Impacto da variabilidade da dose de radiação ionizante, da solução irrigante e do envelhecimento artificial na performance adesiva de um cimento resinoso universal e mecânica da dentina intrarradicular

Abstract

Mapas dosimétricos contemporâneos de radioterapia para tumores de cabeça e pescoço revelam grande heterogeneidade na dose absorvida pelos dentes, que varia de cerca de 10 Gy nas zonas periféricas do feixe a aproximadamente 50 Gy em regiões centrais, raramente atingindo os 60-70 Gy ainda comuns em modelos in vitro. O Capítulo 1 desta Tese discute essa discrepância e defende a adoção de faixas mais realistas em ensaios laboratoriais. Estudos futuros sobre radiação em dentes irradiados devem considerar mapas dosimétricos específicos, limitando os resultados a condições clínicas definidas, como tipo e localização do tumor, para evitar extrapolações inadequadas. O Capítulo 2 avaliou os efeitos da radiação ionizante (30 Gy), de diferentes soluções irrigadoras (CHX 2% e NaOCl 1%) e do envelhecimento artificial na união de cimento resinoso à dentina radicular humana, além de caracterizar suas propriedades micro e nanomecânicas. Neste estudo 96 pré-molares humanos foram distribuídos em 12 grupos que combinaram dose (0, 30 ou 60 Gy), solução irrigante (1 % NaOCl ou 2 % CHX) e envelhecimento artificial acelerado (10,000 termociclos) para avaliar, por ensaio de push-out, a resistência de união de um cimento resinoso universal à dentina intrarradicular. Outros 20 dentes foram submetidos à microdureza Vickers nos tempos T0 (baseline), T1 (pós-irradiação) e T2 (pós-irrigação), e cinco dentes adicionais em T2 passaram por nanoindentação em AFM para mensurar nanodureza e módulo de Young. A microdureza Vickers foi examinada por ANOVA de medidas repetidas, considerando dose, irrigante e terço radicular ao longo dos três momentos experimentais, também com pós-teste de Bonferroni. Como os dados de módulo de Young e nanodureza não apresentaram distribuição normal, as comparações intergrupo foram realizadas pelo teste de Kruskal-Wallis seguido de Dunn. Adotou-se também nível de significância de 5 % (p < 0,05) para todas as análises. Os resultados mostraram que a dentina intrarradicular irradiada com 30 Gy associada à CHX aumentou a resistência de união cervical após termociclagem, enquanto o uso NaOCl reduziu significativamente a adesão após 30 Gy e, de forma ainda mais acentuada, após 60 Gy; microdureza, nanodureza e módulo de Young seguiram o mesmo padrão de degradação, mais severo no terço apical irradiado a 60 Gy + NaOCl. Conclui-se que o desempenho adesivo em dentes irradiados é regido pela interação entre dose, irrigante e envelhecimento: doses moderadas combinadas à CHX preservam a integridade mecânica, ao passo que o NaOCl agrava a perda estrutural, sobretudo em doses elevadas.

Abstract: Contemporary dosimetric maps of radiotherapy for head and neck tumors reveal significant heterogeneity in the absorbed dose to teeth, ranging from approximately 10 Gy in the peripheral zones of the beam to approximately 50 Gy in central regions, specifically reaching the 60?70 Gy still common in in vitro models. Chapter 1 of this thesis discusses this discrepancy and advocates for the adoption of more realistic ranges in laboratory tests. Future studies of radiation in irradiated teeth should consider specific dosimetric maps, limiting the results to defined clinical conditions, such as tumor type and location, to avoid specific extrapolations. Chapter 2 evaluated the effects of ionizing radiation (30 Gy), different irrigating solutions (2% CHX and 1% NaOCl), and artificial aging on the bonding of resin cement to human root dentin, in addition to characterizing their micro- and nanomechanical properties. In this study, 96 human premolars were distributed into 12 groups that combined dose (0, 30, or 60 Gy), irrigant solution (1% NaOCl or 2% CHX), and accelerated artificial aging (10,000 thermocycles) to evaluate, by push-out testing, the bond strength of a universal resin cement to intraradicular dentin. Another 20 teeth were subjected to Vickers microhardness testing at T0 (baseline), T1 (post-irrigation), and T2 (post-irrigation), and five additional teeth at T2 underwent nanoindentation in AFM to measure nanohardness and Young's modulus. Vickers microhardness was examined by repeated-measures ANOVA, considering dose, irrigant, and root third throughout the three experimental moments, also with Bonferroni's post-test. Because the Young's modulus and nanohardness data were not normally distributed, intergroup comparisons were performed using the Kruskal-Wallis test followed by Dunn's multiple comparison test. A significance level of 5% (p < 0.05) was also adopted for all analyses. The results demonstrated that intraradicular dentin irradiated with 30 Gy combined with CHX increased cervical bond strength after thermocycling, while the use of NaOCl significantly impaired adhesion after 30 Gy and, even more so, after 60 Gy. Microhardness, nanohardness, and Young's modulus followed the same manipulation pattern, with greater severity in the apical third irradiated with 60 Gy + NaOCl. It is concluded that the adhesive performance of irradiated teeth is governed by the interaction between dose, irrigant, and aging: moderate doses combined with CHX preserve mechanical integrity, while NaOCl exacerbates structural loss, especially at high doses.