Enamel Craze Lines – An in vitro evaluation of experimental therapeutic approaches

Abstract

IntroduçãoAs fissuras de esmalte correspondem a pequenas “linhas” de interrupção da integridade do esmalte. Normalmente, não estão associadas a perda macroscópica de estrutura, mas este fica comprometido por perda de integridade. Visto que a literatura relacionada com este tema é escassa – no que toca quer ao prognóstico quer a opções de tratamento -, o presente estudo propõe-se a testar uma metodologia para criar fissuras de esmalte com sucesso em dentes hígidos, ensaiar técnicas que permitam a sua caraterização e avaliar várias opções de tratamento experimentais.Materiais e MétodosForam selecionados 11 pré-molares superiores extraídos por motivos ortodônticos, cujas cúspides vestibulares e palatinas foram ensaiadas individualmente com recurso a uma prensa de compressão vertical, de modo a despoletar a formação de fissuras em ambas as faces. As fissuras foram caraterizadas com recurso a fotografia sob condições de luz e ampliação controladas e a analisadas com Micro-CT. As metades inferiores das coroas foram isoladas com um elástico ortodôntico e teflon e os dentes foram então divididos em 3 grupos: os dentes do 1º grupo foram tratados com Prime&Bond Active (PBA), os do 2º grupo com ICON e os do 3º grupo não foram submetidos a qualquer tratamento. Foram tiradas novamente fotografias, antes de cortar os dentes transversal e longitudinalmente para serem analisados sob microscopia eletrónica de varrimento.ResultadosNo que toca a criação de fissuras, a força média aplicada foi de 416,06N e a duração média dos ensaios foi de 303,13 segundos. Todas as amostras apresentavam uma zona plana de deformação plástico no vértice de cada cúspide. A espessura das infrações variava entre 2-8μm. Foram observadas melhorias óticas ligeiras com ambos os tratamentos. ICON® aparenta infiltrar até profundidades que rondam os 1200μm, enquanto que o Prime&Bond Active apenas parece penetrar até cerca de 700μm.DiscussãoTécnicas imagiológicas baseadas em raios-x não oermitiram caraterizar as fissuras com sucesso, pelo que metodologias óticas devem ser preferenciais. Diferenças na infiltração de ambos os produtos podem ser explicadas pelos seus diferentes composições e protocolos de aplicação, nomeadamente no que concerne o condicionamento ácido. O preenchimento da infração destacava-se frequentemente devido às etapas da metodologia experimental aplicada.ConclusãoA criação de fissuras in vitro foi efetivada com sucesso e de modo consistente.Os métodos de transiluminação permitiram observar apenas uma ligeira atenuação da fissura.Foi possível infiltrar tanto o ICON® como o PBA e a camada superficial formada no topo da superfície de esmalte ajuda a reduzir ligeiramente o efeito ótico da fissura de esmalte. No que toca ao preenchimento estrutural da fissura, ICON® aparenta penetrar mais profundamente do que o PBA. Contudo, nas regiões mais profundas da fissura ambas as resinas se destacaram facilmente do esmalte provavelmente devido aos procedimentos de preparação das amostras.

IntroductionCraze lines consist of small “lines” of interruption of enamel’s integrity. Usually, they are not associated to any macroscopic material loss, however the structure’s integrity is compromised. Since literature surrounding this subject is scarce – concerning both the prognosis and treatment options -, the present study aims to test a methodology to successfully create craze lines in healthy teeth, assess techniques to characterize them and evaluate various experimental therapeutic approaches. Materials and MethodsEleven upper premolars extracted on account of orthodontic reasons were selected. The buccal and palatal cusps of each tooth were assayed with a vertical compression press, in order to create and drive craze lines across the tooth’s surface. The fissures were characterized by means of photography under standardized light and magnification conditions and analysed through a micro-CT scan. The lower halfs of each sample’s crown was isolated with an orthodontic elastic band and teflon tape and the teeth were then divided across 3 groups: group 1 samples were treated with Prime&Bond Active (PBA), group 2 specimens were treated with ICON and group 3 teeth were left untreated. Photographs were once again taken before sectioning the samples transversal and longitudinally to be examined under scanning electron microscopy.ResultsIn what concerns the creation of craze lines, the overall average applied force was 416,06N and the average test lasted for 303,13 seconds. A flat plastic deformation on the cusp tip was observable on all samples. The created infractions’ length averaged from 2-8 μm. Slight optical improvements were observed on both treatments. ICON® seems to be able to infiltrate at average depths of 1200 μm, while Prime&Bond Active appears to only penetrate to around 700 μm.DiscussionX-ray based imaging techniques are not successful in characterizing craze lines and optical methods should be preferred. Differences between the infiltration of both treatments might be explained by their different compositions and application protocols, mainly in what concerns the etching steps. The filling was frequently detached due to the samples’ processing techniques.ConclusionThe creation of in vitro craze lines was successful and consistent.The transillumination techniques allow the observation of a slight mitigation of the craze line.Both ICON® and PBA are able to infiltrate and the superficial layer formed on top of the enamel surface helps to slightly reduce the craze line’s optical effect. In what concerns the structural filling of the infraction, ICON® seems to penetrate to a deeper extent than PBA. Nonetheless, in the deepest areas of the craze lines both fillings easily detach from the enamel probably due to the samples’ preparation.