Influencia del uso de agentes remineralizantes en la resistencia a la tracción de los brackets de ortodoncia.

Scientific Reports volumen 13, número de artículo: 507 (2023) Citar este artículo

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Este estudio tuvo como objetivo evaluar la influencia del uso de agentes remineralizantes en la resistencia a la tracción. La muestra del estudio estuvo compuesta por 80 molares recién extraídos, los cuales se dividieron aleatoriamente en cuatro grupos experimentales (n = 20): grupos FG1 y FG30, en los que se utilizó barniz de flúor, y grupos RG1 y RG30, en los que se utilizó mousse dental Recaldent. Las superficies mesiovestibulares sirvieron como experimentales y las distovestibulares como control (n = 80). Se adhirieron brackets a ambas superficies y se sometieron a una prueba de tensión en diferentes intervalos de tiempo (T1 y T30). Se evaluaron la resistencia a la tracción (TBS) y la cantidad de adhesivo remanente (ARI). Se encontró una media estadísticamente significativamente menor de TBS en comparación con el grupo de control solo en el grupo FG1 (p <0,001), y no se encontraron diferencias significativas entre los otros grupos. El grupo FG1 mostró puntuaciones de IRA significativamente más altas (p <0,001) en comparación con el grupo de control. No se encontraron diferencias significativas entre los otros grupos. En conclusión, la fijación de brackets un día después de aplicar el barniz de flúor redujo significativamente el TBS, pero después de 30 días volvió a un valor óptimo. El uso de Recaldent antes del tratamiento de ortodoncia no tuvo efectos adversos.

La caries dental es una de las enfermedades más comunes en la sociedad moderna y su prevalencia alcanza aproximadamente el 44% de la población mundial1. A pesar de los considerables esfuerzos tanto de los dentistas como de otros profesionales de la salud para reducir la incidencia de caries, la prevalencia ha disminuido sólo un 4% en los últimos treinta años2. Por este motivo, actualmente se presta cada vez más atención a la prevención de las caries, lo que incluye no sólo la corrección dietética, la higiene bucal personal o el uso de prebióticos y probióticos1, sino también el uso de sustancias como el flúor y el fosfopéptido cálcico (calcio amorfo). fosfato (CPP-ACP), una proteína derivada de la leche que está ganando popularidad en estos días3. Estas sustancias pueden ser aplicadas profesionalmente o utilizadas por los propios pacientes4, 5.

Este CPP-ACP suministra iones de calcio y fosfato biodisponibles y actúa como depósito para estos iones6. Los ácidos liberan iones de calcio y fosfato, que saturan la saliva y luego se depositan como un compuesto de fosfato de calcio en la superficie expuesta del diente7. Se cree que CPP-ACP contribuye a una penetración más profunda de los iones y, por lo tanto, remineraliza no solo la capa superficial del esmalte sino también las capas más profundas de tejido duro del diente, lo que también puede mejorar la apariencia estética8, 9. Este complejo tiene propiedades antimicrobianas en parte porque , al unirse a la película dental, inhibe la adhesión de Streptococcus mutantes, bacterias altamente cariogénicas, a la superficie del diente10, 11.

Es bien sabido que la terapia con flúor reduce la desmineralización del esmalte y aumenta su resistencia a los ácidos orgánicos12. El fluoruro tiene un efecto facilitador sobre la difusión de iones de calcio y fosfato en la superficie desmineralizada. Así, puede restaurar la estructura cristalina del esmalte compuesta por hidroxiapatitas fluoradas y fluorapatitas, que son más resistentes a los ácidos que los cristales primarios13.

Vale la pena señalar que las anomalías dentales y oclusales también son comunes en la actualidad. La prevalencia varía del 29,2 al 93% de la población mundial14, 15, y la cifra llega al 71% entre los europeos16. Debido a la alta prevalencia de tales anomalías y a la mejora de las condiciones económicas tanto en los países en desarrollo como en los desarrollados, la gente se centra cada vez más en la estética de la sonrisa, lo que lleva a un número cada vez mayor de pacientes que buscan sonrisas hermosas a través del tratamiento de ortodoncia17.

Los aparatos de ortodoncia fijos (frenos) se utilizan con mayor frecuencia para el tratamiento de anomalías dentales y oclusales. Se sugiere que una resistencia mínima de unión a la tracción de 5,9 a 8 MPa entre los brackets de ortodoncia y los dientes sería adecuada para el movimiento clínico de los dientes en ortodoncia18. La resistencia a la tracción de los brackets depende de muchos factores, como la estructura del diente, el tiempo de grabado y el ácido utilizado, el tipo de sistema de brackets, el tipo de bracket o incluso procedimientos realizados previamente en los dientes, como Blanqueamiento dental con peróxido de hidrógeno al 35%19,20,21,22. Existe una influencia significativa en la estructura del esmalte dental, ya que los estudios han demostrado que la superficie del esmalte desmineralizado o dañada por fluorosis reduce significativamente la adhesión de los brackets20, 23. La investigación también indica que los agentes fluorados reducen la adherencia del adhesivo24, pero los datos sobre la El efecto de los agentes remineralizantes sobre la resistencia a la tracción es controvertido.

El estudio tuvo como objetivo evaluar la influencia del uso de agentes remineralizantes en la resistencia a la tracción.

El presente estudio in vitro se realizó en el Departamento de Ortodoncia y el Laboratorio de la Facultad de Ingeniería Mecánica. Se obtuvo la aprobación bioética del Comité de Bioética de la Universidad de Ciencias de la Salud de Lituania (No: BEC-OF-106) y los métodos se llevaron a cabo de acuerdo con las directrices pertinentes. Se obtuvo el consentimiento informado de todos los sujetos que participaron en el estudio.

Para determinar el tamaño de la muestra se utilizó el análisis de potencia con el software estadístico G*Power (Versión 3.1.9.2)25. Los parámetros adoptados fueron los siguientes: nivel de significancia del 5%, prueba de potencia del 80%, desviación estándar de 3 y efecto de interés más pequeño de 2. El cálculo del tamaño de la muestra se basó en la siguiente fórmula:

donde n: el tamaño mínimo de muestra para cada muestra; Z(α/2) = 1,96 y Z(β) = 0,84 si α = 0,05 y β = 0,2; σ—desviación estándar; Δ: la diferencia clínicamente importante más pequeña.

El cálculo del tamaño de la muestra mostró que se necesitaban al menos 18 ejemplares en cada grupo.

Durante un mes, se extrajeron 80 molares humanos enfermos e incurables, se eliminaron restos de sangre y tejidos blandos y se lavaron los dientes con un chorro de agua destilada. Para el estudio solo se utilizaron los molares con la superficie del esmalte intacta: sin caries, sin restauraciones, sin grietas por las pinzas de extracción del diente y sin áreas hipoplásicas. Antes del estudio, los dientes se mantenían en solución salina, cambiándola diariamente.

Los dientes se dividieron aleatoriamente en 4 grupos experimentales (n = 20): dos grupos (en adelante denominados Grupos de Fluoruro FG1 y FG30), que utilizaron barniz de fluoruro curado químicamente (Bifluoruro 10, VOCO GmbH, Cuxhaven, Alemania), y otros dos. grupos (en adelante denominados Grupos Recaldentes RG1 y RG30), que utilizaban mousse dental con calcio bioactivo y fosfatos (GC Tooth Mousse, GC Europe, Lovaina, Bélgica). En los grupos FG1 y RG1, los brackets se cementaron 1 día después de la aplicación de los agentes remineralizantes, y en los grupos FG30 y RG30, 30 días después de la aplicación. La superficie bucal de cada diente se dividió en experimental (mesiovestibular) y de control (distovestibular) (n = 80). Como resultado, se utilizaron 160 superficies para la investigación. Los brackets del grupo control (superficies distovestibulares) fueron cementados y sometidos a una prueba de tensión antes de aplicar los agentes remineralizantes para evitar la contaminación de los mismos.

Antes de comenzar a probar la resistencia a la tracción, se evaluó la superficie bucal de cada diente con un estereomicroscopio (Stemi 2000-CS, Zeiss, Oberkochen, Alemania) para evaluar las grietas del esmalte. El índice de remanente adhesivo (ARI) también se evaluó después de despegar los brackets.

Los agentes remineralizantes se aplicaron según las instrucciones del fabricante. Las superficies bucales proximales de cada grupo (grupo experimental) se pulieron con una copa de caucho y piedra pómez no fluorada, se enjuagaron con agua destilada y se secaron con una corriente de aire. La superficie experimental (mesiobucal) de los grupos de mousse dental Recaldent (RG1 y RG30) se recubrió con mousse dental Recaldent (GC Tooth Mousse, GC Europe, Lovaina, Bélgica) utilizando un microcepillo y se dejó durante 5 minutos según las instrucciones del fabricante. Luego se enjuagó con agua destilada. El procedimiento se repitió cada 6 h en el plazo de 5 días. Se aplicó barniz de fluoruro (Bifluorid 10, VOCO GmbH, Cuxhaven, Alemania) en las superficies mesiovestibulares de los grupos FG1 y FG30 según el mismo protocolo que en los grupos de mousse dental Recaldent26.

Luego se pegaron brackets del primer grupo de barniz de flúor (FG1) y del primer grupo de Recaldent (RG1) y se sometieron a una prueba de tensión 1 día después de la aplicación (T1). Los dientes de los otros dos grupos experimentales (FG30 y RG30) fueron sumergidos en solución salina durante 30 días (T2), cambiándola diariamente, y sólo entonces se cementaron los brackets y se sometieron los dientes a una prueba de tensión19.

Antes del procedimiento de adhesión, la superficie bucal de cada diente se pulió con una copa de goma y piedra pómez sin fluorado, se enjuagó con agua y se secó al aire. A continuación, las áreas de esmalte preparadas se grabaron con gel de ácido fosfórico al 37 % (i-GEL, i-dental Lietuva, Šiauliai, Lituania) durante 30 s, luego se lavaron y se secaron al aire durante 20 s hasta que la superficie apareció esmerilada. La superficie bucal grabada se cubrió con una fina capa de adhesivo TruLock (Rocky Mountain Orthodontics, Denver, EE. UU.) y se fotopolimerizó durante 10 s (3 M ESPE Epilar, Neuss, Alemania, 1200 mW/cm2).

Inmediatamente después, se fijaron aparatos metálicos premolares idénticos (022 Roth, Discovery, Dentaurum, Ispringen, Alemania) utilizando resina adhesiva fotopolimerizable TruLock (Rocky Mountain Orthodontics, Denver, EE. UU.). Cada bracket se colocó 1 mm gingivalmente hasta la punta de la cúspide vestibular y se presionó contra la superficie del diente vestibular con un adaptador usando una fuerza de 100 g (9,8 N), todo hecho por la misma persona para garantizar el espesor estándar del adhesivo. Se utilizó una sonda dental para eliminar el adhesivo residual alrededor del bracket. El adhesivo para brackets se fotopolimerizó durante 20 s (3 M ESPE Epilar, Neuss, Alemania, 1200 mW/cm2)27, 28. Todas las muestras se mantuvieron en solución salina durante 24 h después de la unión para lograr la polimerización completa de la resina.

La resistencia a la tracción (TBS) se midió en el Departamento de Ingeniería Mecánica de la Universidad Tecnológica de Kaunas. Los bucles se doblaron del arco de ortodoncia y se fijaron a los brackets con ligaduras (Fig. 1)20. Luego se ajustaron a la máquina de ensayos mecánicos universal (H24KT, Tinius Olsen, Inglaterra). La máquina de prueba se utilizó a una velocidad de cruceta de 5 mm/min hasta que el bracket se despegó del diente. Las fuerzas de descementado (N) más altas de los brackets se registraron automáticamente mediante un sistema de medición de software digital. El sistema constaba de un sensor de fuerza (SS50, Wagner Instruments, EE. UU., 250 N × 0,1 N) y un controlador con pantalla (BGI, Wagner Instruments, EE. UU.). El TBS se calculó utilizando el valor de la fuerza y ​​la base del valor del área del bracket (1 MPa = 1 N/mm2)20.

Diente fijado en máquina de ensayo universal.

Después de despegar los brackets, cada bracket fue analizado con un estereomicroscopio (Stemi 2000-CS, Zeiss, Oberkochen, Alemania) y se tomaron imágenes con una cámara microscópica digital (AxioCam, MRC 5, Zeiss, Oberkochen, Alemania), las cuales se superpusieron en una escala de 100 × 100 celdas20. Los residuos de adhesivo se evaluaron utilizando el índice ARI. Los valores de ARI se dividieron en 6 grupos según el porcentaje de restos de adhesivo en el bracket: 1—cuando no hay composite en la base del bracket, 2—queda menos del 20% del composite en la base del bracket, 3—residuos de composite cubre del 20 al 40 % de la base del bracket, 4: el residuo de composite cubre del 41 al 60 % de la base del bracket; 5—los residuos de composite cubren entre el 61% y el 80% de la base del bracket; 6—los residuos de composite cubren el 81% o más de la base del bracket20, 27.

El análisis estadístico se realizó con IBM SPSS 28.0.1.1. Los datos de resistencia a la tracción (TBS) se analizaron mediante ANOVA unidireccional y métodos posthoc de estadística descriptiva de Tukey. Los datos de IRA se analizaron mediante el método de Chi-cuadrado. La diferencia de resultados entre las variables se consideró estadísticamente significativa si p < 0,05.

Los datos obtenidos se distribuyeron normalmente según la prueba de Shapiro-Wilk, por lo que se utilizaron ANOVA unidireccional y pruebas post-hoc de Tukey. Las estadísticas descriptivas, que incluyen la media, la desviación estándar y los valores de fuerza de adhesión máxima y mínima para cada grupo de brackets, se muestran en la Tabla 1. El análisis mostró que se encontró una diferencia estadísticamente significativa (p < 0,001) en las medias de TBS entre el grupo de fluoruro. FG1 (5,47 MPa; SD = 0,91) cuando los brackets fueron despegados al día siguiente de la aplicación, y el control (7,10 MPa; SD = 0,81) y otros grupos experimentales.

Cuando los brackets se retiraron 30 días después de la aplicación del barniz de flúor (6,66 MPa; DE = 0,82), la resistencia a la tracción fue menor que en el grupo de control, pero no se encontró una diferencia estadísticamente significativa (p = 0,215). No se encontraron diferencias significativas entre la aplicación de la mousse dental Recaldent y los diferentes tiempos de descementado en comparación entre sí y con el grupo de control (p > 0,05) (Fig. 2).

TBS promedio de brackets comparados por los diferentes agentes utilizados. FG1: grupo de barniz de fluoruro un día después de la aplicación; FG30: barniz de fluoruro del grupo 30 después de la aplicación; RG1—Grupo de mousse dental recaldent al día después de la aplicación, RG30—Grupo de mousse dental recaldent 30 días después de la aplicación.

La Tabla 2 muestra los valores del índice de restos de adhesivo. La prueba Chi-Cuadrado mostró una cantidad estadísticamente significativamente mayor de residuos de adhesivo en el bracket del grupo FG1 (p < 0,001) en comparación con el grupo control. No se encontraron diferencias estadísticamente significativas en las IRA entre los otros grupos experimentales y el grupo de control.

El desarrollo de caries antes y durante el tratamiento de ortodoncia es un tema importante. La prevención de la caries y el tratamiento de ortodoncia son inevitables debido a la alta prevalencia de caries y anomalías oclusales, que ocupan el primer y tercer lugar entre todas las enfermedades bucales, respectivamente16. Sin embargo, la influencia sobre el TBS de las medidas preventivas de caries que incluyen agentes remineralizantes es controvertida.

En este estudio, el TBS medio para todos los grupos estuvo dentro del rango recomendado por Reynolds de adherencia óptima del bracket igual a 5,9–7,8 MPa18, excepto en el grupo con barniz de fluoruro, en el que los brackets se adhirieron un día después de la aplicación del barniz de fluoruro (5,47 MPa; DE = 0,91).

Con base en los resultados obtenidos y los estudios realizados por otros investigadores, se puede suponer que el uso profiláctico de flúor conduce a una menor retención del bracket. Esto concuerda con estudios de Leódido et al., Daneshkazemi et al., Cossellu et al., en los que el TBS osciló entre 6,62 y 9,97 MPa en el grupo fluoruro y entre 12,82 y 17,38 MPa en el grupo control19, 23, 26. Esto puede deberse a que los iones de fluoruro reemplazan a los iones de calcio en la capa superficial del esmalte para formar fluorapatitas, que son más resistentes a las influencias ambientales, así como ácido fosfórico, que se utiliza para grabar el esmalte. Como resultado, la profundidad de penetración del sistema adhesivo en el esmalte puede disminuir26. Sin embargo, tal posible efecto negativo del fluoruro sobre la resistencia a la tracción no debería compensar sus efectos positivos sobre la profilaxis.

Al evaluar el efecto de la crema dental Recaldent, el TBS fue menor inmediatamente después de la aplicación de la crema (6,80 MPa; DE = 0,86) en comparación con el grupo control (7,10 MPa; DE = 0,81), pero esta diferencia no fue estadísticamente significativa (p > 0,05). Cehreli y sus coautores, así como Dunne WJ, descubrieron que la aplicación de CPP-ACP antes de la fijación reducía la retención28, 29. Naseh et al.30 y Daneshkazemi et al.26 investigaron que el uso de crema CPP-ACP antes de la fijación de los brackets sí aumentó el TBS en comparación con el grupo control, aunque no fue estadísticamente significativo. Por otro lado, en los estudios de Xiaojun et al.31 y Kecik et al.32, este aumento fue estadísticamente significativo. Estos datos diferentes son posibles debido a los diferentes métodos de aplicación de las sustancias.

En este estudio, se utilizó el método de aplicación de agentes remineralizantes como en el estudio de Daneshkazemi y coautores26. Tanto la crema Recaldent como el barniz de flúor se aplicaron a la superficie del diente durante 5 minutos, seguido de enjuagues repetidos con agua cada 6 h durante 5 días. La metodología elegida permitió simular al máximo el estudio in vivo pero al mismo tiempo acortar el tiempo de estudio.

Sin embargo, es fundamental señalar que en el estudio los dientes se mantuvieron en solución salina pero no en saliva artificial. Según Naseh y sus coautores30, la saliva artificial crea el entorno más similar a las condiciones bucales. Sin embargo, en este estudio, se eligió el uso de solución salina para determinar de manera más objetiva el efecto de los agentes remineralizantes solos sobre la resistencia a la tracción, descartando el impacto potencial de los minerales salivales.

Con respecto a las IRA, este estudio encontró que una cantidad estadísticamente significativa de resina permaneció en el bracket en el grupo de barniz de fluoruro cuando los brackets fueron cementados un día después de la última aplicación del barniz de fluoruro, aunque en un estudio de Cossellu y coautores19 no hubo diferencias estadísticamente significativas. Se encontró una diferencia significativa entre los valores de IRA. Tampoco se encontraron diferencias significativas en los valores de IRA entre los grupos control y experimental26, 30. Sin embargo, dichos resultados pueden haberse visto afectados por metodologías de evaluación de IRA y valores de puntuación ligeramente diferentes19, 21, 26, 30, 32.

Finalmente, este estudio demostró que los agentes remineralizantes utilizados para prevenir la caries tienen algunos efectos adversos sobre la adherencia a los brackets. Esto es especialmente pronunciado en los primeros días después de la aplicación del barniz de flúor, y las diferencias se vuelven insignificantes después de 30 días. Mientras tanto, las aplicaciones de GC Tooth Mousse Recaldent tienen un impacto significativamente menor. Sin embargo, para obtener resultados aún más precisos, sería apropiado investigar una muestra aún mayor en el futuro.

Este estudio fue un estudio in vitro, por lo que fue imposible repetir la prueba de tensión con los mismos dientes.

La aplicación de fluoruro inmediatamente antes del procedimiento de unión del bracket redujo significativamente la resistencia a la tracción, pero después de 30 días volvió a alcanzar un valor óptimo.

La aplicación de fluoruro inmediatamente antes del procedimiento de cementación del bracket dio como resultado un patrón de falla de la cementación y una puntuación ARI significativamente más alta.

La aplicación de CPP-ACP antes del procedimiento de unión de brackets no tuvo efectos adversos sobre la resistencia de la unión a la tracción.

La aplicación de CPP-ACP no tuvo efecto sobre el patrón de falla de la unión ni la puntuación ARI.

Los datos pueden estar disponibles bajo petición razonable. Si alguien desea solicitar los datos de este estudio, debe comunicarse con el autor correspondiente, Giedrė Trakinienė; Correo electrónico [email protected].

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Departamento de Ortodoncia, Universidad de Ciencias de la Salud de Lituania, Academia de Medicina, Luxsos – Daumanto 6, Kaunas, Lituania

Milda Domantaitė y Giedrė Trakinienė

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MD fue responsable del diseño del estudio, la preparación de los materiales, analizó los materiales y los resultados, escribió el texto principal del manuscrito y lo preparó para su envío. GT fue responsable del diseño del estudio, de la preparación del material, analizó el material y los resultados, revisó el manuscrito.

Correspondencia a Giedrė Trakinienė.

Los autores declaran no tener conflictos de intereses.

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Reimpresiones y permisos

Domantaitė, M., Trakinienė, G. Influencia del uso de agentes remineralizantes en la resistencia a la tracción de los brackets de ortodoncia. Representante científico 13, 507 (2023). https://doi.org/10.1038/s41598-023-27390-0

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Recibido: 11 de abril de 2022

Aceptado: 02 de enero de 2023

Publicado: 10 de enero de 2023

DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-023-27390-0

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