7.1 COMPONENTES DE LAS UNIDADES DE FOTOPOLIMERIZACIÓN HALÓGENAS
7.1.1 Lámpara o bulbo
El bulbo halógeno debe tener una potencia que no puede ser inferior a 50 watts y es complementado con un reflector y tener unas características específicas para cada tipo de unidad de fotopolimerización, para lograr una intensidad adecuada de 600mW/cm2.
Estos bulbos poseen una vida útil limitada que es poco observable a simple vista , a veces pueden oscurecerse, resquebrajarse, perder reflectividad y por lo tanto brindan una menor calidad y cantidad de luz disminuyendo también su intensidad, conllevando una polimerización deficiente en las resinas compuestas.
7.1.2 Filtros
Las lámparas de fotopolimerización intraoral deben poseer unos elementos cuya función es filtrar las longitudes de ondas no deseadas. Por lo general existen dos tipos de filtros uno para que bloquee las ondas que no corresponden con la luz azul, y otro para impedir el paso del calor.
Como consecuencia del uso, de polvillo acumulado, por el aporte de calor generado por los bulbos o por una deficiente ventilación, o por resquebrajamiento o fracturas de la superficie los filtros pierden efectividad, por tales motivos debe revisarse periódicamente para ser reemplazados si se observa alguna anomalía en su funcionamiento. (29)
7.1.3 Sistema de ventilación
Este es uno de los componentes que debe ser más eficientes, gracias a él, la vida útil del bulbo puede prolongarse o ser de menor duración. En general estos sistemas pueden tener un sistema electrónico que mide los cambios de temperatura, el cual permite encenderse o apagarse dependiendo de la variación de la temperatura.
7.1.4 Guía de luz
La guía de luz consiste generalmente en una fibra óptica, que puede ser flexible o rígida; en la actualidad se usan rígidas por su mayor vida útil y su mayor confiabilidad, el mantenimiento es bajo y solo se debe tener la precaución de limpiarla y evitar la fractura de la punta. Esta fibra óptica puede ser cambiada por otras de mayor diámetro en algunos casos que así lo requieran, pero se debe tener en cuenta que a mayor diámetro menor es la potencia entregada por la fibra ya que el bulbo es el mismo pero aumenta la superficie por donde se emite la luz.
7.1.5 Reguladores de tensión y temporizador
Para el bulbo como para la calidad de la luz emitida por él, es fundamental este componente, ya que le brinda una tensión homogénea sin caída ni fluctuaciones debido a que rectifica y mantiene una entrada de corriente estable las unidades de polimerización modernas incorporan un temporizador sónico que ayuda a controlar el tiempo de exposición adecuándolo a cada tipo de material o situación clínica. En el mercado también encontramos aparatos que regulan la cantidad de potencia entregada de modo que, se puede trabajar en un inicio con una potencia baja y luego se va incrementando en forma paulatina y constante hasta llegar al rendimiento máximo. (29) (7)
7.1.6 Radiómetros
La evaluación del funcionamiento del equipo se debe realizar con estos componentes que en los aparatos de última generación vienen incluidos y tienen dos formas de realizar la medición, una de forma cuántica ósea en una escala numérica y la otra con un indicador lumínico que informa si la unidad está dentro del rango de normalidad.
7.2 UNIDADES DE ALTA INTENSIDAD
7.2.1 Unidades láser
Las lámparas de curado láser con gas noble de argón emite luz en una ancho de banda de 454-514 nanómetros; estas lámparas presentan como ventaja que no producen calor y la desventaja es que el diámetro reducido de la guía de luz hace necesario efectuar varias aplicaciones en lugares diferentes para abarcar toda la superficie; también el alto costo es una desventaja. (29)
7.2.2 Unidades por arco de plasma
Estas unidades de arco de plasma (arco de xenón) se denominan comercialmente PAC (pulse arc curing) poseen un ancho de banda de 320-520 nanómetros y su intensidad puede llegar a los 2.500 mw/cm2. Sus constituyentes principales son ampollas con gas xenón y dos electrodos en su interior conectados a una fuente de alto voltaje, que al paso de la corriente eléctrica genera un arco voltaico de gran intensidad lumínica; debido a esta mayor intensidad la transferencia de calor a los tejidos también es mayor y se debe usar de forma pulsátil, con intervalos de 10 segundos mínimo entre cada aplicación. (29)
7.2.3 Unidades de fotopolimerización LED
Estas lámparas utilizan una tecnología diferente de las lámparas halógenas, la producción de energía se realiza por medio del paso de corriente eléctrica a través de los diodos emisores de luz (LED) los cuales son semiconductores basados en la tecnología del silicio.
Los semiconductores están contenidos en un sustrato de soporte que reaccionan emitiendo fotones los cuales son responsables de la producción de luz.
Estas lámparas no presentan focos, son diodos ordenados de manera simétrica y en forma radial y de manera concéntricas que generan luz con una longitud de onda que van desde los 440 y 490 nanómetros que permiten activar las canforoquinonas y producir la polimerización del material. Estas unidades no requieren ventilación debido a la ausencia de filamentos que son los responsables de la producción de calor.
Finalmente no debemos olvidar que una parte del éxito de las restauraciones con resinas compuestas es una polimerización correcta.
7.3. EFECTOS SECUNDARIOS DE LA LUZ DE POLIMERIZACIÓN
Se debe también recordar el daño que produce la luz azul generada por las lámparas de fotocurado sobre el ojo humano. Estudios realizados sobre retina de mono han demostrado que esta luz genera al igual que en los composites la formación de radicales libres reactivos, que reaccionan con el agua de las células dando como resultado la formación de peróxidos en las células visuales de la retina. Estos peróxidos son muy reactivos e inestables que ocasionan la desnaturalización de los delicados fotoreceptores del ojo humano. (7)
7.4. FÍSICA DE LA POLIMERIZACIÓN
Es necesario tener en cuenta algunos elementos de la física para poder comprender mejor porque podemos polimerizar un material con la emisión de luz. El primer elemento el concepto de Trabajo (W), Fuerza (F), Distancia (D), superficie (cm2), y las unidades en las cuales vamos a medir estas variables F x D = T F; F (fuerza) x D (distancia) es igual a T (trabajo), la unidad es el joule (J). Para polimerizar un material vamos a necesitar cierta cantidad de J en una cantidad de tiempo determinada.
La unidad que vayamos a utilizar debe tener y entregar la suficiente potencia por unidad de superficie para generar el trabajo de polimerización y para que el material reaccione correctamente en tiempo y forma.
Para poder alcanzar una óptima polimerización la unidad debe tener una potencia por unidad de superficie de 600mw x cm2, pero se debe tener en cuenta que potencias iniciales muy elevadas como 800/850mw x cm2 pueden ser perjudiciales debido a que generan una gran contracción de polimerización y trae efectos no deseados en la masa del material y en la estructura dentaria a la que queremos que se adhiera. Otro factor que se debe tener en cuenta es la producción de calor asociada a las radiaciones de luz azul, podemos evaluarla con un radiómetro específico para medición de temperatura y no debe superar los 50mw x cm2, si es superado este valor indica que se está produciendo energía no deseada y se podrían causar daños en los tejidos circundantes especialmente la pulpa. (29)
7.5 FACTORES ANEXOS A LA POLIMERIZACIÓN
7.5.1 Distancia material – luz
La distancia a la superficie del material debe ser la mínima posible, se debe tener en cuenta que la lámpara no debe tocar el material para así, evitar contaminar el extremo con la resina compuesta o el adhesivo. Tampoco debe alejarse para no aumentar la zona de dispersión y disminuir de este modo la intensidad de la polimerización y generar el efecto linterna que es adverso.
7.5.2 Espesor del material
Para poder realizar una óptima polimerización de una resina compuesta es necesario que el espesor no supere dos milímetros, debido a que la luz no penetra con suficiente intensidad y la polimerización va a ser incompleta en las zonas profundas generando cambios en las propiedades mecánicas del material.
7.5.3 Tiempo de fotoactivación
Deben seguirse las especificaciones del fabricante con respecto al tiempo en que se debe polimerizar el producto, debido a que si se tiene una intensidad adecuada aun con altas intensidades pero el tiempo es insuficiente el material no va a polimerizar completamente. Igualmente sucede cuando la profundidad de la lesión es muy grande. (29) y (30).
8. ESMALTE
La mayor parte del cuerpo del diente se encuentra constituida por la dentina y esta a su vez es la que soporta al esmalte, estructura fundamental en la resistencia y dureza del diente.
La gran mayoría de estructuras calcificadas del cuerpo humano se depositan en una matriz de colágeno fibrilar, y de allí se inicia la formación y maduración de dicha estructura. El esmalte no se deposita en una matriz colágena fibrilar, es mayor el papel que desempeñan en la formación del esmalte las proteínas. El esmalte es depositado por una sola hilera de células que han sido denominadas ameloblastos; estos ameloblastos secretan proteínas en las fases iniciales del desarrollo que son proteínas matrices llamadas amelogeninas o proteínas del esmalte fetal, y a medida que estas células se van desplazando hacia la periferia, van dejando dentro del pre-esmalte, cristales de esmalte en forma de cintas y gradualmente se va eliminando la matriz proteica, y es reemplazada por cristales inorgánicos de apatito. En la fases iniciales del desarrollo cuando el pre-esmalte es blando, el tejido contiene un 30% de proteínas y de forma progresiva, el contenido inorgánico aumenta y las proteínas disminuye hasta un 1% o un poco menos. (2)
Esto se traduce en una perdida selectiva de peso molecular de las proteínas, como consecuencia encontraremos diferencias en la calidad del material proteico que queda atrás durante el proceso de migración de las células. Experimentos de análisis bioquímica han demostrado que algunas proteínas se pierden a medida que se va depositando mineral.
Existen dos proteínas estrechamente relacionadas y las cuales participan con más o menos un 20% del peso de las proteínas del esmalte fetal con un peso de unos 6000 daltons. Estas poseen residuos de fosfoserina lo que ha conducido a varios científicos a inferir que este fosfato se encuentra implicado en los procesos de mineralización del esmalte.
Los cristales de apatito del esmalte son mucho más grandes que los de la dentina, y los que se encuentran presentes en los huesos. Además presentan un mayor nivel de orientación. Se piensa que esta organización se debe a que a medida que los pequeños cristales alargados son depositados por las amelogenínas, al mismo tiempo las proteasas van degradando a las proteínas; estos cristales van creciendo de forma ordenada y para el momento de la renovación total de las proteínas del esmalte se produce la formación gradual y controlada de los cristales de apatito extraordinariamente grandes y con una orientación muy adecuada. (27)
Esta extraordinaria orientación parece seguir un orden jerárquico al interior de sus niveles estructurales, desde lo más pequeño niveles atómicos hasta lo más grande de nivel microscópico que son los bastones o prismas del esmalte. Dichos prismas tienen un espesor de aproximadamente 10.000Å y una longitud de 3mm. Estos prismas según su distribución, por demás un poco compleja son los que dan al esmalte las propiedades de densidad y dureza. Estos prismas a su vez son constituidos por millones de unidades más pequeñas de alrededor de 1.000Å denominados cristalitos y a su vez, estos constituidos por millares de unidades más pequeñas de tan solo 10 Å, denominadas células unitarias igualmente con una disposición jerárquica muy compleja.
Como lo he mencionado anteriormente la estructura del esmalte se puede analizar por niveles estructurales, a continuación lo haremos de menor a mayor tamaño.
8.1 Composición química del esmalte
La estructura del apatito, nombre genérico que reciben algunos minerales con organización cristalina característica y que químicamente son variantes de la formula D5T3, en la que d es un catión divalente (Ca++4, Ba+4, Etc.), T es un anión compuesto tetraédrico trivalente (PO4 -3, AsO4 -3, etc.), y m, es un anión monovalente (OH-, F-, Cl-, etc.). La célula unitaria del apatito contiene dos unidades de la formula D5T3M. Al interior de la célula unitaria se pueden producen sustituciones iónicas y es por esto que queda convenientemente indicada la estequiometria del apatito, expresada en términos del contenido de una célula unitaria completa. (2)
Aunque los componentes minerales del hueso y el esmalte frecuentemente son descritos como formas impuras del hidroxiapatito, la organización de los átomos corresponde a la de los demás apatitos en relación a su configuración de las especies D, M, T.
Existen una gran variedad de minerales de apatito, el hidroxiapatito tan solo es uno de ellos, algunos son naturales otros son sintetizados y otros son solamente hipotéticos. Una característica química del hidroxiapatito, es la relación molar entre calcio (Ca) y fósforo (P). La relación molar Ca/P para el hidroxiapatito puro (Ca10 (PO4)6(OH)2), es de 1.67; para el fluorapatito cuya fórmula es (Ca10 (PO4)6(F)2), donde los dos grupos hidroxilos del hidroxiapatito son sustituidos por iones fluoruro, es de 1.67. Cabe subrayar que la variación del ión monovalente o especie M no afecta la relación molar Ca/P del apatito; no siendo igual cuando es sustituido el catión y el anión divalente, sustituciones de este tipo disminuyen la relación molar Ca/p.
Además de estos componentes se ha encontrado en análisis químicos que hay presencia de otros iones, en la tabla 1.1 se muestra los iones que prevalecen en el esmalte y son comparados con las que serían de esperarse en tres apatitos homogéneos.
Tabla.1.1. comparación de la composición del esmalte con la de los apatitos puros (% de peso)
Tomada de bases biológicas de la caries dental, salvat editores, 1986.
Los valores inferiores en el contenido de calcio y fósforo en el esmalte, que muestra la tabla con respecto a los apatitos de fosfato cálcico puro se debe a la relación molar Ca/p más baja que hay en el esmalte.
En la entrada número tres de la tabla encontramos valores grandes de carbonato contenido en el esmalte. Por esta razón autoridades en el tema prefieren atribuirle al mineral del esmalte el nombre de apatito de carbonato.
