CONDIVIDI
1. a) Fotopolimerizzazione, b) Autopolimerizzazione.

Riassunto
La realizzazione di un restauro in composito esente da difetti strutturali e soprattutto clinici dipende dalla sua polimerizzazione. La sensibilità post-intervento, l’algia o la necrosi pulpare sono problematiche che possono verificarsi durante questa fase del protocollo operativo. Per questo motivo, è necessaria una conoscenza approfondita della reazione stessa, delle fonti luminose che la innescano e, in ultima analisi, dell’ambiente in cui essa avviene. Obiettivi. Con questo lavoro si vogliono evidenziare le problematiche legate alla polimerizzazione dei materiali compositi, con particolare riguardo all’aumento di temperatura indotto durante la reazione ed eventuali accortezze tecniche atte a contrastarla. Conclusioni. L’incremento termico pulpare dipende dall’intensità dell’unità di luce. Il potenziale rischio di danno pulpare indotto dal calore durante la polimerizzazione delle resine composite aumenta quando si usano sorgenti luminose a elevata energia.

Summary
Photo-polymerization of resin-based materials: thermal effects
The realization of a composite restoration free from structural and clinic defects depends on its polymerization. Problematic as the post-operative sensitivity, algia or the pulp necrosis, are closely tied to the polymerization efficiency. For this reason, the deep knowledge of the reaction, of the light sources that prime it and, in the final analysis of the context in which it happens, is of primary importance. Objective. This review evidences the problematic ones due to the polymerization of resin base composites, with particular regard to the temperature increase induced by the exothermic reaction and light curing devices. Conclusions. Thermal enhancement in pulp chamber depends on the intensity of the light unit. The potential risk of damage to pulp tissue induced from the heat during the polymerization of composite resins increases when luminous sources are used at elevated energy.

Loredana Cerroni
Emiliano Armellin
Guido Pasquantonio
Saverio Giovanni Condò
Dipartimento di Scienze Odontostomatologiche – Università degli studi di Roma Tor Vergata
Direttore: Saverio Giovanni Condò.

La preparazione cavitaria di un dente con strumenti rotanti ad alta velocità, la polimerizzazione dei compositi, l’indurimento delle resine acriliche durante la preparazione dei provvisori, l’utilizzo del laser e lo sbiancamento sono tutte procedure che possono provocare un incremento della temperatura intra-pulpare. Quindi, durante le fasi di lavorazione è necessario l’uso di dispositivi per il raffreddamento aria/acqua per eliminare il calore prodotto e minimizzare il trauma alla polpa. Ci sono diversi studi che dimostrano la capacità delle lampade di determinare un incremento termico tale da danneggiare la polpa. I meccanismi che conducono al danno pulpare sono la coagulazione, l’espansione del liquido nei tubuli dentinali, il danno vascolare e la necrosi tissutale. Nella presente revisione della letteratura verranno evidenziati i processi più importanti collegati all’incremento termico da polimerizzazione, con particolare attenzione alla funzione delle unità di luce.

Polimerizzazione dei compositi

Le proprietà dei materiali compositi sono migliorate significativamente negli ultimi dieci anni: diverse tipologie di materiali sono comparsi sul mercato con proprietà ottimizzate per specifiche indicazioni, come i compositi adatti ai restauri estetici, quelli più resistenti alla frattura per zone sottoposte a maggior carico occlusale e i compositi fluidi per procedure minimamente invasive. Un’efficace polimerizzazione dei materiali compositi fotoattivabili non dipende solo dalla loro composizione chimica e dalla quantità delle particelle di riempitivo, ma anche dall’irradiazione dei dispositivi fotopolimerizzanti. Nei compositi la reazione di polimerizzazione della matrice resinosa è una reazione a catena dove i monomeri di BisfenoloAglicidildimetacrilato (Bis-GMA), caratterizzati dalla presenza di due doppi legami situati ciascuno alle estremità della molecola, e altri monomeri resinosi si uniscono attraverso un meccanismo chiamato “addizione radicalica”. L’instabilità dei doppi legami, mediata da opportune sostanze presenti all’interno delle composizioni, è alla base della rapida reazione polimerica. Altra caratteristica importante è la capacità di produrre legami crociati al fine di creare una reticolazione tridimensionale che potenzia considerevolmente le proprietà meccaniche. Affinché inizi la polimerizzazione, è indispensabile la rottura dei doppi legami; l’iniziatore ha lo scopo di rendere instabili i doppi legami con la formazione di radicali liberi. Nei compositi fotoattivabili l’energia per la formazione dei radicali liberi è fornita da radiazioni elettromagnetiche capaci di agire sull’iniziatore, dissociandolo (Figure 1a-1b).

Fotoiniziatori

Molti materiali da restauro induriscono in seguito a irradiazione con luce visibile nel range 450-470 nm. Esistono vari fotoattivatori, ognuno dei quali possiede uno specifico picco di attivazione, che permettono la realizzazione di un’efficace rete polimerica (Tabella1). Fino a pochi anni fa il DL-canforochinone (468 nm) era l’unico fotoiniziatore presente nei compositi; in seguito sono stati introdotti anche il 1-fenil-1,2 propanedione (PPD), l’ossido di monoacilfosfato (MAPO o lucirina TPO) (370nm) e l’ossido di bisacilfosfato (BAPO o Irgacure 819) che sembrano ridurre i problemi della colorazione giallastra delle resine e riescono ad agire in maniera sinergica con il canforochinone per produrre una reazione di fotoiniziazione più efficiente (Park, 1999). Lo spettro di assorbimento di queste molecole è diverso però da quello del canforochinone. Le problematiche associate a questa serie di reazioni riguardano molteplici variabili che si concatenano tra loro. Lo spettro di emissione della lampada e quello di attivazione del fotoattivatore devono essere il più possibile compatibili, al fine di ottenere una polimerizzazione completa. Molti Autori si sono occupati di questo importante argomento valutandone il “rendimento quantistico” (Al-Qudan, 2005) o anche il “coefficiente di estinzione molare” (Aravamudahan, 2006; Neumann, 2005-2006). Il grado di conversione (DC) è correlato all’esposizione, all’energia radiante e alla durata dell’esposizione durante il processo di fotoattivazione definito anche come densità di energia (ED). Il grado di conversione modifica le prestazioni cliniche e le proprietà fisiche dei materiali compositi, contribuendo in modo sostanziale al successo del restauro. Il grado di conversione delle resine composite varia dal 55 al 73%. Con i monomeri ad alto peso molecolare come il BisfenoloA-glicidildimetacrilato (Bis-GMA) o l’uretandimetacrilato (UDMA), c’è sempre una polimerizzazione incompleta e una concentrazione significativa di monomeri residui e doppi legami C=C non attivati nella resina, derivante anche da diluenti come il trietilenglicoledimetacrilato (TEGDMA).

  • Alcuni compositi contengono più fotoattivatori, con diversa lunghezza d’onda di attivazione. Parametri del genere pongono importanti quesiti sulla tipologia di lampada più idonea da utilizzare perché se da un lato si allarga lo spettro di attivazione disponibile, dall’altro si assiste alla presenza di una quota di fotoattivatore non dissociato che può modificare negativamente le caratteristiche finali del composito dal punto di vista estetico e funzionale (Aravamudahan, 2006): la porzione non dissociata tende a far assumere al composito una colorazione giallo-arancio e, dal punto di vista strutturale, queste zone hanno una minore resistenza meccanica.
  • In commercio sono disponibili alcune lampade che hanno più di un picco di emissione. Questa caratteristica fornisce all’operatore la tranquillità di soddisfare i parametri di attivazione della totalità dei fotoiniziatori durante la polimerizzazione. Di contro l’energia dei picchi di emissione non coinvolti nella reazione, convertita totalmente in energia termica, determina un incremento notevole della temperatura di reazione, con evidenti problemi pulpari post-intervento.
  • Una polimerizzazione troppo violenta e con potenze eccessive può determinare quello che viene definito in letteratura l’effetto Trommsdorf: la velocità e l’intensità della reazione comporta un inefficace adattamento tridimensionale del polimero in formazione, con conseguente decadimento delle sue proprietà chimiche e fisiche. Infatti, aumentando l’energia applicata cresce il grado di conversione, ma aumenta anche lo stress da contrazione e la maglia polimerica non è capace di adattarsi a causa dell’elevato modulo elastico raggiunto nella fase di post-vetrificazione.

NESSUN COMMENTO

LASCIA UN COMMENTO