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Introducción
Según el último Estudio Nacional de Salud Bucal ENSAB IV el edentulismo total es una condición frecuente en la población adulta mayor en Colombia 1. Sumado a esto, el aumento del riesgo de deterioro físico y mental producto del envejecimiento y el uso constante de prótesis, incrementan la probabilidad de caídas y fracturas protésicas. (2 La necesidad de rehabilitar a los pacientes que presentan dichas circunstancias, exhorta al desarrollo de materiales acrílicos con aumentadas resistencias a cargas de impacto que permitan llevar a cabo tratamientos restauradores duraderos 3,4.
Las resinas acrílicas son los materiales de uso para bases de prótesis totales, en la búsqueda de proveer a estos materiales una mayor resistencia al impacto, se incluyen en su composición partículas de caucho, fibra de vidrio, fibras vegetales, micas, rellenos de aluminio, nano partículas de plata y nylon 5,6,7. Los altos costos de los materiales de refuerzo y la alteración de las demás propiedades, como por ejemplo las resistencia a la flexión con cargas progresivas, son los principales obstáculos en la mejora de estos materiales 2) (8.
En la literatura se reportan diferencias significativas en la resistencia al impacto de acrílicos de alto impacto y acrílicos convencionales para prótesis total; sin embargo, estas diferencias no se observan en todos los materiales evaluados y en algunos casos la diferencia no puede considerarse estadísticamente significativa 2,9,10.
El objetivo de este estudio fue comparar la resistencia al impacto de dos acrílicos convencionales y dos de alto impacto para bases protésicas. La hipótesis nula de esta investigación planteó que los valores medios de resistencia al impacto de los acrílicos convencionales son iguales a los valores medios de resistencia al impacto de los acrílicos de alto impacto.
Materiales y métodos
Se realizó una investigación básica experimental analítica. Se usaron cuatro resinas acrílicas para base de prótesis total y removible en esta investigación, descritas en la tabla 1. Se realizaron 40 barras de 50±2mm de largo x 7±0,2mm de ancho x 4±0,2mm de alto, se utilizó un calibrador digital (resolución 0.01mm) para confirmar la medida de las muestras. Se utilizaron barras de cera como moldes y se ubicaron en muflas de aluminio nacionales sobre una base de yeso tipo III (Fig.1A), se completó el proceso de llenado de la mufla con yeso tipo II y cerrado a presión con tornillos de las muflas (Fig. 1B). Se realizó eliminación de cera en agua a 80°C durante 45 minutos. Una vez eliminados los restos de cera del interior de los moldes en yeso (Fig. 1C) se enmufló siguiendo las indicaciones de la ficha técnica de cada material (Tabla 1).
Se realizaron 10 muestras o barras por cada acrílico a evaluar. Posteriormente, se pulieron las muestras usando papel abrasivo de carburo silicio granulometría 150- 400-600 (Fig. 1D) y se almacenaron a 37°C en un sustituto de saliva artificial (compuesto de un viscosante, un tensoactivo, y una solución de cloruro de sodio, magnesio, carbonatos, y fosfato de calcio (<10%) con un pH 6.7±0.5), durante 14 días. La prueba de impacto Charpy se realizó en una máquina ITC-XJU-22 previa calibración de la misma con 7 pruebas no incluidas en la muestra, a 17oC 11 con una masa de péndulo de 0,237 Kg y fuerza inicial de impacto de 1J (Fig. 2). Todos los ensayos se ejecutaron por el mismo ingeniero con experiencia en los ensayos. Los soportes se ubicaron a una distancia de 20mm. La ecuación para calcular la resistencia al impacto fue 12:
Donde J1 es la energía en Joules absorbida por la muestra, J2 es la energía de fricción en Joules ofrecida por el sistema, h es la altura en milímetros de la muestra y b es el ancho en milímetros de la muestra. La ejecución de esta prueba se realizó de acuerdo a los lineamientos de la norma ISO (1567-1999) 12.
Análisis estadístico
Para el análisis estadístico se realizó una prueba de Anderson-Darling (prueba de normalidad) y un análisis de varianza (ANOVA) a una vía. Una prueba de Tukey con un valor de significancia del 95% se realizó para comparar los cuatro grupos. Se usó el programa R-Project for Statistical Computing versión 3.5.2 para Windows.
El presente trabajo contó con la aprobación del Comité de Ética de la Facultad de Odontología de la Universidad Nacional de Colombia. Se constituyó como una investigación de bajo riesgo, sin el uso de material biológico o tratamientos en paciente.
Resultados
Todas las muestras elaboradas se fracturaron con la prueba de impacto. Los acrílicos de alto impacto reportaron valores superiores a los acrílicos de convencionales. El valor medio más alto de resistencia al impacto fue reportado por Lucitone199® y el valor medio más bajo por el acrílico Masterdent acrylic resin®. A su vez, estos dos mismos grupos representaron la mayor y menor dispersión de datos, respectivamente. La prueba de Anderson-Darling determinó que los datos de la distribución provienen de una distribución normal (Fig. 3). La prueba de ANOVA a una vía determinó que entre los cuatro grupos existían diferencias estadísticamente significativas (Tabla 2).
Tabla 2 Resultados resistencia al impacto (KJ/m2).
Los resultados de las medias de resistencia al impacto están expresados en kJ/m2. (LUC: LUCITONE, VCC: veracril convencional, VCH: veracril alto impacto, MSD: masterdent, DS: Desviación estándar, Coe var: Coeficiente de variación). ANOVA a una vía: Gl =3, valor de F= 12.27, P=0.000. Las medias que no comparten una letra mayúscula en superíndice son significativamente diferentes según prueba de tukey (p<0,05).
Discusion
La presente investigación evaluó y comparó la resistencia al impacto de cuatro marcas de acrílicos disponibles en Colombia. El acrílico Lucitone199® reportó significativamente el mayor valor de resistencia al impacto en el estudio. La hipótesis nula en la cual se planteaba igualdad en la propiedad de resistencia al impacto de acrílicos de alto impacto y convencionales no fue aceptada. Este resultado concuerda con lo obtenido por el estudio de Meng T y Latta M en 2005 13, donde mediante prueba de Izod el acrílico Lucitone 199® reportó una superioridad estadística frente a otras marcas de acrílico. Un resultado similar obtuvieron Dikbas I et al. en 2010 14, cuando compararon 6 marcas de acrílicos (Meliodent HC, Acron Hc, Acron MC, Meliodent SC, Triad VLC y Lucitone 199), una vez más Lucitone 199® fue significativamente superior, medido con la prueba de Charpy.
Las resinas acrílicas de alto impacto por su menor rigidez y mayor deformación, a comparación de acrílicos convencionales, se recomiendan para pacientes con riesgo de sufrir fracturas de acrílico 3. Los rellenos de caucho de butadieno estireno son los responsables directos del aumento considerable en la resistencia al impacto, pero también pueden influir negativamente en la resistencia transversa o flexural dependiendo de su concentración 15. Actualmente, existen varios copolímeros con mayor resistencia al impacto en el mercado, como el metilmetacrilato con butadieno copolimerizado por emulsión formando perlas de butadieno recubiertas; el copolímero butadieno-metacrilato sin recubrimientos, mezclas de cloruro de vinilo, acetato de vinilo y metilmetacrilato o de metacrilato y etilenglicol dimetacrilato 16. Sin embargo, las casas comerciales no reportan el tipo o porcentaje aproximado de relleno y copolímeros. Esto podría explicar las diferencias obtenidas en los distintos materiales probados, ya que no solo es el tipo de relleno o cantidad que contenga el acrílico, también la reacción o el copolímero formado durante el procesamiento lo que determina las propiedades finales.
Es de esperar un mejor comportamiento de los acrílicos de alto impacto frente a los convencionales en los ensayos de laboratorio, y este desempeño debería reflejarse en la clínica en una menor probabilidad de falla ante cargas súbitas o impacto de prótesis elaborada con estos materiales 10. Sin embargo, los resultados de la presente investigación deben ser entendidos con cuidado, además de las propiedades y composición de los distintos materiales, las metodologías de cada prueba de propiedades mecánicas, como dimensiones de muestras y distancia entre apoyos, sugieren que los resultados pueden variar de acuerdo al diseño de las prótesis 17. Por lo que, los resultados aquí presentados necesariamente no pueden ser extrapolados o representar directamente el comportamiento esperado de una prótesis elaborada con los materiales objeto de estudio.
Se considera que la presente investigación muestra como los materiales disponibles en nuestro medio podrían tener diferencias en sus propiedades, en este caso, en la resistencia al impacto. Evidenciar las ventajas y limitaciones de cada material, permitirá mejorar las indicaciones de su uso. Este trabajo fue el punto de partida para otras investigaciones donde se evaluarán otras propiedades de las resinas acrílicas.
Conclusiones
Con las limitaciones de esta investigación, se puede concluir que los acrílicos de alto impacto se pueden considerar como una alternativa más viable para la elaboración de prótesis ante los acrílicos convencionales, en busca de disminuir el riesgo de fracturas por accidentes o cargas repentinas o de impacto.
