Efeito das irradiações ultravioleta (UV) e light emitting diode (LED) nas propriedades mecânicas dos alinhadores transparentes de poliuretano (PU)

Abstract

O objetivo do presente estudo in vitro é investigar possíveis alterações nas propriedades mecânicas de alinhadores transparentes de poliuretano (PU). Em um estudo piloto, amostras de alinhadores foram submetidas à Espectroscopia Raman antes e depois de irradiações de UV e de LED, e os resultados demonstraram evidente alteração da estrutura molecular. Em virtude disso, foi levantada a hipótese de que as radiações também provoquem alterações nas propriedades mecânicas. Foram confeccionados trinta alinhadores, pela empresa Align Technology Inc. (Invisalign ®), distribuídos em três grupos de dez alinhadores cada. Um grupo controle não sofreu irradiação, e os outros dois grupos foram irradiados: um com radiação UV dentro de uma câmara construída para esse tipo de experimento e um terceiro grupo com radiação LED por fotopolimerizador específico. Os grupos foram definidos, as irradiações foram efetuadas sob sigilo por um operador e as identificações, armazenadas em envelopes lacrados, somente foram reveladas após a conclusão dos testes e tabulação dos dados obtidos. Para avaliação das propriedades mecânicas, neste caso resistência à deformação, utilizou-se uma máquina de ensaio universal para o teste de carga. Os alinhadores foram preenchidos com gesso, com um alívio que deixou livres as áreas a serem testadas. O teste de tensão mostrou que tendo como referência o grupo controle, os alinhadores submetidos à radiação UV tornaram-se menos rígidos e os submetidos à radiação LED tornaram-se mais rígidos. O teste de H de Kruskal-Wallis foi realizado e evidenciou não haver diferença estatisticamente significativa na carga aplicada nas amostras dos diferentes grupos. O mesmo teste foi utilizado para avaliar a diferença entre a deformação ocorrida e o módulo de elasticidade nos três grupos. A hipótese nula foi rejeitada em ambos os testes, considerando o nível de 5% de significância, o que assegura que há uma diferença significativa entre os três grupos quanto à irradiação de UV ou LED. Ainda assim, para uma avaliação mais minuciosa utilizou-se o teste de Mann-Whtiney comparando os grupos dois a dois. O resultado apontou que as irradiações aplicadas neste estudo são responsáveis pelas diferenças estatísticas apresentadas.

The aim of the present in vitro study is to investigate possible changes in the mechanical properties of transparent polyurethane (PU) aligners. In a pilot study, specimens of aligners were subjected to Raman Spectroscopy before and after UV and LED irradiation, and the results showed evident alteration of the molecular structure. Because of this, it was hypothesized that the radiations also cause changes in the mechanical properties. Thirty aligners were made by Align Technology Inc. (Invisalign®), distributed in three groups of ten aligners each. A control group was not irradiated, and the other two groups were irradiated: one with UV radiation inside a chamber built for this type of experiment, and the third group with LED radiation by a specific photopolymerizer. The groups were defined, the irradiations were done under confidentiality by an operator and the identifications, stored in sealed envelopes, were only revealed after the completion of the tests and tabulation of the data obtained. To evaluate the mechanical properties, in this case resistance to deformation, a universal testing machine was used for the load test. The aligners were filled with plaster, with a relief that left free the areas to be tested. The tension test showed that taking the control group as reference, the aligners submitted to UV radiation became less rigid and those submitted to LED radiation became more rigid. The Kruskal-Wallis H test was performed and showed that there was no statistically significant difference in the load applied to the samples of the different groups. The same test was used to evaluate the difference between the deformation occurred and the modulus of elasticity in the three groups. The null hypothesis was rejected in both tests, considering the 5% significance level, which ensures that there is a significant difference between the three groups regarding UV or LED irradiation. Even so, for a more detailed evaluation the Mann-Whtiney test was used, comparing the groups two by two. The result pointed out that the irradiations applied in this study are responsible for the statistical differences presented.