Unidades de fotopolimerización odontológicas
En la actualidad muchos de los materiales que usan en la odontología restauradora son de foto activación, de modo que en la práctica clínica moderna es indispensable tener una unidad de fotopolimerización.
El espectro de luz utilizado para la polimerización de las resinas compuestas fotopolimerizables oscila entre 380 nm y 500 nm (luz azul), siendo la canforoquinona el fotoiniciador más común. La canforoquinona, que tiene su mayor absorción a unos 470 nm, es de color amarillo. Los colores de esmalte, resinas compuestas de colores muy claros, matices incisales y translúcidos pueden contener otros iniciadores como fenilpropanodiona (PPD) y Lucerina TPO, que tienen su mayor absorción por debajo de los 400 nm.
En relación al espectro de luz, las unidades de fotopolimerización que se usan en la actualidad deben ser capaces de emitir luz azul dentro del rango de 380 nm a los 500 nm.
Existen cuatro tipos de fuentes de luz azul, que se han utilizado para activar los fotoiniciadores en resinas dentales: cuarzo-tungsteno-halógeno (QTH), plasma-arco (PAC), láser de iones de argón y el emisor de luz diodo (LED). Estas fuentes producen luz de diferentes formas, y se han establecido directrices para la selección y el uso de lámparas de polimerización.
Las unidades halógenas (QTH) emiten luz a una longitud de onda entre 400-500 nm. La intensidad generada por este tipo de dispositivos oscila entre 400 mW/cm2 a 800 mW/cm2. Estas lámparas están constituidas de un cristal de cuarzo que tiene en su interior un filamento de tungsteno y gas halógeno. Emite una luz blanca que se hace pasar por un filtro quedando solo la energía de longitudes de onda correspondientes a la luz azul. Para impedir su sobrecalentamiento, la temperatura generada se disipa por medio de un ventilador incluido en el dispositivo.
Las unidades de arco de plasma fueron promocionadas para ofrecer una irradiancia hasta intensidades aproximadas de 1.800 mW/cm2, y afirmaron que la exposición en tiempos entre 3 y 5 segundos podría fotopolimerizar con éxito un incremento de 2 mm de espesor de resina compuesta. La fuente de luz de las PAC tiene dos electrodos de tungsteno que están rodeados por gas xenón. La mayoría de las luces PAC ofrecen una emisión de amplio espectro de 390 a 510 nm, una alta potencia radiante y una alta irradiancia. Las unidades PAC son caras, ruidosas, grandes, no portátiles, no puede funcionar con baterías y son menos populares con la introducción de luces de polimerización LED de alto rendimiento. Además, la bombilla de xenón es costosa de reemplazar cuando falla.
Las unidades de fotopolimerización de láser argón generan luz cuando la energía es aplicada a un átomo, elevando un electrón a un nivel de energía más alto e inestable. La polimerización rápida puede provocar un gran aumento de temperatura y una tensión de contracción considerable, lo que puede ocasionar problemas de sensibilidad postoperatoria. Estas lámparas pueden no polimerizar todos los materiales de resina, y son muy costosas.
La siguiente innovación en foto polimerización dental se produjo en la década de 1990, con el desarrollo de diodos emisores de luz azul, o LED. Los emisores LED no requieren filtro; y pueden tener fuentes emisoras que puedan proporcionar una vida útil extremadamente larga en comparación con cualquier otra lámpara. Las unidades LED emiten una luz visible de banda azul de espectro más estrecho (440- 480 nm) que el obtenido con las halógenas.
Un LED es básicamente un diodo semiconductor. Cuando el diodo está encendido, los electrones son capaces de recombinarse con los agujeros de electrones, liberando energía en forma de luz.
Las unidades LED de primera generación emitían luz azul desde una matriz de carcasas (latas) individuales, pero similares, de LED de bajo consumo. La salida de longitud de onda de estas primeras unidades LED estaba en el rango de absorción máxima de canforoquinona (470 nm). Esto hizo a estas unidades LED muy eficientes para producir los radicales libres requeridos para foto polimerizar resinas compuestas que contienen canforoquinona. La primera generación de unidades LED poseían una intensidad lumínica baja de 100-280 mW/cm2, que no producía una adecuada fotopolimerización. Por ello, se requería de tiempos de exposición demasiado largos como de 60 segundos.
Los dispositivos LED de segunda generación presentan avances al introducir múltiples diodos en un solo chip. Estos eran elaborados para emitir una longitud de onda específica para la canforoquinona, Posteriormente, apareció un nuevo chip de 5W con 600 mW de salida lo que entregaba una luminiscencia 10-20 veces mayor a los chips de primera generación. La mayor producción de intensidad generó mayor cantidad de calor; por lo que se desarrollaron revestimientos de metal para disipar el calor producido. Estos dispositivos producen una intensidad lumínica de aproximadamente 1000 mW/cm2 y una longitud de onda de 410 470 nm, que es menor en comparación con las lámparas QTH, las unidades LED de segunda generación tienen un mayor poder de emisión de energía fotónica. Sin embargo, tienen un diodo de color con un espectro de emisión estrecho que no polimeriza todas las resinas compuestas.
Luces LED de tercera generación: ondas múltiples, Multipeak, Polywave surgieron por la exigencia de sustituir a la canforquinona que, debido a su tonalidad amarillenta, perjudicaba a las propiedades estéticas de las resinas compuestas. Esto llevo a los fabricantes a utilizar fotoiniciadores alternativos como: fenilpropanediona (PPD), Lucerin TPO, entre otros. Estos necesitan una longitud de onda más corta y cercana a la luz violeta (– 410 nm), lo que hace que estas lámparas incorporen un emisor de color adicional al panel LED de color azul, emitiendo una longitud de onda de 380–500 nm, obteniendo una combinación de luz violeta y azul con una intensidad lumínica que oscila entre 1000-2000 mW/cm2.
Conocer los tipos y evolución de las unidades de fotopolimerización permite una selección ajustada del tipo de resina compuesta que se puede trabajar en relación al equipo que se maneja permitiendo una polimerización completa del material y así obtener todas las propiedades mecánicas y ópticas requeridas de las resinas compuestas de fotopolimerización.