales de hidroxiapatita. (2) Recristalización: al presentarse una disolución ácida del cristal de hidroxiapatita, la presencia de flúor en el medio produce una reprecipitación en forma de fluoropatita. Este mecanismo es lento, pero requiere grandes cantidades de fluoruro en un ph bajo. (2) Precipitación: es una interacción fisicoquímica natural, que fundamenta la utilización del fluoruro. Ocurre espontáneamente formando fluoropatita a partir de la decantación de los iones de calcio, de fosfato y de fluoruro disponibles en el medio. (2)

25 17 Acreción: este mecanismo ocurre durante la amelogénesis. La captación de fluoruros es relativamente fácil, porque su transporte es favorecido por el gran volumen de agua que hay en las células del tejido en formación. (2) II.3.1. Fluoruros de Aplicación Tópica Dentro de los productos fluorados disponibles, los vehículos para uso tópico han sido más estudiados en pacientes con necesidades especiales, y han demostrado ser efectivos y seguros. Su efecto clínico depende de la concentración y de la frecuencia de aplicación, debiendo basarse ésta última en la actividad y en las evaluaciones constantes durante el tratamiento. (2) En este grupo se incluyen como formas de aplicación tópica los preparados como soluciones, geles y barnices en altas concentraciones de uso profesional. El uso de soluciones o geles de flúor a elevadas concentraciones es una opción ventajosa para el tratamiento de los pacientes con caries activas y son de uso exclusivamente profesional. La aplicación podrá ser de forma localizada, es decir, restricta a la lesión, o generalizada, cuando existen varias zonas de actividad de la enfermedad. (2) CONCENTRACIÓN DE FLÚOR Ppm F PRESENTACIÓN (%) 0.05% NaF (0.023% F) 230 Enjuague; uso casero % F Dentríficos 0.2% NaF (0.091% F) 910 Enjuague; uso casero 0.4% SnF 2 (0.097% F) 970 Enjuague; uso casero 0.7% NaF (0.31% F) Barniz; uso profesional 1.23% Gel con ph ácido para aplicación profesional 2% NaF (0.90% F) Gel con ph ácido para aplicación profesional 2% NaF (0.90% F) Solución; uso profesional 5% NaF (2.26% F) Barniz; uso profesional 8% snf 2 (1.94% F) Gel; uso profesional Tabla 4 Formas de aplicación tópica del flúor. Tomada del libro Odontología Restauradora: Salud y estética: Ed. Panamericana; 2008

26 18 II.3.2. Fluoruros de aplicación profesional Geles: Los agentes más conocidos y empleados son el fluoruro de sodio (NaF) y el fluoruro fosfato acidulado (FFA). El NaF neutro, al 2%, fue el primer agente de aplicación tópica estudiado en Tiene la ventaja de presentar un sabor agradable, no ser irritante de los tejidos blandos y no producir alteraciones ni decoloración de restauraciones, como las de las resinas compuestas y de cementos de ionómero de vidrio. (2) El gel de FFA fue introducido en la década de Contiene una alta concentración de ión flúor ( ppm ó 1.23%) en la forma de NaF a un ph de 3.0. (2) Barnices: Estos vehículos fueron desarrollados entre los años 60 y 70, como un esfuerzo para mejorar los inconvenientes de los geles y los enjuagues bucales, al prolongar el tiempo de contacto del fluoruro con el esmalte dental. (2) Los barnices fluorados fueron introducidos por primera vez en Se presenta una mayor permanencia de contacto con la superficie dental, lo que los convierten en un producto de liberación lenta y sostenida de fluoruro. (2) (12) Muchos estudios indican que los barnices pueden revertir o detener el proceso de desmineralización de una lesión cariosa incipiente, más aún, cuando se combina con otras medidas preventivas como la dieta y el control del biofilm. (8) Además, es un compuesto muy importante ya que es rápido y de fácil aplicación en especial para los niños menores. Son una mejor alternativa para la liberación que los geles fluorados. (20) Según el estudio de Castillo, Liberación de fluoruros de dos barnices en protocolos in vitro, se estudió dos protocolos de liberación de flúor, en el primero la aplicación de

27 19 flúor en un momento por periodos y en el segundo, la liberación de flúor de tres aplicaciones por un tiempo. Manteniendo niveles bajos de liberación de flúor por largos periodos es importante en la inhibición de la desmineralización y promoción de remineralización. Las tres aplicaciones en el protocolo de una semana resultó ser alto y probablemente indució a una mayor liberación de flúor. El promedio del nivel de liberación de flúor en el régimen fue alto y la cantidad a ser liberada después de 21 semanas también fué considerablemente alto. (9) Para este estudio se imitó las condiciones de la boca usando los dientes primarios y soluciones con ph similar al de la saliva. Consistente con los hallazgos clínicos, nosotros encontramos que la liberación de flúor de la aplicación del barniz en ambos regímenes fue extendido por largo periodo, alrededor de seis meses. La tasa de liberación de flúor fue menor en el régimen de tres aplicaciones que el de una sola aplicación. Acerca de una de las tres aplicaciones del fluoruro liberado dentro de las primeras 21 semanas mientras de dos de tres de las aplicaciones liberó en el mismo periodo, en una sola aplicación. Esto significa que a mayor porcentaje de fluoruro todavía disponible a la liberación en el año de las tres aplicaciones de uso. Por lo tanto, las tres aplicaciones del régimen proporcionan cantidades más altas de fluoruro, liberación más lenta y disponibilidad de fluoruro durante un periodo más largo. (9) LIBERACIÓN TOTAL DE FLÚOR (wm ol) REGIMEN DE APLICACIÓN DEL BARNIZ Fig.6 Liberación de flúor acumulado en una aplicación y luego de tres aplicaciones durante 21 semanas. Tomada de la revista Fluoride release from varnishes in two in vitro protocols 2004; 135:

28 20 LIBERACIÓN TOTAL DE FLÚOR (wm ol) SEMANAS DESDE LA APLICACIÓN DEL BARNIZ Figura 7 Liberación de flúor por la aplicación de un barniz durante 21 semanas. Tomada de la revista Fluoride release from varnishes in two in vitro protocols 2004; 135: Se concluyó que los resultados de este experimento y nuestro previo estudio en vivo sugieren que el barniz fluorado aplicado en el régimen de tres aplicaciones en la semana por cada año puede ser una buena alternativa a únicos tratamientos espaciados. Este protocolo puede ser de mucha ayuda en áreas cuyo acceso del cuidado dental es limitado. (9) Cuando se selecciona un agente fluorado, el clínico dental debe considerar varias características, aceptación del paciente, facilidad de uso y seguridad. Hay algunas ventajas prácticas de barnices bajo fluoruros tradicionales. Los barnices fluorados han sido aceptablemente probados, ellos son rápidos y pueden ser aplicados a la dentición completa en menos de un minuto. Los tratamientos de flúor son más efectivos en superficies lisas y desmineralizadas; pueden ser aplicadas con limitado aislamiento y limpieza. (21) Según el estudio de Fang, muestra que el contenido de los agentes fluorados tienen un significante efecto remineralizante en la lesión de esmalte. Algunos estudios reportaron que no hay diferencias entre la cantidad de captación de flúor en el esmalte y la concentración de flúor de los agentes. En conclusión los efectos de la remineralización de los agentes fluorados fueron probados in vitro y probados

29 21 eficientemente los agentes tópicos fluorados. Dos estudios clínicos muestran que el barniz fluorado es más efectivo en la reducción de caries que el gel APF. (12) II.3.3. Fluoruros de autoaplicación Dentrífricos: El beneficio del uso de la pasta fluorada, en la reducción de caries dental, ha sido ampliamente demostrado, encontrándose una reducción de hasta un 30%. (2) La concentración de flúor varía en las distintas pastas dentales. Así, se puede encontrar dentríficos que contienen 250, , 1100 y 1500 ppm. (2) Colutorios: Se emplean tanto a nivel comunitario como a nivel individual. Los más empleados son los de NaF al 0.05%(220 ppm) y al 0.2%(900 ppm), ya que, permiten una reducción de la incidencia de caries dental hasta un 57%. (2) No deben emplearse en niños menores de 6 años de edad porque pueden no tener pleno control sobre sus reflejos de deglución; y sólo deberán indicarse en pacientes con un alto riesgo de desarrollar la enfermedad. Están indicados para terapias de remineralización en lesiones iniciales de caries limitadas al esmalte. (2) II.4. SISTEMAS FLUORADOS PARA EVITAR LA HIPERSENSIBILIDAD Como todos sabemos, la hipersensibilidad dentinaria se caracteriza por la presencia de un dolor provocado, localizado, agudo, de corta duración, que desaparece con la remoción del estímulo. Puede encontrarse asociado a estímulos térmicos, táctiles, osmóticos o químicos. (7) (23)

30 22 Para que ocurra este proceso, la dentina debe estar expuesta y los túbulos dentinarios deben estar abiertos. La razón más citada para explicar la exposición de los túbulos dentinarios es la recesión gingival. Esto es ampliamente aceptado que la hipersensibilidad dentinaria es un resultado de exteriorizar el movimiento del fluido fuera del complejo pulpa-dentina (7) (23) Diversas técnicas se han probado para disminuir este problema pero aún se sigue presentando, lo que demuestra la inexistencia de una técnica completamente eficaz hasta el presente. Para Grossman, el agente desensibilizador ideal no debe irritar la pulpa, debe ser indoloro y de fácil aplicación, cesa rápidamente el dolor después de la aplicación, promover efecto duradero, no provocar manchas, tener efectividad comprobada y ser de bajo costo. (7) Se ha reportado que la prevalencia de la hipersensibilidad dentinaria que varía de un 4 a 57% y entre un 60 y 98% en pacientes con periodontitis. (10) Según el estudio de Ritter, el estudio involucra la aplicación del test o control del barniz de 19 sujetos (59 dientes) con sensibilidad dentaria. Los autores aplican cada producto una vez a cada diente, siguiendo las instrucciones de la manufactura. Ellos usan una escala visual análoga (VAS) para evaluar la respuesta de los sujetos al aire comprimido y estimulo de hielo a las 6 semanas antes la vaselina, l vaselina y dos, ocho y 24 semanas después del tratamiento. El propósito de este estudio fué evaluar la inmediata eficacia a las 24 semanas de un nuevo barniz fluorado en reducción de la hipersensibilidad dentinaria. Nosotros comparamos la eficacia desensibilizadora del nuevo barniz fluorado con otro barniz fluorado comercialmente disponible. En conclusión: el test del barniz fue efectivo en reducir la hipersensibilidad cervical dentinaria. Sin embargo, la eficacia no fue significantemente diferente que el barniz de control. Entre los materiales utilizados para disminuir el problema, podemos encontrar (7):

31 23 Compuestos fluorados: Estimulan la formación de dentina menos soluble, debido a que reaccionan con los iones calcio del fluido dentinario y forman fluoruros de hidroxiapatita en el interior de los túbulos. Sin embargo, ese efecto de eliminación de los túbulos es efímero, ya que el fluoruro de calcio resultante de la aplicación tópica es muy inestable y con cristales formados con pequeñas dimensiones. Los protocolos varían y en general, se preconiza aplicar flúor acidulado, fluoruro estañoso o fluoruro de sodio por cuatro semanas. Cuando la aplicación es hecha por el propio paciente, se usan cremas dentales o solución para enjuagues (fluoruro de sodio al 0.05% para uso diario o al 0.2% para uso semanal); cuando es hecha por el profesional, debe ser en la concentración del 0.2% o hasta el 2% por una o dos semanas. Algunos estudios han evaluado la microdureza superficial y la liberación de flúor del material restaurador de acuerdo a su permanencia en la estructura dentaria. Esta dureza del material se atribuye a la composición química del material, la estructura de vidrio y su concentración de polvo/líquido. La reacción de endurecimiento prolongado y la absorción de agua por el contacto con la solución acuosa después del endurecimiento inicial, afecta la microdureza ya que el ionómero almacenó agua. Del patrón liberador de flúor, se evidenció que los cementos de ionómero de vidrio presentaron mayor liberación de flúor de poliácidos modificados con resinas compuestas. (27)(28) Pastas dentales: Técnica muy recomendada por la simplicidad de su aplicación y con resultados positivos, principalmente cuando la sensibilidad dentinaria es leve. La pasta, juntamente con el cepillo dental, forma una capa de materia orgánica que obstruye los túbulos dentinarios, las sustancias más utilizadas son: cloruro de estroncio, flúor y nitrato de potasio. Ejemplos comerciales son Sensodyne, Malvatricin, Colgate sensitive.

32 24 Barnices: Estos productos forman una película impermeabilizadora en la superficie dentinaria, en un método que asocia la acción benéfica del flúor con la acción física de la película del sellante en la superficie dentinaria. Por otro lado, este último posee un efecto efímero, ya que la película es fácilmente removida. El barniz fluorado se debe aplicar con pincel, después de haber realizado una pequeña profilaxis y bajo aislamiento relativo; el exceso debe enjuagarse con agua. Se debe indicar al paciente no cepillarse los dientes en las primeras horas después de la aplicación. Se puede repetir el procedimiento una vez por semana. Algunas marcas comerciales son Bifluoride 12 (Voco), Duofluorid XII (FGM), Duraphat (Colgate) y Flúor Protector (Ivoclar Vivadent). En el estudio, Evaluación clínica de una resina modificada de ionómero de vidrio para el tratamiento de hipersensibilidad dentinaria, se evaluó la efectividad de dos agentes para tratar la sensibilidad cervical dentinaria asociada con recesión gingival o lesión no cariosa cervical. Método: 44 pacientes que hasta el momento se encuentra afectada la dentina cervical. Se les colocó un desensibilizante a base de resina o un ionómero de vidrio experimental que fue asignado para el tratamiento de un máximo de dos dientes de cada lado de la boca. La sensibilidad fue evaluada por táctiles y pruebas en frío, medido con una escala analógica visual al inicio del estudio, en 1 semana, 1, 3, 6 y 12 meses después del tratamiento. Otras observaciones clínicas notables se registraron. Procedimiento: se evaluó la sensibilidad a estímulos táctiles (se frotará levemente el sitio con un explorador) y test de frio (se aplicará una esponja empapada en agua helada a 4 C) por 3 segundos. El estimulo táctil fue siempre aplicado después del test frío con un minuto de intervalo entre test. Después del estimulo los pacientes vieron la sensibilidad usando el VAS. Resultados: en este ensayo clínico, el desensibilizador basado en resina y el ionómero experimental reduce la sensibilidad cervical dentinaria por 1 año. Los dos tratamientos tienen una similar estrategia para reducir la sensibilidad dentinaria por bloquear el movimiento del fluido dentinario. Conclusión: la resina desensibilizadora y un ionómero de vidrio son efectivos para la reducción de hipersensibilidad dentinaria en 12 meses bajo condiciones clínicas. El puntaje de sensibilidad fue significativamente menor para el

33 25 ionómero de vidrio que para el desensibilizador basado en resina después del tratamiento y en el seguimiento de los intervalos, para ambas pruebas. (22) Resinas compuestas y cementos de ionómero vítreo: Las lesiones no cariosas que presentan pérdida de estructura dentaria con profundidad superior a 1 mm, con compromiso pulpar o por razones estéticas, pueden tratarse con una restauración de resina compuesta o de cemento de ionómero vítreo, o incluso la combinación de estos dos materiales (técnica sándwich). El procedimiento restaurador proporciona el restablecimiento anatómico, funcional y estético, con consecuente sellado de los túbulos dentinarios y la eliminación del dolor. (7) Fig.8 Lesión cervical asociada con hipersensibilidad dentinaria en la pza. 14. Tomada del libro Odontología Restauradora: Salud y estética: Ed. Panamericana; 2008 Fig. 9 Aspecto de la pza. 14 luego de la restauración adhesiva con cemento de ionómero vítreo resinoso.. Tomada del libro Odontología Restauradora: Salud y estética: Ed. Panamericana; 2008 II.5. PROPIEDADES II.5.1. Dureza Superficial Es la resistencia que ofrece el material al penetrar o rayar una probeta del material en estudio por medio de un penetrador o indentador definido aplicando sobre éste una carga establecida. Relacionando la carga aplicada con la magnitud de la penetración o raya puede establecerse el valor de la dureza. Esta se debe en mucho de los casos por

34 26 la polimerización que ofrece el material ya que se encuentra en mejor contacto con la estructura dentaria. (5) (14) Cuanto mayor sea el valor de ese número(a veces expresado en kilogramos sobre milímetro cuadrado) mayor será la resistencia de ese material a la penetración. (6) Para el estudio de Raggio, se utilizó tres tipos de ionómeros en el que se evaluó su microdureza en un determinado tiempo, durante las 24 horas hubo significantes diferencias pero entre los 7 y 14 días se mantuvo la microdureza de los materiales. Según otros estudios, se observó el incremento de la microdureza en las 24 horas sin embargo no hubo diferencia entre los 7 y 14 días. Además, según la forma en que se coloca el material, no se ve afectada la dureza superficial. En conclusión, no hubo diferencias en la dureza entre los materiales cuando se utiliza diferentes tipos de inserción del material sobre la estructura dentaria, es decir, la microdureza del material se debe al material y al tiempo presente en el diente. (17) Entre los sistemas para medir la dureza superficial, tenemos: Sistema Brinell: En este sistema, se utiliza como indentador una pequeña esfera de acero. Ésta se apoya sobre el material de estudio y se le aplica una carga normalizada. Para obtener el número de dureza, se relaciona la carga aplicada con la superficie de la huella, que tiene una proyección circular y cuyo diámetro se mide con un microscopio. El cálculo se hace aplicando fórmulas apropiadas o simplemente consultando tablas ya confeccionadas. (6) El sistema tiene dos inconvenientes: el primero es que no sirve para ser aplicado sobre materiales frágiles, ya que producir la huella representa superar bastante el límite proporcional, lo que no es posible en este tipo de materiales. El otro inconveniente es que no tiene en cuenta la recuperación que se produce en el material al retirar la esfera, es decir que no se mide la magnitud real de la penetración sino la penetración menos la recuperación que se produce cuando tiende la superficie a volver a su forma original. (6)