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O objetivo deste estudo foi analisar morfologicamente o início da lesão de cárie secundária. Trinta e três superfícies proximais adjacentes a restaurações de resina classe II foram examinadas ao estereomicroscópio (40x) para a presença de carie e gap. Sessenta sítios (39 sadios, 7 com lesões, 14 adjacentes a lesões) foram preparados para exame utilizando microscopia de luz polarizada. As lesões foram observadas em 52, 7% dos corte úmidos e 85, 0% dos cortes secos. Os cortes secos demonstraram lesões maiores. Analises posteriores foram realizadas nos cortes secos. Cem por cento das secções observadas no estereomicroscópio, 87, 2% das lesões hígidas, e 71, 4% dos sítios adjacentes a lesões demonstraram áreas desmineralizadas. A análise morfológica indicou que a lesão cariosa inicia na superfície de esmalte externa na interface entre dente e restauração. Dois padrões distintos de desenvolvimento de carie foram observados, relacionados à direção dos prismas de esmalte:(1) a direção dos prismas no esmalte adjacente foi paralela à parede da cavidade (a parte mais profunda da penetração da cárie foi localizada na parede da cavidade), e (2) a direção dos prismas corria na direção apical (a parte mais profunda da penetração da cárie foi obliqua à parede da cavidade). O padrão 1 pode ser confundido por uma parede da lesão. A prevalência de lesões adjacentes às restaurações foi similar em sítios com (85, 7%) e sem (84, 0%) gaps. Os achados suportam o pressuposto de que o inicio da lesão de cárie secundária in vivo não está relacionado à presença de um gap e segue a direção dos prismas de esmalte.