Lámpara de fotopolimerización dental

Una lámpara de fotopolimerización dental es un equipo odontológico que se utiliza para la polimerización de resinas compuestas fotopolimerizables . ^{[ 1 ]} Se puede utilizar en diversos materiales dentales fotopolimerizables. La luz utilizada se encuentra dentro del espectro de luz azul visible . Esta luz se emite en un rango de longitudes de onda que varía según el tipo de dispositivo. Existen cuatro tipos básicos de fuentes de luz para fotopolimerización dental: halógenas de tungsteno , diodos emisores de luz (LED), arcos de plasma y láseres . Los dos más comunes son las halógenas y los LED.

A principios de la década de 1960, se desarrollaron los primeros composites de resina fotopolimerizables . ^{[ 2 ]} Esto condujo al desarrollo de la primera lámpara de fotopolimerización, llamada Nuva Light, por Dentsply /Caulk en la década de 1970. Nuva Light utilizaba luz ultravioleta para polimerizar los composites de resina. Su producción se interrumpió debido a este requisito, así como al hecho de que las longitudes de onda más cortas de la luz UV no penetraban lo suficiente en la resina para polimerizarla adecuadamente. ^{[ 3 ]}

A principios de la década de 1980, los avances en el campo del curado con luz visible llevaron a la creación de un dispositivo de curado que utilizaba luz azul. El siguiente tipo de luz de curado desarrollado fue la bombilla de cuarzo-halógeno ; ^{[ 4 ]} este dispositivo tenía longitudes de onda más largas del espectro de luz visible y permitía una mayor penetración de la luz de curado y energía lumínica para los composites de resina. ^{[ 3 ]} La luz de curado halógena reemplazó a la luz de curado UV . ^{[ 5 ]}

La década de 1990 trajo consigo grandes avances en los dispositivos de fotopolimerización. A medida que avanzaban los materiales de restauración dental , también lo hacía la tecnología utilizada para polimerizar estos materiales; el objetivo era mejorar la intensidad para poder polimerizar más rápido y profundamente. En 1998 se introdujo la lámpara de fotopolimerización por arco de plasma. ^{[ 6 ]} Utiliza una fuente de luz de alta intensidad, una bombilla fluorescente que contiene plasma, para polimerizar el composite a base de resina, y afirmaba polimerizar el material de composite de resina en 3 segundos. En la práctica, si bien la lámpara de fotopolimerización por arco de plasma demostró ser popular, los aspectos negativos (que incluyen, entre otros, un precio inicial elevado, tiempos de polimerización mayores a los 3 segundos prometidos y un mantenimiento costoso) de estas lámparas dieron lugar al desarrollo de otras tecnologías de fotopolimerización.

El último avance tecnológico es la lámpara de fotopolimerización LED. Si bien las lámparas LED están disponibles desde la década de 1990, su uso no se generalizó hasta que las frustraciones que presentaban las lámparas de arco de plasma se volvieron insoportables. Aunque la lámpara LED representa un gran avance con respecto a las primeras lámparas de fotopolimerización, se siguen desarrollando mejoras y nuevas tecnologías con el objetivo de lograr una polimerización más rápida y completa de los composites de resina.

La lámpara de fotopolimerización de tungsteno-halógeno, también conocida simplemente como "lámpara de fotopolimerización halógena", es la fuente de polimerización más utilizada en los consultorios dentales. ^{[ 7 ]} Para que se produzca la luz, una corriente eléctrica fluye a través de un delgado filamento de tungsteno , que funciona como una resistencia . ^{[ 7 ]} Esta resistencia se calienta a temperaturas de aproximadamente 3000 Kelvin, se vuelve incandescente y emite radiación infrarroja y electromagnética en forma de luz visible. ^{[ 7 ]} Proporciona una luz azul entre 400 y 500  nm, con una intensidad de 400–600  mW cm ⁻² . ^{[ 8 ]} Sin embargo, este tipo de lámpara de fotopolimerización tiene ciertas desventajas, la primera de las cuales es la gran cantidad de calor que genera el filamento. Esto requiere que la lámpara de fotopolimerización tenga un ventilador instalado, lo que resulta en una lámpara de fotopolimerización más grande. ^{[ 7 ]} El ventilador genera un sonido que puede molestar a algunos pacientes, y la potencia de la bombilla es tal (por ejemplo, 80 W) que estas lámparas de fotopolimerización deben estar enchufadas a una fuente de alimentación; es decir, no son inalámbricas. Además, esta lámpara requiere un control frecuente y el reemplazo de la bombilla de fotopolimerización debido a las altas temperaturas que se alcanzan. (Por ejemplo, un modelo utiliza una bombilla con una vida útil estimada de 50 horas que requeriría un reemplazo anual, suponiendo 12 minutos de uso por día, 250 días por año). Asimismo, el tiempo necesario para polimerizar completamente el material es mucho mayor que el de la lámpara de fotopolimerización LED.

Estas lámparas de fotopolimerización utilizan uno o más diodos emisores de luz (LED) y producen luz azul que polimeriza el material dental. El uso de LED como fuentes de fotopolimerización se sugirió por primera vez en la literatura en 1995. ^{[ 9 ]} En 2013 se publicó una breve historia de la fotopolimerización con LED en odontología . ^{[ 10 ]} Esta lámpara utiliza un semiconductor a base de nitruro de galio para la emisión de luz azul. ^{[ 7 ]}

Un artículo de 2004 publicado en la revista de la Asociación Dental Americana explicaba: «En los LED, se aplica un voltaje a través de las uniones de dos semiconductores dopados (dopados con tipo n y tipo p), lo que da como resultado la generación y emisión de luz en un rango de longitud de onda específico. Al controlar la composición química de la combinación de semiconductores, se puede controlar el rango de longitud de onda. Las lámparas de fotopolimerización LED dentales utilizan LED que producen un espectro estrecho de luz azul en el rango de 400 a 500 nm (con una longitud de onda pico de aproximadamente 460 nm), que es el rango de energía útil para activar la molécula CPQ, la más utilizada para iniciar la fotopolimerización de monómeros dentales». ^{[ 7 ]}

Estas lámparas de fotopolimerización son muy diferentes de las lámparas halógenas. Son más ligeras, portátiles y eficaces. El calor que generan las lámparas LED es mucho menor, lo que significa que no requieren ventilador para su refrigeración. Al no ser necesario el ventilador, se pudo diseñar una lámpara más ligera y compacta. Su portabilidad se debe a su bajo consumo de energía. Además, las lámparas LED ahora pueden usar baterías recargables, lo que las hace mucho más cómodas y fáciles de usar.

La última lámpara de fotopolimerización LED cura el material mucho más rápido que las lámparas halógenas y las lámparas de fotopolimerización LED anteriores. Utiliza un único LED azul de alta intensidad con un cristal semiconductor más grande. ^{[ 7 ]} La intensidad de la luz y el área de iluminación se han incrementado con una potencia de salida de 1000 mW/cm² ^. [ ^{7 ] Para} emitir una luz de tan alta intensidad, utiliza una película de espejo altamente reflectante que consiste en una "tecnología de película de polímero multicapa". ^{[ 7 ]} 

Las lámparas de fotopolimerización halógenas y LED funcionan de la misma manera. Ambas requieren que el operador presione un botón o un gatillo para encender la luz azul. Para activar las lámparas de fotopolimerización halógenas, se presiona un gatillo. Los modelos antiguos requieren que el operador mantenga presionado el gatillo para que se emita la luz, mientras que los modelos más nuevos solo requieren presionarlo una vez. La luz permanecerá encendida tanto en los modelos más nuevos de lámparas halógenas como LED hasta que finalice el temporizador después de presionar el gatillo o el botón. Una vez encendida, la lámpara se coloca directamente sobre el diente con el material hasta que se polimeriza.

El desarrollo de la lámpara de fotopolimerización transformó la odontología. Antes de su invención, se utilizaban diferentes materiales para colocar un composite a base de resina en un diente. El material empleado era una resina autopolimerizable. Estos materiales, un material A y un material B, se mezclaban por separado antes de su aplicación. El material A actuaba como base y el material B como catalizador. La resina se mezclaba primero y luego se colocaba en el diente, donde se endurecía completamente en 30-60 segundos. Esto presentaba varios problemas para el odontólogo. Uno de ellos era la falta de control sobre la velocidad de polimerización: una vez mezclado, el proceso comenzaba. Esto obligaba al odontólogo a colocar el material de forma rápida y precisa. Si la colocación no era correcta, era necesario retirar el material y repetir el proceso.

El desarrollo de esta nueva tecnología dio paso a nuevos materiales de resina fotopolimerizables. Estos nuevos materiales son muy diferentes de los anteriores. No necesitan mezclarse y pueden aplicarse directamente en la zona. Este nuevo material de resina maleable solo puede polimerizarse completamente con una lámpara de fotopolimerización dental. Esto ofrece nuevas ventajas para los dentistas: se elimina la limitación de tiempo y el dentista puede asegurar una correcta colocación del material.