Effect of Relative Humidity in Bond Strength to Enamel

Abstract

Introdução: Atualmente a grande maioria dos procedimentos restauradores requerem técnicas adesivas. O sucesso clínico destas restaurações está fortemente relacionado com a durabilidade da força de adesão. No entanto, o efeito das condições ambientais intraorais, como a humidade, nos procedimentos adesivos, continua a ser uma preocupação, especialmente se estes procedimentos forem realizados na ausência de isolamento absoluto. Este estudo tem como objetivo avaliar os efeitos da humidade relativa nas forças de adesão ao esmalte. Materiais e Métodos: Trinta terceiros molares humanos íntegros foram preparados em 4 superfícies (mesial, distal, palatino e vestibular), totalizando 120 superfícies de esmalte para adesão. Os 4 grupos experimentais (Optibond FL ou Prime&Bond Active, combinados com o uso ou a ausência de dique de borracha) foram testados em cada dente. Um dispositivo intraoral adaptado ao maxilar do paciente voluntário foi fabricado. O dispositivo foi concebido contendo uma ranhura cilíndrica no palato, onde a base acrílica previamente produzida para cada dente encaixa. Todos os procedimentos anteriores à aplicação do adesivo foram realizados fora da boca do paciente. Os procedimentos adesivos incluíram a aplicação de um sistema adesivo e subsequente colocação do material restaurador, sob as condições descritas. As amostras foram submetidas a teste de adesão por cisalhamento. As interfaces adesivas foram analisadas para determinação do padrão de fratura. A análise estatística das forças de adesão foi feita com recurso a ANOVA de medidas repetidas e teste post-hoc Dunn-Sidak (p < 0,05). A análise das diferenças entre as proporções de cada tipo de fratura foi realizada utilizando o teste de McNemar e correção dos valores de p pelo método Benjamini-Hochberg.Resultados: Observaram-se diferenças estatisticamente significativas (p < 0.001) entre os grupos experimentais relativamente às forças de adesão. Todos os pares de grupos apresentaram diferenças estatisticamente significativas (p < 0.05). O grupo OptiBond FL com dique de borracha teve o valor médio de forças de adesão mais elevado. Apenas fraturas adesivas e coesivas no esmalte foram registadas, tendo as últimas sido verificadas exclusivamente nos grupos experimentais com dique de borracha. Conclusão: Os níveis de humidade relativa intraoral afetam adversamente a resistência ao cisalhamento do esmalte. O isolamento absoluto com dique de borracha é uma técnica indispensável sempre que procedimentos adesivos são necessários, uma vez que se mostra eficaz no aumento da resistência de união ao esmalte, independente do sistema adesivo utilizado. O sistema adesivo total-etch de 3 passos, Optibond FL, obteve melhor desempenho que o outro sistema testado, em ambas as condições experimentais.

Introduction: Nowadays, the great majority of restorative procedures require adhesive techniques. The clinical success of these restorations is strongly related to the durability of the bond strength. However, the effect of the intraoral environmental conditions, such as humidity, on bonding procedures remains a concern, mainly if performed in the absence of absolute isolation. This study aims to evaluate the effect of relative humidity on shear bond strength to enamel. Materials and Methods: Thirty sound human third molars had the mesial, distal, lingual, and vestibular enamel surfaces prepared, providing a total of 120 surfaces for bonding. All four experimental groups were tested within each tooth (Optibond FL or Prime & Bond Active, combined with the use or absence of rubber dam). A custom upper arch splint was made to fit our volunteer’s mouth. The oral device was designed holding a palatal cylindrical slot where the acrylic base previously produced for each tooth tightly fits. All procedures prior to the adhesive application were performed outside of the patient’s mouth. Bonding procedures included the application of an adhesive system, followed by restorative material placement under both aforementioned conditions. Specimens were then submitted to shear bond strength testing. In addition, the adhesive interfaces were inspected for fracture pattern assessment. Statistical analysis of bond strength results was carried out using repeated measures ANOVA and Dunn-Sidak post hoc test (p < 0.05). The differences between fracture type proportions were analyzed using McNemar testing and p-values corrected by the Benjamini-Hochberg method.Results: Statistically significant differences were observed (p < 0,001) between the experimental groups regarding bond strength. Pairwise comparisons of all study groups revealed statistical differences (p < 0.05). The group OptiBond FL with rubber dam presented the highest mean bond strength value. Only adhesive and cohesive within enamel fractures were recorded, with the latter being exclusively verified in rubber dam experimental groupsConclusion: Intraoral relative humidity levels adversely affect shear bond strength to enamel. Absolute isolation with rubber dam is an indispensable technique whenever adhesive procedures are required, as it proves effective in potentiating bond strength to enamel independently of the adhesive system used. The three-step total-etch system OptiBond FL performed better than the other tested system in both experimental conditions.