INTRODUCCIÓN

En los últimos años la Estomatología y la rama de la prótesis fija han venido evolucionadas drásticamente gracias al desarrollo de la ciencia, la tecnología y la innovación. En el caso de las prótesis fijas existen técnicas de su confección y de su cementación. La prótesis fija definitiva cementada sobre metal tiene un gran parecido con la prótesis cementada sobre diente naturales; muchas de las ventajas que poseen las prótesis cementadas, así como los procedimientos de elaboración que corresponden a la sistemática de elaboración que se emplea en el diente natural. En cambio, a nivel clínico algunos de los protocolos de cementación que se siguen corresponden a protocolos basados en el concepto de restauración provisional.

Las prótesis fijas han representado una opción predecible en el tratamiento del edentulismo parcial, la cual presenta limitantes. Las prótesis fijas sobre reconstrucciones de los pilares no son susceptibles a caries y podrían aumentar la sobrevivencia de este tipo de prótesis. Polesel¹, manifiesta que gracias a la evolución de la adherencia y de los nuevos materiales de restauración a base de composite, con propiedades mecánicas similares a los de los tejidos dentarios, ofrecen al odontólogo la opción de realizar una restauración indirecta conservadora, capaz de sellar, reforzar y proteger el diente, evitando sacrificar tejido dental ¹.

La principal causa de fracaso es la pérdida de retención de la restauración con la desinsersión de la misma. La unidad restauración - agente cementante en medio oral se encuentra sometido a fuerzas intraorales complejas para lo cual el cemento debe tener unos valores de resistencia altos, entre ellas la resistencia a fuerzas de tracción de forma directa o indirecta que provocaría su desinserción de la cavidad. Los cementos resinosos se han establecido como el material preferido para la fijación de restauraciones indirectas estéticas en los últimos años. Esto ha ocurrido debido a los avances en propiedades físicas, mejoras en las características estéticas, manejo y técnica cada vez más ².

Rivas³ manifestó que el ensayo de tracción ayuda en determinar las propiedades mecánicas de los materiales específicamente de sus características de resistencia y deformación, permitiendo conocer el límite de elasticidad, la carga máxima que puede soportar y la resistencia estática del material en estudio, las probetas calibradas utilizadas para la experimentación se diseñan para ser sujetadas en la máquina universal de ensayos y para que el punto de fractura se produzca en un punto establecido.

Las pruebas de tracción se realizan en una máquina universal de ensayos calibrada previamente, el ensayo finaliza cuando existe un desprendimiento o separación del material estudiado, el resultado se mide en Newton, unidad de fuerza que aplicada a una masa produce una aceleración ³.

El ensayo de tracción de un material consiste en someter a una probeta normalizada a un esfuerzo axial de tracción creciente hasta que se produce la rotura de la probeta. Este ensayo mide la resistencia de un material a una fuerza estática o aplicada lentamente; las velocidades de deformación en un ensayo de tensión suelen ser muy pequeñas ⁴.

El termociclado tiene como objetivo simular el ambiente de la cavidad bucal utilizando variaciones de temperatura utilizando agua entre 5 a 55°C para sumergir las muestras de estudio, y con ello lograr un envejecimiento en la interfaz adhesiva y el material restaurador en un periodo corto de tiempo, según el protocolo estándar ISO TR 11450 de 1994 se recomienda 500 ciclos para lograr el envejecimiento, sin embargo estudios más recientes revelan que es necesario una aumentar la cantidad de ciclos para lograr un envejecimiento verdadero aunque la cantidad es aun debatida ⁵.

El envejecimiento se produce debido al agua caliente que acelera la hidrólisis de los componentes del material adhesivo, además del estrés causado por la expansión y contracción del material al ser sometidos a cambios de temperatura continuos, esto se debe a que posee un coeficiente de expansión térmica mucho mayor en relación a las estructuras dentarias, provocando un envejecimiento acelerado ⁵.

Los cementos resinosos a pesar de tener el mismo componente básico que las resinas compuestas, poseen una menor concentración de partículas de relleno para mantener una viscosidad adecuada para el cementado y garantizar un espesor de película adecuado ⁶.

Los cementos resinosos, dependiendo de su mecanismo de activación, se pueden clasificar en: cementos de autocurado si inician su reacción por métodos químicos; fotocurado si es mediante luz y dual si polimerizan por ambos métodos ^7,8.

Hacia los años 90s, Van Dijken y Pallesen, mencionan que la utilización de resina restaurativa como medio cementante, tiene como ventaja un margen de alto contenido de relleno, que no se desgasta, es fácil de retirar los excesos previo a su polimerización, capaz de rellenar cualquier pequeño defecto, de fácil de pulido y terminado; pero con la desventaja de lograr obtener una capa de resina lo suficientemente fluida y delgada para no alterar su total asentamiento y así permitir su completa polimerización ⁹.

Palacio, el 2014 evaluó la resistencia flexural de 45 bloques de resina compuesta (Tetric N-Ceram Ivoclar) de 2 mm de ancho y 2 mm de espesor precalentada a 60ºC, en diferentes tiempos (10, 20, 30, 40,50 y 60 minutos), donde el incremento de la temperatura produce, un aumento en la resistencia a la flexión, la misma que puede ser utilizada luego de ser sometida a múltiples cambios térmicos ¹⁰.

Pozo y García el 2015, evaluaron la resistencia a la tracción de tres sistemas de cementación resina fluida Filtek™ Z350XT, cemento de curado dual RelyXTM ARC 3M ESPE y cemento autoadhesivo RelyXTM U200 3M ESPE, para cerómeros, obteniendo como resultado: para la resina fluida un valor de 2,25 MPa, para el cemento de curado dual de 1,46MPa, mientras que, para el cemento autoadhesivo de 3,8 MPa; presentando este último un mejor comportamiento clínico ¹¹.

La importancia de un buen sellado marginal, a través de la utilización de resina precalentada, la que demostró su eficiencia en la cementación de restauraciones indirectas evitando la formación de grietas al lograr un contacto perfecto, sin microfiltraciones en las superficies tanto distal, mesial y oclusal. Con ello se logra tratamientos de larga duración con resultados satisfactorios tanto para el paciente como para el profesional ¹².

Los estudios antes mencionados hacen referencia a la importancia que tiene el uso de las técnicas de cementación en restauraciones indirectas a base de cerómeros, el propósito fue evaluar la resistencia a la tracción diametral de probetas in vitro de cementos dentales usados, BisCem, Duolink, Ketac Cem, Meron, Allcem, cuatro adhesivos convencionales y un autoadhesivo polimerizado químicamente como cementantes de puentes y coronas en prótesis fijas.

MATERIAL Y METODOS

La investigación se realizó en el laboratorio del área de biomateriales de la facultad de Ing. Civil de la Universidad Andina del Cusco. Se midió la resistencia a la tracción diametral in vitro de 5 cementos: BisCem, Duolink, Ketac Cem, Meron y Allcem, sometidos a fotopolimerización y autopolimerizacion, con 20 especímenes para cada cemento.

Se tiene un diseño cuasi experimental, se confeccionaron 100 especímenes para los diferentes cementos de 8 mm de diámetro y 5 mm de alto, se utilizó un formador de probetas de polietileno de alta densidad estandarizado con las medidas antes mencionadas, el tipo de muestreo es no probabilístico. Para confeccionar cada cilindro, el formador fue aislado con vaselina siliconada y se agregó los diferentes cementos utilizados en un solo incremento, teniendo la precaución de que no queden poros o irregularidades en su superficie, se utilizó un porta-objeto haciendo presión sobre las caras libres del cilindro. Se polimerizó el material, utilizando una lámpara de fotocurado modelo XL3000, (3M U.S.A) por un lapso de 20 segundos en una superficie y 20 segundos más en la superficie opuesta, completando 40 segundos en total, la distancia de la lámpara para la polimerización se realizó aproximadamente a 2 mm de distancia entre el sitio de la cementación y la punta de guía de luz de la lámpara ⁽¹².

Los criterios de inclusión han sido: especímenes de prueba que cumplieron con las medidas establecidas; especímenes totalmente lisos y planos en su superficie sin defectos estructurales como líneas de fracturas y burbujas; especímenes previamente inspeccionados al detalle para evitar los defectos estructurales antes mencionados.

Las muestras identificadas fueron sometidas a una fuerza continua de 500 kg, con una velocidad de desplazamiento fija de 1 cm/min. Dado que la magnitud de la carga soportada dependerá de la dimensión del cuerpo de prueba, para lograr valores equiparables a probetas de cualquier tamaño, se debe relacionar la carga ejercida con la dimensión del cuerpo de prueba, aplicando la siguiente formula:

Ts = 2.P/ π.D.T

Tensión a la tracción:

Dónde:

P = Carga de fractura

D = Diámetro de la probeta

T = Espesor de la probeta

Reemplazando en la fórmula los valores de diámetro y espesor de las probetas obtenemos:

T = 2.P (kfg) /π.8mm.5mm

Para transformar los valores a MPa reemplazamos en la fórmula los Kgf por Newton (N). Sabiendo que N = 9.8 Kgf y MPa = N/mm².

El pascal resulta ser una unidad pequeña para los estudios de resistencia a la tracción. Por ello se utiliza un múltiplo del mismo; el Mega pascal (MPa). Los resultados de la prueba mecánica fueron expresados y analizados por Análisis de Varianza ANOVA, comparando posteriormente los grupos entre sí. Las diferencias fueron consideradas significativas si el valor de probabilidad (p) resulta inferior al 5 % (p< 0,05) para establecer si se valida o rechaza la hipótesis planteada.

RESULTADOS

Se presenta la resistencia a la tracción diametral in vitro de cementos dentales de probetas en Megapascal (MPa), de 5 tipos de cemento dentales utilizados como cementantes de puentes y coronas en prótesis fijas con 20 ensayos en cada uno de un total de 100 especímenes (Tabla 1), la resistencia promedio a la tracción diametral de probetas del cemento BisCem fue de 38,75 ± 11,56 MPa.

Al 95% de confiabilidad, la resistencia a la tracción diametral in vitro del cemento dental BisCem que muestra un comportamiento normal de sus mediciones (Anderson - Darling: p = 0,202 > 0,05), está comprendido entre 33,344 MPa hasta 44,165 MPa (Gráfico 1).

Gráfico 1 Resistencia a la tracción diametral de probetas del cemento BisCem® 

La resistencia promedio a la tracción diametral de probetas del cemento Duolink es de 64,30 MPa, con variación de 13.15 MPa, registrando un diámetro mínimo de 19,10 y máximo de 81,17 en este cemento dental (Gráfico 2).

Gráfico 2. Resistencia a la tracción diametral de probetas del cemento Duolink® 

Al 95% de confiabilidad, la resistencia a la tracción diametral in vitro del cemento dental Duolink que no muestra un comportamiento normal de sus mediciones (Anderson - Darling: p = 0,005 < 0,05), está comprendido entre 60,479 MPa hasta 68,437 Mpa. La resistencia promedio a la tracción diametral de probetas del cemento Ketac Cem es de 32,23 MPa, con variación de 11,33 MPa, registrando un diámetro mínimo de 23,87 y máximo de 60,48 en este cemento dental (Gráfico 3).

Gráfico 3. Resistencia a la tracción diametral de probetas del cemento Ketac Cem 

Al 95% de confiabilidad, la resistencia a la tracción diametral in vitro del cemento dental Ketac Cem que muestra un comportamiento normal de sus mediciones (Anderson - Darling: p = 0,139 > 0,05), está comprendido entre 33,930 MPa hasta 45,533 MPa.

La resistencia promedio a la tracción diametral de probetas del cemento Meron es de 57,14 MPa, con variación de 20,89MPa, registrando un diámetro mínimo de 23,87 y máximo de 20,89 en este cemento dental (Gráfico 4).

Gráfico 4. Resistencia a la tracción diametral de probetas del cemento Meron. 

Al 95% de confiabilidad, la resistencia a la tracción diametral in vitro del cemento dental Meron que muestra un comportamiento normal de sus mediciones (Anderson-Darling: p = 0,107 > 0,05), está comprendido entre 47,359 MPa hasta 66,914 Mpa.

La resistencia promedio a la tracción diametral de probetas del cemento Allcem es de 50,29 MPa, con variación de 8,49 MPa, registrando un diámetro mínimo de 35,01 y máximo de 62,25 en este cemento dental.

Al 95% de confiabilidad, la resistencia a la tracción diametral in vitro del cemento dental Allcem que muestra un comportamiento normal de sus mediciones (Anderson-Darling: p = 0,170 > 0,05), está comprendido entre 46,319 MPa hasta 54,267 Mpa (gráfico 5).

Gráfico 5 Resistencia a la tracción diametral de probetas del cemento All Cem. 

Se observa que el cemento dental BisCem difiere significativamente respecto a la resistencia de tracción diametral (MPa) con el cemento dental Duolink y en cemento dental Meron. El cemento dental Duolink difiere significativamente con los cementos dentales BisCem y Ketac Cem. El cemento dental Ketac Cem difiere significativamente en cuanto a sus resistencias de los cementos dentales BisCem y Ketac Cem; y el cemento dental Allcem difiere significativamente del cemento dentales Duolink (Tabla 2).

Tabla 2 Comparación de la resistencia a la tracción diametral in vitro de cementos dentales. 

Comparaciones múltiples .Variable dependiente: resistencia.HSD de Tukey

* La diferencia de medias es signiϐicativa al nivel 0,05.

Se observa que el cemento BisCem (38,753 MPa) y el cemento Ketac Cem (39.233 MPa) presentan menor resistencia a la tracción diametral de probetas; el cemento dental Duolink (64,3 MPa) es aquel que presenta mayor resistencia a la tracción diametral de probetas en comparación a Meron (57,137 MPa) que es sus similares (gráfico 6).

Gráfico 6. Comparación de la resistencia a la tracción diametral in vitro de cementos dentales 

DISCUSIÓN

Actualmente, existen cementos resinosos autoadhesivos que, por su aplicación directa, sin necesidad de pre tratamiento del sustrato dental, constituyen una opción clínicamente atractiva, sin embargo, para su elección no debe dejar de considerarse sus propiedades físicas y químicas.

La adhesión se puede producir de diferentes formas tal como describen a continuación: Dependientes de las superficies: Contacto íntimo, alta energía superficial, potencialmente receptivos a uniones químicas, superficie lisa vs rugosa.

Dependientes del biomaterial cementante o adhesivo: baja tensión superficial, alta capilaridad, multipotencialidad de enlace, alta estabilidad dimensional, alta resistencia mecánica, química adhesiva y cohesiva, fácil manipulación.

Es prudente limitar el tiempo de exposición de la resina al calor, por lo que debe ser precalentada solo la porción a ser utilizada en el momento de la cementación, lo cual debiese estar concertado y programado para dicha sesión ¹³.

La utilización de resina restaurativa como medio cementante, tiene como ventaja un margen de alto contenido de relleno, que no se desgasta, es fácil de retirar los excesos previo a su polimerización, capaz de rellenar cualquier pequeño defecto, de fácil de pulido y terminado. Pero con la desventaja de lograr obtener una capa de resina lo suficientemente fluida y delgada para no alterar su total asentamiento y así permitir su completa polimerización ⁹.

El ensayo de tracción de un material consiste en someter a una probeta normalizada aun esfuerzo axial de tracción creciente hasta que se produce la rotura de la probeta. Este ensayo mide la resistencia de un material a una fuerza estática o aplicada lentamente; las velocidades de deformación en un ensayo de tensión suelen ser muy pequeña.

Se ha evaluado la resistencia a la tracción hasta la rotura de la probeta en 5 cementos dentales: BisCem, Duolink, Ketac Cem, Meron y Allcem, sometidos a fotopolimerización y autopolimerizacion.

El proceso de fotopolimerización también puede causar una acumulación de calor significativa, in vitro e in vivo se reporta un aumento de temperatura intrapulpar de hasta 20 °C, dependiendo de la preparación del diente, el protocolo de fotoactivación y el material utilizado ¹⁴.

Barrancos en un estudio in vitro observó la resistencia a la fractura de coronas de cerámica de alúmina cementadas con tres tipos de cementos y diferentes técnicas de cementación, evaluandose la correlación existente entre los cementos y su resistencia a la fractura en las coronas libres de metal. En la actualidad las resinas compuestas constituyen uno de los materiales dentales de mayor uso y desarrollo en el ámbito odontológico a nivel mundial. Esto está directamente relacionado con sus cualidades estéticas y su facilidad de manipulación directa sobre las preparaciones cavitarias ^15).

Bacchi refiere que las temperaturas que simula el proceso es de 5°C que representan los alimentos fríos que se consumen, 37°C que representa la temperatura habitual de la cavidad oral y 55°C que representa la de los alimentos calientes, los principales cambios observados son la hidrólisis del adhesivo, los cracks (fisuras) o fallos cohesivos y tags por percolación ¹⁶.

La distribución normal de los datos de los grupos en estudio es uno de los requisitos para poder utilizar el test inferencial paramétrico. Es por esto que el primer paso fue realizar una prueba de normalidad.

Debido a que el número de muestras es inferior a 50, el test utilizado es ShapiroWilk. En todos los grupos se obtuvo una distribución normal de los datos por lo que se prosiguió a realizar un análisis de varianza ANOVA, se acepta la hipótesis alternativa: existen diferencias significativas entre las propiedades físicas de los de cementos y entre las formas de activación.

La existencia de diferencias estadísticamente significativas entre los 5 cementos se debe a que estos cementos comparados BisCem-Duolink, son de tipo fotopolimerizables, pero el resultado que sorprende es la comparación de los cementos BisCem-Meron, debido a que el cemento Meron es autopolimerizable y aun así posee diferencias significativas debido quizá al uso del ácido policrilico y parabenos en su composición y a su alta biocompatibilidad con el tejido dentario. En cuanto a la no existencia de diferencias estadísticas con el cemento Ketac Cem debido a su auto polimerización y quizá por su fórmula granulada que hace que en el momento de mezclado no complete la homogenización, aún queda camino por recorrer para lograr un medio cementante ideal y foto polimerizar es una forma de mejorar, al menos levemente, las propiedades mecánicas de los cementos de resina.

Las características del material cerámico pueden determinar la cantidad de luz transmitida y el grado de polimerización de las resinas de cementación ^17).

Una correcta adhesión proporciona alta retención, mejora la adaptación marginal, previene la microfi ltración, y aumenta la resistencia a la fractura tanto del diente, como de la restauración ¹⁸. Los cementos a base de resina dual, presentan tanto la polimerización inicial inducida por luz, como la auto polimerización. Cabe mencionar que, en este tipo de cementos, al igual que en las resinas, se observa el fenómeno de encogimiento por polimerización al realizar su endurecimiento ^19,20.

CONCLUSIONES

Existen diferencias estadísticamente significativas entre la resistencia a la tracción diametral de los 5 cementos dentales, siendo de mayor resistencia el Duolink seguido de Meron y Allcem que presentaron una resistencia a la tracción diametral promedio y por último se encontró a BisCem-Ketac Cem como los productos que obtuvieron menor resistencia a la tracción.

En las probetas del cemento de resina autoadhesiva Biscen se obtuvo una menor resistencia en cuanto a la tracción diametral. Las probetas de ionomeros de vidrio de cementación Ketac Cem, alcanzaron un mínimo de resistencia en relación a la tracción diametral. Las probetas del cemento de resina adhesiva Allcem presentaron una resistencia promedio en cuanto a la tracción diametral.

Las probetas del cemento de resina adhesiva Duolink evidenciaron una mayor resistencia a la tracción diametral a diferencia de los demás. Las probetas de ionomero de vidrio Meron revelaron una resistencia promedio en cuanto a la tracción diametral.