ARTICULO ORIGINAL Rev. Methodo 2021;6(2):71-76

https://doi.org/10.22529/me.2021.6(2)04

Recibido 26 Nov. 2020| Aceptado 01 Feb. 2021 | Publicado 08 Abr. 2021

Resistencia a la compresión de Biodentine®: mezcla manual vs. Mecánica

Compressive strength of Biodentine®: mechanical vs. manual mix

Gustavo F. Molina 1

, Javier Ulfohn1, Georgette Arce Brisson2, Cecilia Boetto2, Ignacio Mazzola1, Laura Brain Lascano1, Luis M Zaya1, Martín Sainz Aja1, Carlos J. Pascualini1, Martín Farah1, Miguel Farah1, Ricardo J Cabrall.

1 Universidad Nacional de Córdoba, Argentina. Facultad de Odontología. Cátedra de Materiales Dentales 2 Universidad Nacional de Córdoba, Argentina. Facultad de Odontología. Cátedra de Endodoncia Correspondencia: Gustavo Fabián Molina. E-mail: gustavo.molina@unc.edu.ar Resumen

INTRODUCCIÓN: La incorporación de innovaciones tecnológicas en determinados materiales dentales, especialmente aquellos que requieren de aparatología específica para su uso y/o cuya pre-dosificación implica el descarte de una porción de su contenido, está condicionada por la relación costo-beneficio del producto. Según las instrucciones del fabricante, las cápsulas del silicato tricálcico Biodentine®

(Septodont) deben activarse mediante el uso de mezcladores mecánicos luego de adicionar las proporciones exactas del líquido ad-hoc, utilizando la totalidad de cada cápsula de polvo y su respectiva ampolla del líquido, con un excedente de material considerable, según su indicación. Si bien es posible realizar la mezcla del cemento en forma manual prescindiendo de un amalgamador, una modificación en las recomendaciones del fabricante podría alterar las propiedades del material.

OBJETIVO: Determinar si existen diferencias en la resistencia compresiva de Biodentine® según el método de mezcla utilizado: con activación mecánica y con mezcla manual.

MATERIALES Y METODOS: Se confeccionaron probetas cilíndricas de 6 mm de alto por 4 mm de diámetro (n=6) para los dos grupos de estudio A) Biodentine® / Mezcla manual y B) Biodentine® / Mezcla mecánica. Las muestras fueron sometidas a la aplicación de una fuerza continua en máquina universal de ensayos Digimess RS-8000-5 a una velocidad de carrera de 1 mm/min hasta su ruptura. Se compararon los valores obtenidos entre los grupos mediante test de Student, determinando diferencias significativas para valores de p>0,05.

RESULTADOS: Los valores medios obtenidos y su desviación estándar fueron A) 52.6 (16.3) MPa y B) 65.7 (30.6) MPa respectivamente. La distribución de valores de resistencia a la compresión según el grupo de estudio fue levemente superior en el grupo B, aunque las diferencias no fueron significativas (p=3,77).

CONCLUSIONES: La mezcla manual no disminuye significativamente la resistencia a la compresión de Biodentine® en comparación al cemento mezclado mecánicamente.

Palabras claves: Cementos Dentales, Comportamiento Físico, Silicatos.

Revista Methodo: Investigación Aplicada a las Ciencias Biológicas. Universidad Católica de Córdoba.

Jacinto Ríos 571 Bº Gral. Paz. X5004FXS. Córdoba. Argentina. Tel.: (54) 351 4517299 / Correo: 71

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Abstract

INTRODUCTION: Economic circumstances may create difficulties in access to certain dental materials, especially those that a part of their content has to be disposed after mixing. According to the manufacturersínstructions, capsules of tri-calcium silicate Biodentine® (Septodont) ought to be activated using a mechanical mixer after addition of the liquid accordingly. The whole content of a capsule is then used before the setting of the material. Aim: To compare the effect of the mixing mode on the compressive strength of Biodentine®, mixed manually and using a mechanical mixer.

OBJECTIVE: To compare the effect of the mixing mode on the compressive strength of Biodentine®, mixed manually and using a mechanical mixer.

MATERIALS AND METHODS Two groups were defined, A) Biodentine® / Manual mix and B) Biodentine® / Mechanical mix, with n = 6 cylindric specimens each of 6 mm height and 4 mm diameter.

Samples were tested using a universal testing machine Digimess RS-8000-5 at a crosshead speed of 1

mm/min until fracture. Obtained values were compared using the Student-t test with a significance of p>0,05.

RESULTS: Mean values were A) 52.6 (16.3) MPa and B) 65.7 (30.6) MPa respectively, finding no significant differences between the two groups (p=3,77).

CONCLUSION: Compressive strength is not affected in Biodentine® when mixed manually compared to mechanical mixing.

KeyWords: Dental Cements, Physical Performance, Silicates.

Introducción

La bioactividad de un material puede definirse minutos8. Durante este tiempo se produce una como “la respuesta biológica específica inducida intensa liberación de iones de hidróxido de calcio por un material a nivel de la interfaz con los que se mantiene temporalmente, propiciando un tejidos, que promueve la formación de un enlace ambiente altamente alcalino (pH aproximado de químico–mecánico”1,2. En tal sentido, el desarrollo 12.5), estimulando así la formación de dentina de Biodentine® (Septodont, St. Maur-des-Fossés, reactiva9. Paralelamente, Biodentine® presenta Francia), un cemento de silicato tricálcico, excelentes propiedades físico-mecánicas, algunas demostró ser una alternativa superadora al de las cuales son compatibles con las del tejido hidróxido de calcio como un cemento bioactivo dentinario sano. Entre ellas se destacan, el módulo para la reparación biológica de heridas pulpares o elástico similar a la dentina (22.0 GPa/18.5 GPa), lesiones radiculares en dientes permanentes.

y

una

resistencia

a

la

compresión

de

Biodentine® se caracteriza no sólo por su aproximadamente 220 MPa, equivalente a los innovadora capacidad bioactiva y química de valores medios de la dentina (290 MPa).

protección pulpar, sino también en la universalidad Comparativamente, ésta es mucho mayor que la de de su aplicación clínica, tanto a nivel coronario otros cementos de referencia como los de como radicular, siendo considerado un verdadero Ionómero Vítreo (CIV), aunque con valores

“sustituto

dentinario”3,4.

Se

presenta

similares de microdureza (60HVN)10. En tal comercialmente en forma de polvo y líquido: el sentido, Biodentine® puede considerarse un eficaz polvo, incluido en una cápsula, contiene silicato material de restauración y protección pulpar, con tricálcico y dicálcico -principal componente del capacidad adherente sobre las estructuras duras del Cemento Portland-, en combinación con carbonato diente, alta capacidad de sellado, características de calcio y dióxido de circonio, quien le aporta un bioactivas y una excelente adaptación marginal, contraste medio5; el líquido -contenido en una condiciones inmejorables que fundamentan la pipeta- se compone de policarboxilato en una universalidad de su utilización para la resolución solución acuosa de cloruro de calcio. Según las de diversas situaciones clínicas en la práctica instrucciones del fabricante, el contenido de ambos diaria1.

envases se mezcla mecánicamente en un No obstante, este material también presenta amalgamador durante 30 segundos y el producto aspectos que deberían mejorar, como su que se obtiene de esta mezcla se aplica de acuerdo prolongado tiempo de fraguado y las dificultades con la indicación terapéutica específica, donde su propias de su manipulación11,12. En relación con fraguado oscila entre 12 y 15 minutos6,7. Algunos este último punto, la instrucción del fabricante de autores han destacado que dicho período utilizar un amalgamador mecánico para activar el corresponde al fraguado inicial del material, en fraguado de sus componentes condiciona la tanto que el fraguado final concluiría a los 45

relación costo-beneficio de su uso por la Revista Methodo: Investigación Aplicada a las Ciencias Biológicas. Universidad Católica de Córdoba. Jacinto Ríos 571 Bº Gral. Paz. X5004FXS. Córdoba. Argentina. Tel.: (54) 351 4517299 / Correo: methodo@ucc.edu.ar

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incorporación en esta ecuación de una aparatología Resultados

costosa. Sin embargo, no hay suficiente evidencia de cómo ni cuánto influye la posibilidad de alterar La (Tabla 1) expresa los valores medios de las proporciones de polvo y líquido definidos para resistencia a la compresión según grupo con sus optimizar la reacción química de endurecimiento o respectivos valores de dispersión, los cuales en su de reemplazar la mezcla mecánica por un análisis estadístico no reflejan diferencias espatulado manual en las propiedades mecánicas significativas.

del material.

En el gráfico de cajas de la (Figura 1) se muestran las distribuciones de valores de resistencia a la compresión según grupo. Si bien se observan Objetivo

valores más altos para las muestras confeccionadas con método de mezclado mecanizado, la Del presente estudio in vitro fue determinar si el comparación estadística con los valores resistivos método de mezcla ya sea manual o mecánico, de probetas elaboradas con mezcla manual no influye en los valores de resistencia compresiva de resultó significativa al contrastar los grupos Biodentine®

en

condiciones

ambientales

mediante una prueba paramétrica para muestras estandarizadas y controladas.

independientes (Test de Student: p=3,77; p>0,05).

En las (Figuras 2 y 3) se muestran las curvas Material y métodos

compresión-deformación

de

tres

ensayos

representativos de cada grupo; los quiebres o Se evaluó la resistencia compresiva (RC) del descensos abruptos se deben a la generación de cemento de silicato tricálcico Biodentine®

fisuras en las probetas, pero sin llegar a romperse (Septodont,

St.

Maur-des-Fossés,

Francia)

las mismas puesto que las fuerzas posteriores utilizando 3 avíos de 5 cápsulas cada uno, lote superan los valores registrados en dichos puntos.

#000040335,

con

fecha

de

vencimiento

La observación crítica de estas tres figuras permite 09/2020.Para la confección de las muestras se apreciar un comportamiento más homogéneo en la utilizaron moldes cilíndricos de bronce de 4 mm de resistencia compresiva en el grupo 1, mientras que ancho por 6 mm de alto (Normas ISO 9917-1)13

en el grupo 2, pese a registrarse los valores más realizando 6 muestras para cada grupo de estudio.

altos, existe mayor amplitud en el rango de Los

materiales

fueron

dosificados

según

resistencia registrada en todas las muestras que se indicaciones del fabricante y espatulados por un evaluaron, es decir, un comportamiento más solo operador (MS) a temperatura (24°C) y heterogéneo que en el grupo 1.

humedad ambiental controlada. Una vez obtenida la mezcla, los cementos se insertaron en las Tabla 1.Valores de resistencia a la compresión según el matrices de bronce previamente revestidas con grupo de estudio.

vaselina, sobrellenándolas y luego colocando una tira de poliéster y un portaobjetos sobre cada espécimen, con una pesa de 1 kg. A los 2 minutos de iniciarse la preparación se colocaron las matrices en un horno a 37+-1ºC y 95+-5% de humedad relativa durante 1 minuto. Al retirarse las muestras se almacenaron en agua destilada a 37ºC

+- 2ºC (humedad del 100%) durante 7 días hasta ser evaluados.

Las pruebas mecánicas de las muestras se realizaron con una máquina universal de ensayos F máx. (N)=Máxima fuerza aplicada al momento de la Digimess, modelo RS-8000-5, con una velocidad ruptura medido en N (Newton); σ (MPa)=Valor de carrera de 1 mm/min.

obtenido en MPa luego de aplicar la fórmula para RC.

Media; n=número de muestras; IC=Intervalo de La RC se calculó a partir de la ecuación: RC=F¼πd2, donde F es la carga de

confianza para la media (IC 95%); SD=desviación rotura y d es el

estándar. Valores expresados en MPa.

diámetro del cilindro de la muestra.

Los resultados fueron analizados con prueba estadística Student-T, determinando diferencias significativas entre los grupos de materiales para p>0.05.

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aparatología más compleja y onerosa para su manipulación, existen altas probabilidades que su uso quede restringido a una población muy reducida

en

función

de

condicionantes

socioeconómicos.

En estos escenarios, las modificaciones a los procedimientos instruidos por el fabricante para adecuarlos a una ecuación de costo-beneficio más accesible, podrían alterar las propiedades del Figura1. Distribuciones de valores de resistencia producto y disminuir su potencial rendimiento13.

compresiva según grupo.

En este sentido, existe un protocolo subterráneo que desacredita las indicaciones del prospecto y desarrolla su propia experiencia fundamentado en la suposición que se obtendrán los mismos resultados si se realiza la preparación de manera indistinta. Para Biodentine® los dos aspectos adulterados frecuentemente por el práctico clínico son la dosificación y la mezcla. El presente estudio somete a comprobación una hipótesis nula por la cual se afirma que no existen diferencias significativas en la resistencia a la compresión de este cemento ya sea con mezcla manual o Figura 2. Curvas de compresión-deformación (σ-ε) de mecánica, que a la postre se confirma en base a los tres ensayos representativos correspondientes a probetas resultados obtenidos en los ensayos realizados in de material mezclado manualmente.

vitro. La comprobación de esta hipótesis sólo nos orienta acerca de la influencia del método de mezcla, manual o mecánico, sobre una propiedad físico-mecánica del material y quedaría por dilucidar si la alteración empírica de la relación polvo-líquido

puede

afectar

las

mismas

propiedades en Biodentine®, para brindar evidencia que afirme o refute la hipótesis nula extensiva a la dosificación del producto como parte de las prácticas populares sin evidencia científica.

A modo de un estudio preliminar, se eligió una Figura 3. Curvas de compresión-deformación (σ-ε) de prueba representativa de las propiedades físico-tres ensayos representativos correspondientes a probetas mecánicas para evaluar si la modificación de material mezclado mecánicamente.

arbitraria de las recomendaciones del fabricante en cuanto al método de mezcla podía alterar las Discusión

propiedades del producto fraguado. En este sentido, el ensayo de resistencia compresiva puede Los cementos del grupo de los biocerámicos estandarizarse con facilidad de acuerdo con la permiten al clínico solucionar con buen pronóstico norma ISO 9917-114 y los resultados que se accidentes operatorios en dentición permanente obtienen reflejan con una certeza aceptable el como por ejemplo una exposición pulpar, una comportamiento del material al ser sometido a perforación del piso cameral o un falso conducto cargas constantes, evidenciando fallas en la labrado en la búsqueda del acceso al canal cohesión de sus partículas al momento de la radicular, brindando las herramientas necesarias ruptura15. Se consideró que, si el tipo de mezcla para procedimientos más conservadores. Esta tuviera influencia en la distribución de partículas universalidad en el uso de Biodentine® plantea un durante el fraguado, por medio de esta prueba se primer punto de discusión sobre la conveniencia de podría determinar que para aquella que presentara activar todo el contenido de un envase pre-valores inferiores, esta distribución se vería dosificado

cuando,

para

muchas

de

las

afectada por la presencia de poros u otros defectos indicaciones mencionadas, sólo se utilizará una que deterioraran las fuerzas cohesivas internas de pequeña porción y el resto será descartado. Si a las probetas. En este estudio, se determinó que el esta controversia se suma que estos materiales método de mezcla no influye significativamente en pueden resultar de difícil acceso por su elevado la resistencia compresiva del material, a diferencia costo y por la necesidad de adquirir una de los hallazgos realizados por el mismo grupo de Revista Methodo: Investigación Aplicada a las Ciencias Biológicas. Universidad Católica de Córdoba. Jacinto Ríos 571 Bº Gral. Paz. X5004FXS. Córdoba. Argentina. Tel.: (54) 351 4517299 / Correo: methodo@ucc.edu.ar

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investigación en otros cementos dentales en For Medical Dictionary for the Health trabajos preliminares16,17. Más aún, los autores Professions and Nursing: bioactivity. (n.d.) reconocen como limitación de este estudio, el Medical Dictionary for the Health Professions hecho de no haber logrado imágenes de and Nursing. (2012). Retrieved October 1

microscopía para ilustrar la porosidad interna de 2020

from

https://medical-

las muestras en las zonas de fractura que podrían dictionary.thefreedictionary.com/bioactivity haber sido de utilidad para evaluar la Rajasekharan S, Martens LC, Cauwels RGEC, homogeneidad de las preparaciones en base a los Verbeeck RMH. Biodentine™ material

dos métodos de mezclado.

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cementos, ya que se eliminan las variaciones que introduciría el operador por una posible Namour M, They S. Pulp revascularization of dosificación inexacta y/o por la incorporación de immature permanent teeth: a review of the burbujas de aire a la masa del cemento durante el literature and proposal for a new clinical espatulado16-19. Por otra parte, la energía cinética a protocol. The Scientific World J. 2014; la que se expone el material durante el 737503.

procedimiento de mezclado mecanizado aumenta Shayegan A, Petein M, Vanden Abbeele A.

la velocidad y efectividad en la formación de CaSiO, CaCO, ZrO (BiodentineTM): a new nuevos enlaces químicos para el fraguado, biomaterial used as pulp-capping agent in acelerando el endurecimiento y aumentando los primary pig teeth. Poster at IADT 16th World valores de resistencia inicial de los materiales Congress Dental Traumatology, 2010 June cerámicos18,19. No obstante, ninguna de estas Verona Italy

explicaciones se expresa en los resultados obtenidos en la presente investigación ya que los Septodont Case Studies collection, N°1 March grupos de estudio no muestran diferencias 2012. Biodentine™ a new bioactive cement significativas según su método de mezcla.

for direct pulp capping reproduced with kind Finalmente, los resultados de RC obtenidos en el permission of Deutscher Ärzte-Verlag Dr Till presente estudio fueron similares a los presentados Dammaschke, Assistant Professor, DDM

por otros autores para las primeras 24 horas de Department of Operative Dentistry

fraguado10,11. En este trabajo, sólo se compararon los valores iniciales de RC; los estudios de Kaup M, Schäfer E, Dammaschke T. An in vitro study of different material properties of propiedades mecánicas en los cementos en general Biodentine compared to ProRoot MTA. Head y, en caso de Biodentine® en particular, Face Med. 2015;11(1):16.

demuestran que la RC aumenta con el paso del tiempo,

duplicando

incluso

los

valores

Bnai M, Sungurtekin-Ekci E, Odabas ME.

iniciales10,11.

Efficacy of Biodentine as an apical plug in non-vital permanent teeth with open apex: an Conclusión

in

vitro

study.

Biomed

Res

Int.2015;2015(2015):4.

En este estudio in vitro, el tipo de mezcla ya sea Sauro S, Babbar A, Gharibi B, Feitosa VP, manual o mecánica, no afectó significativamente Carvalho RM, Azevedo Rodrigues LK,

la resistencia compresiva inicial del cemento de Banerjee

A,

Watson

T.

Cellular

silicato tricálcico Biodentine®. De acuerdo con differentiation, bioactive and mechanical estos resultados, el uso del amalgamador mecánico properties of experimental light-curing pulp para la mezcla del producto no sería excluyente protection materials. Dent Mater. 2018

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