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Master's Dissertation
DOI
10.11606/D.58.2011.tde-21092011-144118
Document
Author
Full name
Talitha de Siqueira Mellara
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
Ribeirão Preto, 2011
Supervisor
Committee
Queiroz, Alexandra Mussolino de (President)
Dibb, Regina Guenka Palma
Ribeiro, Luciana Pomarico
Title in Portuguese
Influência da irradiação com cobalto-60 nas propriedades mecânicas, químicas e morfológicas do esmalte e da dentina de dentes decíduos - estudo in vitro
Keywords in Portuguese
cárie de radiação
cobalto 60
composição química
dentes decíduos
microdureza
morfologia
radioterapia
Abstract in Portuguese
O objetivo do presente estudo foi avaliar, in vitro, os efeitos da irradiação com cobalto-60 (Co 60), nas propriedades do esmalte e da dentina de dentes decíduos por meio da: 1 - microdureza longitudinal; 2 - morfologia em microscopia eletrônica de varredura (MEV); e 3 - composição química em espectroscopia de energia dispersiva de raios X (EDX). No primeiro experimento foi avaliada a microdureza do esmalte e da dentina (n=12 hemissecções vestibulares) em 3 profundidade (superficial, média e profunda), antes e a cada 10 Gy de irradiação, até uma dose cumulativa total de 60 Gy. No segundo experimento foi avaliada a morfologia do esmalte e da dentina por meio de MEV (n=8 hemissecções), sendo 2 hemissecções vestibulares irradiadas com a dose cumulativa de 30 Gy, 2 hemissecções vestibulares irradiadas com a dose cumulativa de 60 Gy e 4 hemissecções palatinas não irradiadas. No terceiro experimento, identificou-se os elementos químicos do esmalte e da dentina por meio de EDX (n=4 hemissecções), utilizando-se as mesmas hemissecções previamente submetidas à MEV (com a dose cumulativa de 60 Gy de irradiação e nas hemissecções não irradiadas). No primeiro experimento a microdureza, antes e após, a irradiação, foi avaliada na mesma hemissecção dental (face vestibular). Já no segundo e terceiro experimentos, as hemissecções vestibulares foram submetidas à irradiação e as hemissecções palatinas do mesmo dente funcionaram como controle. Os dados foram analisados quanto à sua distribuição e submetidos à Análise de Variância a dois critérios. Para a diferenciação das médias, empregou-se o teste de Fisher. O nível de significância adotado foi de 5%. A microdureza longitudinal no esmalte, como um todo, variou após as diferentes doses de irradiação, aumentando significantemente após a dose de 60 Gy (p<0,05), com valores de 191,4 KH (controle); 184,7 KH (10 Gy); 184,6 KH (20 Gy); 192,9 KH (30 Gy); 198,2 KH (40 Gy); 204,1 KH (50 Gy) e 211,4 KH (60 Gy). Observou-se que no esmalte profundo foi encontrado o maior valor médio de microdureza (206,7 KH), o qual foi estatisticamente diferente (p<0,05) do valor médio das duas outras regiões avaliadas. Na microdureza longitudinal da dentina como um todo, após as diferentes doses de irradiação, observou-se diferença estatisticamente significante entre os valores de microdureza da dentina não irradiada (28,9 KH) com relação à dentina irradiada com doses de 10 Gy (23,8 KH), 20 Gy (25,6 KH), 30 Gy (24,8 KH) e 40 Gy (25,7 KH) (p<0,05). As doses 50 Gy e 60 Gy apresentaram o mesmo valor médio de microdureza (26,7 KH) e diferente da dose de 10 Gy de irradiação (p<0,05). Com 60 Gy não houve diferença estatisticamente significante quando comparado à dentina não irradiada (p>0,05). Observou-se que na dentina média foi encontrado o maior valor médio de microdureza (29,9 KH), o qual foi estatisticamente diferente (p<0,05) das outras regiões avaliadas. Na análise morfológica do esmalte observou-se que os grupos irradiados com dose de 30 Gy e 60 Gy mostraram maiores alteração da superfície do esmalte, em comparação ao esmalte não irradiado para todas as regiões analisadas, o mesmo ocorrendo na dentina. Na análise química do esmalte e da dentina irradiados, quando comparados aos espécimes não irradiados, observou-se redução de oxigênio (O) e aumento de cálcio (Ca). Conclui-se que a irradiação de dentes decíduos com Co-60 influenciou a microdureza longitudinal do esmalte e da dentina, dependendo da dose e da área irradiada. No esmalte como um todo, a microdureza aumentou com a dose cumulativa de 60 Gy, independente da área analisada. Na dentina, não houve alteração dos valores de microdureza após irradiação, independente da área analisada. Com relação à morfologia, foi observada desorganização do esmalte e da dentina, que passaram a apresentar uma superfície amorfa com aumento das doses de irradiação, com maior dificuldade de identificação dos prismas de esmalte e túbulos dentinários, respectivamente. Quimicamente observou-se redução na porcentagem de oxigênio e aumento na porcentagem de cálcio no esmalte e na dentina irradiados.
Title in English
Influence of cobalto-60 irradiation on the mechanical, chemical and morphological properties of enamel and dentin of primary teeth an in vitro study
Keywords in English
60 cobalt
chemical composition
microhardness
morphology
primary teeth
radiation caries
radiotherapy
Abstract in English
The aim of this study was to evaluate, in vitro, the effects of cobalto-60 (Co 60) irradiation on the properties of enamel and dentin of primary teeth by analysis of: 1 - longitudinal microhardness; 2 morphology by scanning electron microscopy (SEM); and 3 chemical composition by energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDX). In the first experiment, enamel and dentin microhardness (n=12 buccal hemisections) was evaluated at 3 depths (superficial, meddle and deep), before and at each 10 Gy irradiation, up to a total cumulative dose of 60 Gy. In the second experiment, enamel and dentin morphology was evaluated by SEM (n=8 hemi-sections), being 2 buccal hemi-sections irradiated with a cumulative dose of 30 Gy, 2 buccal hemi-sections irradiated with a cumulative dose of 60 Gy and 4 non-irradiated palatal hemi-sections. In the third experiment, the chemical elements in enamel and dentin were identified by EDX (n=4 hemi-sections), using the same hemi-sections previously subjected to SEM analysis (irradiated with a cumulative dose of 60 Gy and non-irradiated). In the first experiment, microhardness was evaluated before and after irradiation in the same dental hemi-section (buccal face). In the second and third experiments, the buccal hemi-sections were irradiated and the palatal hemi-sections of the same tooth served as control. After analysis of distribution, data were subjected to two-way analysis of variance and Fishers exact test was used for differentiation of means. A significance level of 5% was adopted. Overall, longitudinal microhardness of enamel varied after the different irradiation doses, increasing significantly after the dose of 60 Gy (p<0.05), with values of 191.4 KH (control); 184.7 KH (10 Gy); 184.6 KH (20 Gy); 192.9 KH (30 Gy); 198.2 KH (40 Gy); 204.1 KH (50 Gy) and 211.4 KH (60 Gy). Deep enamel presented the highest mean value of microhardness (206.7 KH), which was significantly different (p<0.05) from the mean values of the other evaluated regions. Overall, after the different irradiation doses, there was statistically significant difference between the longitudinal microhardness values of non-irradiated dentin (28.9 KH) compared with dentin irradiated with doses of 10 Gy (23.8 KH), 20 Gy (25.6 KH), 30 Gy (24.8 KH) and 40 Gy (25.7 KH) (p<0.05). The doses of 50 Gy and 60 Gy presented the same mean value of microhardness (26.7 KH) and differed from the dose of 10 Gy irradiation (p<0.05). There was no statistically significant difference for irradiation with 60 Gy compared with non-irradiated dentin (p>0.05). The highest mean value of microhardness was obtained in the middle dentin (29.9 KH), which was significantly different (p<0.05) from the other analyzed regions. The morphological analysis of enamel and dentin revealed that the groups irradiated with doses of 30 Gy and 60 Gy presented greater surface alterations compared with non-irradiated specimens at all analyzed regions. The chemical analysis of irradiated enamel and dentin compared with non-irradiated specimens revealed a decrease of oxygen and an increase of calcium. In conclusion, irradiation of primary teeth with Co-60 influenced the longitudinal microhardness of enamel and dentin, according to the dose and irradiated region. In enamel as a whole, microhardness increased with the cumulative dose of 60 Gy, regardless of the analyzed region. In dentin, there was no change in the microhardness mean values after irradiation, regardless of the analyzed region. The analysis of morphology revealed that, the increase of the irradiation dose resulted in enamel and dentin disorganization, which presented an amorphous surface with difficulty in identifying enamel prisms and dentin tubules, respectively. The chemical analysis revealed a decrease in the percentage of oxygen and an increase in the percentage of calcium in irradiated enamel and dentin.
 
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Publishing Date
2012-04-10
 
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