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UNIVERSIDADE METODISTA DE SÃO PAULO
FACULDADE DE ODONTOLOGIA
ORTODONTIA
ANÁLISE COMPARATIVA DOS NÍVEIS DE ATRITO
EM BRÁQUETES CONVENCIONAIS E AUTOLIGADOS
MAURO DOS SANTOS PICCHIONI
São Bernardo do Campo
2007
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UNIVERSIDADE METODISTA DE SÃO PAULO
FACULDADE DE ODONTOLOGIA
ORTODONTIA
ANÁLISE COMPARATIVA DOS NÍVEIS DE ATRITO
EM BRÁQUETES CONVENCIONAIS E AUTOLIGADOS
MAURO DOS SANTOS PICCHIONI
Orientador: Prof.
a
Dra. Maria Helena Ferreira Vasconcelos
São Bernardo do Campo
2007
Dissertação apresentada à Faculdade
de Odontologia da Universidade
Metodista de São Paulo, como parte dos
requisitos para a obtenção do título de
MESTRE pelo programa de Pós-
Graduação em ODONTOLOGIA, Área
de concentração Ortodontia.
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FICHA CATALOGRÁFICA
Autorizo, exclusivamente para fins acadêmicos e científicos, a
reprodução total ou parcial desta tese, por processos fotocopiadores e/ou
meios eletrônicos.
Assinatura do autor (a):
Data:
Pi
c
chioni, Mauro dos Santos
Análise comparativa dos níveis de atrito em
braquetes
convencionais e autoligados
/ Mauro dos Santos Picchioni. São
Bernardo do Campo, 2007
93 p.
Dissertação (Mestrado) –
Universidade Metodista de São Paulo,
Faculdade de Odontologia, Curso de Pós-
Graduação em
Ortodontia.
Orientação: Maria Helena Ferreira Vasconcelos
1. Atrito 2. Bráquetes autoligados 3. Mecânicas de deslize I. Título
D. Black
D4
Dedicatória
Dedicatória
Dedico este trabalho à minha mulher, Carmem
e aos meus filhos, Bruno e Giovana,
que são a razão de minha vida e meus maiores incentivadores.
Desculpem as horas roubadas de nosso convívio,
pelo tempo dedicado ao estudo e obrigado pela paciência.
III
Agradecimentos
À Deus, por todas as graças recebidas
Aos meus pais, Mauro Picchioni e Maria José dos Santos Picchioni, pelo seu apoio,
incentivo e amor dedicado aos filhos. Seu exemplo de ajuda ao próximo sempre será
um guia em minha vida.
V
Ao Coordenador do Programa de Pós-Graduação em Ortodontia da
Universidade Metodista de São Paulo,
Prof. Dr. MARCO ANTONIO SCANAVINI, pela sua dedicação e incentivo constante,
buscando sempre a excelência em todas as atividades exercidas durante o curso.
VI
À Prof
a
. Dra. MARIA HELENA FERREIRA VASCONCELOS, pelo seu esforço e
dedicação na orientação deste trabalho. Muito obrigado.
VII
Aos Professores Dr. Danilo Furquim Siqueira, Dr. Eduardo Kazuo Sannomiya, Dra.
Fernanda Cavicchioli Goldemberg, Dra. Fernanda Angelieri, Dra. Liliana Avila
Maltagliati Brangeli e Dra. Silvana Bommarito, obrigado pelos esforços no ensino e
orientação durante o curso.
Aos colegas e amigos Annelise, Brito, Cláudia, Fernando, Juliana, Ricardo,
Roberto, Tais e Yasushi. Obrigado pela amizade, carinho, respeito e apoio. Foi uma
etapa importante de nossas vidas, que sentiremos saudades, porém espero que esta
união não se encerre com o término do curso.
Aos grandes amigos e irmãos de coração, alunos da turma anterior, André, Gervásio e
Márcio. Sem o convite de vocês, com certeza eu não teria feito o curso. Obrigado pelo
apoio.
Aos meus irmãos de espírito, Rafael e Marcos, que são amigos, parceiros,
confidentes. A verdadeira amizade que nos une só nos fortalece. Espero que nossos
vínculos de amizade e trabalho sempre cresçam. Contem sempre comigo, como sei que
sempre poderei contar com vocês. Obrigado por tudo.
VIII
Aos funcionários do Departamento de Ortodontia da Universidade Metodista de São
Paulo, Célia, Edílson e Marilene, pela sua dedicação e auxílio durante o curso.
Às funcionárias Ana e Paula, pelo seu apoio, paciência e dedicação em relação à todos
que precisam de seu auxílio. Vocês são pessoas especiais, que sempre serão
lembradas por mim com o maior carinho.
Ao mestre Prof. Masato Nobuyasu, pelo seu exemplo e incentivo que sempre dedicou
à todos que os rodeiam. Sua honestidade e esforço pela Ortodontia sempre serão um
guia para mim. Obrigado pela acolhida e pelo estímulo sempre.
À todos os colegas professores dos cursos de especialização em Ortodontia da
UNOESTE e APCD de Ourinhos. Obrigado pelo apoio e amizade em todos esses anos
de convivência.
Um agradecimento especial à MORELLI ORTODONTIA, nas pessoas do Srs. Oraci,
Roger, Damian, William, Manoel, pelo apoio e real interesse para a realização deste
Ao meu amigo, Dr. Nildemar Rubens Mendes Filho, diretor do Serviço de Odontologia
do CECOM – UNICAMP, pelo seu apoio para que eu pudesse fazer este curso. Muito
Obrigado.
Às minhas colaboradoras e eficientes auxiliares, Juliana, Gisele, Ana Paula, Denise,
Vera e Patrícia. Obrigado. Conto sempre com vocês.
X
SUMÁRIO
RESUMO.......................................................................................................... XIII
ABSTRACT...................................................................................................... XIV
1. INTRODUÇÃO.............................................................................................. 1
2. REVISÃO DA LITERATURA.........................................................................4
3. PROPOSIÇÃO............................................................................................30
4. MATERIAL E MÉTODO.............................................................................. 32
4.1 Material utilizado.................................................................................. 33
4.2 Método ...................................................................................................... 36
4.3 Análise estatística ......................................................................................41
5. RESULTADOS...................................................................................... 42
6. DISCUSSÃO.............................................................................................. 49
6.1 Considerações sobre a metodologia empregada ................................... 51
6.2 Avaliação dos resultados ......................................................................... 53
6.2.1 Influência do tipo de bráquete sobre o atrito........................................... 53
6.2.1.1 Angulação de O°.................................................................................. 53
6.2.1.2 Angulação de primeira ordem em 3° ................................................. 56
6.2.1.3 Angulação de segunda ordem em 3° ................................................. 59
XI
6.2.2 Influência da angulação nos diferentes tipos de fios e
na secção transversal....................................................................................... 62
6.2.2.1 Fio de aço........................................................................................... 62
6.2.2.2 Fio de Ni-Ti....................................................................................... 64
6.2.2.3 Fio de beta-titânio............................................................................. 66
6.3 Considerações clínicas............................................................................. 68
7. CONCLUSÃO........................................................................................... 72
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ............................................................. 75
ANEXOS........................................................................................................ 82
APÊNDICE................................................................................................... 89
XII
PICCHIONI, MAURO DOS SANTOS. Análise comparativa dos níveis de atrito em
bráquetes convencionais e autoligados. 93p. Dissertação (Mestrado em Odontologia).
Faculdade de Odontologia, Universidade Metodista de São Paulo, São Bernardo do
Campo, 2007.
RESUMO
O atrito existente entre bráquetes e os fios ortodônticos é um fator importante a ser
considerado quanto à eficiência do tratamento ortodôntico nas mecânicas de deslize.
Em função disto, sempre se procurou maneiras de se diminuir os níveis de atrito
durante a aplicação deste tipo de mecânica. Com o surgimento dos bráquetes
autoligados, observou-se que uma das características principais destes dispositivos
seria uma redução dos níveis de atrito entre os bráquetes e fios, e com isso poderia se
obter um movimento de deslizamento eficiente com a aplicação de forças menores,
quando comparado com o uso de bráquetes que tenham sistemas de amarração
convencionais. O propósito deste trabalho foi comparar, por meio de ensaios
laboratoriais, os níveis de atrito estático de um bráquete autoligado estético, de um
bráquete autoligado metálico e dois tipos de bráquetes convencionais metálicos, com a
utilização de fios ortodônticos de diferentes ligas, secção e diâmetros, para determinar
quais bráquetes apresentam os menores coeficientes de atrito, em situações sem
angulação, em angulações de primeira ordem e angulações de segunda ordem entre os
diferentes fios e bráquetes. Os resultados demonstraram que os bráquetes autoligados
apresentaram um atrito estático significativamente mais baixo nas situações onde não
existiu angulação entre o fio e o bráquete e quando se utilizou fios de calibres menores
e com material mais flexível, quando comparados com os bráquetes convencionais. O
bráquete autoligado metálico apresentou maior atrito, semelhante aos bráquetes
convencionais, com o uso dos fios de maior calibre, nas situações sem angulação. O
bráquete autoligado metálico apresentou maior atrito estático que os bráquetes
convencionais, nas situações de angulação, com o uso dos fios de maior calibre.
XIII
PICCHIONI, MAURO DOS SANTOS. Friction levels comparative analysis in self-ligated
and conventional brackets. 93p. Dissertação (Mestrado em Odontologia). Faculdade de
Odontologia, Universidade Metodista de São Paulo, São Bernardo do Campo, 2007.
ABSTRACT
The friction between brackets and orthodontic wires is an important issue to be
considered concerning to orthodontic treatment efficiency in the sliding mechanics.
Because this, always there are a search for ways to reduce the friction levels during this
type of mechanics. With the introduction of self-ligated bracketts, it was observed that
one of these devices main characteristics would be a reduction levels reduction of
friction between brackets and wires, and because this the movement could be more
efficient, with the application of low forces when compared the using of brackets with
conventional ligation systems. The purpose of this study is compare by means of
laboratorial tests, the esthatic friction coefficients of one esthetic self-ligated bracket, one
metallic self-ligated bracket and two metallic conventional brackets, with the orthodontic
wires of different materials, section and sizes, to determine which brackets presents the
lowest coefficients of friction, in situations of different angulations between wires and
brackets. The results had demonstrated that self-ligated brackets had presented a static
friction significantly lower at situations whitout angulation between the wire and brackets
and when using small size wires, with more flexible material, when compared with
conventional brackets. The metallic self-ligated bracket presented more friction, similar
the conventional brackets, with the use larger diameter wires, without angulation
between bracket and wire. The metallic self-ligated bracket presented higher static
friction when compared with conventional brackets, with the use larger diameter wires,
at situations with angulation betwen bracket and wire.
XIV
Introdução
1. INTRODUÇÃO
A compreensão adequada dos fenômenos provocados pelo atrito entre o
fio e o bráquete ortodôntico, durante os movimentos de deslizamento, é um desafio que
todo ortodontista clínico já se deparou. Segundo vários autores o atrito nada mais é que
a resistência ao movimento de um determinado objeto que se move tangencialmente
quando em contato com outro objeto
4,8,23,26,3730,31,46
.
Para o estudo do atrito pode-se utilizar a avaliação do coeficiente de atrito
estático, que avalia a força necessária para se iniciar o movimento de um determinado
objeto ou o coeficiente de atrito dinâmico, que avalia a força existente entre um
determinado objeto em relação à uma superfície, em situações de movimento. O atrito
estático sempre tem um valor maior que o atrito dinâmico devido à necessidade de
romper as ligações moleculares entre as duas superfícies
48
.
Em função desta resistência ao movimento, sabe-se que a força que
efetivamente será aplicada aos dentes durante o tratamento deverá superar o atrito e
será dependente da habilidade do clínico, que deverá controlar as forças mecânicas
que estimularão as respostas biológicas do periodonto
12,14,20,33,34
. Diversos fatores
podem afetar essa relação de atrito, tais como: o material e a largura do bráquete, a
distância inter-bráquetes, o tamanho da canaleta, o tipo de fio, as angulações de
primeira e segunda ordem, o grau de torsão, o tipo de amarração, se o ambiente é seco
ou úmido, dentre outros
7,10,11,20,23,34,45,46
. Avaliações corretas destes fatores são
necessárias para que a força aplicada durante o tratamento ortodôntico possa
sobrepujar de forma ideal o atrito existente entre as superfícies dos fios e os bráquetes
utilizados
32
, sem a utilização de forças excessivas, o que poderia comprometer o
resultado de tais tratamentos.
Com o surgimento de novos tipos de bráquetes e sistemas de ligação,
principalmente os sistemas de bráquetes autoligados, um grande número de trabalhos
demonstrou que o atrito entre o fio e estes bráquetes pode ser
2
minimizado
5,6,15,16,32,36,38,41,47
. Em função disto, alguns autores afirmam ser possível
obter um alinhamento e nivelamento dentário mais eficiente, porque os dentes
deslizariam pelo trajeto de menor resistência com pouco ou até sem atrito entre o
bráquete e o fio
6,9
. Afirmaram também que esses novos sistemas são capazes de
aumentar os intervalos entre as consultas, reduzir o tempo total de tratamento
6,9
diminuir o tempo de amarração
6,16,36,47
e melhorar o controle de infecção
6,36
. Verificaram
ainda que os fatores negativos, como reabsorções dentárias, perdas ósseas e
comprometimentos da ancoragem, associados a níveis de forças elevados, poderiam
também ser minimizados
16,46,47
. Porém, em trabalho recente, com avaliação clínica do
desempenho durante a fase de alinhamento e nivelamento de bráquetes autoligados,
não ficou demonstrado o melhor desempenho destes dispositivos
29
.
É necessário ressaltar que nem todo atrito é prejudicial ao tratamento
ortodôntico. Sem a existência do atrito, determinados movimentos, como a correção de
dentes rotacionados, preparação de unidades de ancoragem ou a verticalização de
dentes inclinados não poderiam ser efetuados
44
. Mesmo nas mecânicas de deslize, o
contato do fio com o bráquete é necessário para se assegurar um movimento de
translação dentário.
O conhecimento dos mecanismos de atrito associado às combinações
específicas de bráquetes e fios permitem que o clínico possa fazer os ajustes
Revisão da Literatura
2. REVISÃO DA LITERATURA
De acordo com BERGER
6
, no artigo de revisão publicado em 2000, o
primeiro sistema de bráquetes autoligados, ou seja, bráquetes ortodônticos que
possuem uma face vestibular que pode ser aberta ou fechada, sendo que esta face de
fechamento mantém o fio dentro da canaleta e elimina a necessidade de amarrações
metálicas ou elásticas
16
, foi descrito por STOLZENBERG (apud BERGER
6
) em 1935,
nos Estados Unidos. Foi batizado de bráquete Russel e consistia de um dispositivo
fabricado com uma rosca interna e o sistema de fixação do fio era um parafuso
achatado, que se encaixava nesta rosca. Um novo tipo de sistema de autoligação só
surgiu em 1971, com o desenvolvimento do bráquete Edgelock (Ormco/ A
Company) proposto por WILDMAN (apud BERGER
6
), nos Estados Unidos. Era um
bráquete com formato arredondado, com uma tampa deslizante, aberta por um
instrumento especial. Quando esta tampa se fechava, o bráquete se transformava em
um tubo passivo. Por isso, o bráquete Edgelock foi considerado o primeiro sistema
autoligado passivo e também o primeiro a apresentar um certo sucesso comercial. Em
1973, SANDER (apud BERGER
6
), na Alemanha, introduziu o bráquete Mobil-
lock(Forestadent), que também era um sistema autoligado passivo.
Em 1980, HANSON (apud BERGER
6
), no Canadá, apresentou um novo
tipo de bráquete edgewise, batizado com o nome SPEED (Strite Industries)
tendo como característica principal à presença de um tipo de ferrolho ou clip, que
eliminaria a necessidade de outros tipos de material de amarração, ou seja, um sistema
de bráquetes autoligados. A mola e a geometria da canaleta foram projetadas para
reduzir o atrito durante o deslizamento e para melhorar o controle tridimensional do
5
movimento dentário. Este sistema de fechamento, com uma presilha flexível, que
comprime o fio contra o fundo da canaleta, foi batizado de bráquete autoligado ativo
6
.
Em 1986, nos Estados Unidos, surgiu o bráquete Activa(Ormco/ A
Company) proposto por PLETCHER (apud BERGER
6
). Este sistema possuía uma
tampa semicircular, que abria ou fechava a canaleta do bráquete apenas por pressão
digital. Também se tratava de um sistema passivo, porém a facilidade de abertura da
tampa pelo paciente e sua grande largura, levaram ao seu abandono rapidamente. Em
1995, HEISER (apud BERGER
6
), na Áustria, projetou o sistema Time(Adenta/
American Orthodontics), similar em aparência ao sistema SPEED, porém com
uma tampa rígida, que previne qualquer interação substancial entre o fio e o bráquete,
fazendo com que o sistema seja considerado passivo. No ano de 1998, WILDMAN
(apud BERGER
6
), nos Estados Unidos propôs o bráquete Twinlock (Ormco/ A
Company), que era um sistema autoligado passivo com tampa deslizante. Em 1996,
DAMON (apud BERGER
6
), também nos Estados Unidos, propôs um sistema autoligado
passivo, com tampa deslizante chamado de Damon SL I (Ormco/A Company) e em
1999 foi introduzido o sistema Damon SL II(Ormco/ A Company).
A partir do surgimento desses novos tipos de bráquetes, vários trabalhos
para avaliação de atrito (ou fricção) com a utilização destes sistemas começaram a ser
propostos. Em 1980, FRANK; NIKOLAI
11
pesquisaram, em um estudo laboratorial,
simulando a retração de caninos, o nível de atrito de bráquetes tipo convencionais
estreito, médio e largo e dos tipos Begg e Lewis e de um sistema autoligado passivo,
o Edgelock com diversos tipos de fios, em várias angulações e padronização nas
forças de amarração. Os resultados demonstraram que em pequenas angulações e
pouco movimento de oscilação do bráquete, a largura do bráquete e a força do tipo de
amarração demonstraram ser os fatores principais na geração de atrito nos sistemas.
Quando a angulação do bráquete aumenta, ocorre um contato angular entre o arco e a
parede do bráquete, provocando um fenômeno denominado binding, que pode ser
traduzido como apreensão entre o fio e o bráquete, o qual se transforma no fator
preponderante na geração do atrito. Os autores verificaram que os bráquetes com o
menor índice de atrito são os do tipo Begg e o autoligado Edgelock.
6
Procurando comparar o atrito do bráquete tipo Lewis, que é um sistema
convencional de aleta única, com o uso de ligas de aço inoxidável, de níquel-titânio e
beta-titânio, de calibres 0.016” x 0.022” e 0.017” x 0.025”, GARNER; ALLAI; MOORE
12
,
em 1986, efetuaram um estudo laboratorial. Foi utilizado um mecanismo de célula de
carga e os dispositivos de teste foram mergulhados em saliva artificial, para melhor
simular o ambiente bucal. Os fios de aço de menor diâmetro demonstraram um
coeficiente de atrito menor, quando comparados com fios de níquel-titânio e beta-
titânio. Os fios beta-titânio de maior diâmetro foram os que demonstraram o maior
coeficiente de atrito.
Para medir a resistência friccional de um sistema de quatro bráquetes
convencionais (Dentaurum), TIDY
45
, em 1989, em um experimento laboratorial,
simulou o movimento de corpo de um dente, ao longo de um arco contínuo. Neste
trabalho, o autor declarou que, pelas leis clássicas do atrito, as forças friccionais são
proporcionais às forças agindo nos pontos de contato, são independentes da área de
contato e são independentes da velocidade de deslizamento. Foram estudados os
efeitos da carga, largura do bráquete, tamanho da canaleta, tamanho do fio e material.
O resultado encontrado demonstrou que o atrito é diretamente proporcional à carga
aplicada e inversamente proporcional à largura do bráquete, ou seja, quanto maior a
carga, maior o atrito, e quanto mais largo o bráquete, menor é o atrito. Segundo o autor,
a profundidade da canaleta e o diâmetro do fio têm pouca influência. Também foi
demonstrado que os fios de Ni-Ti e Beta-titânio têm um coeficiente de atrito maior, e
que o fio de aço tem uma perda de 40% da força aplicada, devido ao atrito.
Avaliando os efeitos da velocidade nos coeficientes de atrito, num modelo
de sistema ortodôntico, KUSY; WHITLEY
22
, em 1989, conduziram um estudo
laboratorial. Os autores argumentaram que o estudo seria necessário porque o
movimento dentário real é de aproximadamente 1mm ao mês, ou seja, uma taxa de 2,3
x 10
-5
mm por minuto, o que contrasta com a velocidade usual dos testes laboratoriais,
que trabalham com velocidades bem maiores. Para o estudo, foram utilizados quatro
tipos de fios, sendo um fio de aço inoxidável 0.018 “x 0.025” (Unitek), um fio de
cromo-cobalto 0.018 “x 0.025” (Rocky Mountain), um fio de Ni-Ti 0.018 “x 0.025”
(Unitek) e um fio beta-titânio 0.017 “x 0.025” (Ormco). Estes fios foram testados em
7
contato com duas barras de aço inoxidável polido, de acordo com padrões de estudos
metalográficos. Os testes foram efetuados com as velocidades de 10; 1; 0,1; 5 x 10
-2
; 5
x 10
-3
e 5 x 10
-4
mm por minuto. Os resultados demonstraram que os coeficientes de
atrito não variaram com a velocidade nos fios de aço inoxidável e Ni-Ti. O fio beta-
titânio apresentou um nível de atrito consistentemente menor, nas velocidades menores
e o fio de cromo-cobalto teve um leve aumento de seus níveis de atrito nas velocidades
menores.
No trabalho publicado em 1989, DRESCHER; BOURAUEL;
SCHUMACHER
10
, ao estudarem os fatores relacionados ao atrito, em tratamentos com
mecânicas de deslizamento, relataram os seguintes fatores, que afetam este tipo de
mecânica, em ordem de importância: retardo de força ou resistência biológica,
rugosidade da superfície do fio, tamanho do fio na sua dimensão vertical, largura do
bráquete e propriedades elásticas do fio. No trabalho, foi utilizado um dispositivo que
simulava as rotações dentárias de maneira tridimensional e avaliados fios de aço
inoxidável (Unitek), aço inoxidável Hi-T (Unitek), Elgiloy azul (Rocky Mountain), Ni-Ti
(Unitek) e beta-titânio (Ormco), nas medidas 0.016”, 0.018”, 0.016”x 0.022”, 0.017”x
0.025 e 0.018”x 0.025” em relação a bráquetes com larguras de 2,2; 3,3 e 4,2mm. Os
autores observaram que o atrito aumentava com o aumento do calibre e nos formatos
retangulares, o fio de beta-titânio gerou os maiores índices de atrito e o aço mais rígido
(Hi-T) gerou os menores índices.
Buscando comparar o nível de força requerido para mover quatro
diferentes tipos de arcos de aço inoxidável, nos calibres 0.016”, 0,017”, 0.018” e
0.016”x 0.022” em uma mesma distância, em seis ocasiões, comparando quatro
sistemas de bráquetes convencionais (American Orthodontics e A-Company),
amarrados com ligaduras elásticas e de metal e o sistema autoligado SPEED (Strite
Industries), BERGER
5
, em 1990, executou um estudo “in vitro”. O trabalho não
testou diferenças de inclinação nos bráquetes ou fios. Os resultados demonstraram
uma significante diminuição do nível de força requerido para o sistema SPEED com os
quatro tipos de arcos utilizados no experimento, quando comparados com os bráquetes
convencionais, amarrados com ligaduras elásticas ou de metal.
8
Segundo KAPILA
20
et al., em 1990, muitas variáveis afetam os níveis de
atrito entre fios e bráquetes. Essas variáveis podem ser de ordem mecânica ou
biológica. As mecânicas incluem o material do bráquete, tamanho da canaleta, largura
e angulação do bráquete, composição, formato e largura dos fios, tipo e pressão de
ligação da amarração. Saliva, placa, película adquirida e corrosão podem ser
considerados os fatores biológicos. Para fazer essas afirmações, os autores efetuaram
uma investigação laboratorial, onde foram avaliados fios de aço inoxidável(Ormco),
cromo-cobalto (Rocky Mountain), NiTi (Unitek) e beta-titânio (Ormco) em relação a
bráquetes metálicos (Ormco) com larguras de 0,050”, 0,130” e 0,180”, que possuíam
canaletas de 0.018” e 0.022” de largura. Fios nos calibres 0.016”, 0.016” x 0.016”,
0.016”x 0.022”, 0.017” x 0.017” e 0.017”x 0.025” foram testados nos bráquetes com
canaleta 0.018” e 0.022”. Os fios nos calibres 0.018”, 0.018” x 0.025”, 0.019”x 0.025”
foram testados apenas nos bráquetes com canaleta 0.022”. Os autores afirmaram que
existe uma perda de eficiência do movimento devido ao atrito entre o fio e o bráquete, e
que se deve buscar um nível de força ideal segundo cada tipo de aparelho e de arcos
que estiverem sendo usados.
Em 1991, BEDNAR; GRUENDEMAN; SANDRIK
4
executaram um estudo
laboratorial para simular uma retração de canino e avaliar a diferença da resistência
friccional entre arcos de aço inoxidável e bráquetes de aço (Ormco) e de cerâmica
(GAC), com amarrações elásticas e amarrações metálicas de aço e entre os bráquetes
autoligados SPEED(Strite Industries). Um aparelho de teste foi projetado para
simular a situação clínica em que os dentes inclinam levemente enquanto são
deslizados ao longo do arco. Sob essas condições de teste, os bráquetes autoligados
não demonstraram menor resistência à fricção do que os bráquetes metálicos com
amarração metálica ou plástica. Para a maioria dos diâmetros de fios, os bráquetes
cerâmicos ligados com elásticos demonstraram a maior fricção.
Em estudo laboratorial, SIMS et al.
38
, em 1993, compararam as forças
necessárias para o movimento in vitro de bráquetes autoligados e convencionais.
Foram utilizados os bráquetes autoligados SPEED(Strite Industries)e
Activa(Ormco), comparando-os com os bráquetes Minitwin (UNITEK),
amarrados com ligaduras elásticas na forma convencional e amarradas em “forma de
9
oito”. Os testes demonstraram uma redução da resistência friccional do bráquete
Activa, quando comparado com o SPEED, num fator de 15 vezes. O bráquete SPEED
apresentou uma redução do atrito de 50 a 70% em relação ao bráquete convencional
amarrado de forma regular. O sistema de amarração em “forma de oito” apresentou
uma resistência friccional de 70 a 220% maior, quando comparado com a amarração
regular.
Também em 1993, BEDNAR; GRUENDEMAN
3
fizeram um estudo
laboratorial que simulou um modelo ortodôntico, para avaliar o efeito da largura do
bráquete e da técnica de ligação, na produção de momentos em bráquetes
convencionais e autoligados, durante a rotação axial. Foram usados bráquetes de aço
modelos Mini Diamond e Diamond (Ormco) e Atract (“A” Company)
amarrados com ligadura elástica e ligadura metálica, além de bráquetes autoligados
metálicos SPEED (Strite Industries). Segundo os autores, tanto a largura do
bráquete quanto o método de ligação afetam significantemente o momento produzido
durante a rotação axial. Para a escala de largura de bráquetes e tipos avaliados, a
técnica de ligação mostrou ter uma maior influencia na produção de momento do que a
largura do bráquete. O bráquete auto-ligado apresentou os menores índices de atrito
entre todos os bráquetes avaliados.
Buscando quantificar a força de atrito dinâmica de deslizamento de
diferentes tipos de bráquetes e fios ortodônticos, TSELEPIS; BROCKHURST; WEST
46
,
em 1994, efetuaram um estudo com máquina universal de testes, avaliando quatro
tipos de bráquetes convencionais: de aço inoxidável (Unitek), de policarbonato
(American Orthodontics), de porcelana (Tomy International) e safira (A-
Company). Foram avaliados os fios de aço inoxidável, cromo-cobalto, Ni-Ti e beta-
titânio no calibre 0.016” x 0.022”. Os autores definiram o atrito estático, que é a
resistência ao movimento inicial e o atrito dinâmico, que consiste no atrito das
superfícies de contato que estão se movimentando. Foram analisados os seguintes
fatores: material do fio, material dos bráquetes, angulação entre arco e bráquete, além
da lubrificação (saliva artificial). Os resultados mostraram que todos os fatores
investigados influenciaram de forma significativa no atrito. As forças observadas no
experimento sugeriram que o atrito pode ter uma influência significante na eficiência do
10
movimento dentário a ser obtido durante as mecânicas de deslizamento. Dessa forma,
a seleção de bráquetes e arcos constitui um aspecto de fundamental importância,
quando a ancoragem posterior é crítica. Na comparação dos resultados, o maior índice
de atrito foi encontrado entre o bráquete de policarbonato, na angulação de 10° com fio
de aço, em ambiente seco e o menor índice foi encontrado com o uso do bráquete
metálico, sem angulação com fio de aço
38
em ambiente úmido.
SIMS; WATERS; BIRNIE, em 1994, compararam a fricção de dois tipos
de bráquetes convencionais MiniTwin(Unitek) e Standard Straight Wire(A
Company)com o bráquete autoligado Activa(Ormco), quando se aplicavam valores
pré-estabelecidos de torque e inclinação, em um fio de 0.018” x 0.025” de aço
inoxidável. A resistência ao deslizamento foi medida numa máquina de testes tipo
Instron. Os resultados demonstraram que o bráquete autoligado Activa produziu
menor resistência à fricção do que os bráquetes convencionais. O aumento no torque e
na inclinação produziu um aumento linear de resistência à fricção em todos os
bráquetes, embora o aumento de inclinação tenha produzido um efeito mais profundo,
particularmente nos bráquetes Activa, provavelmente devido à sua maior largura.
Também em 1994, SHIJAPUJA; BERGER
36
fizeram um estudo
comparativo in vitro e uma investigação clínica para comparar dois tipos de bráquetes
convencionais, um metálico e um cerâmico e três tipos de bráquetes autoligados:
SPEED (Strite Industries), Edgelock(Ormco)e Activa (A - Company).
Os resultados do estudo in vitro demonstraram que os bráquetes autoligados,
apresentaram uma significante redução do nível de resistência friccional quando
comparados com os bráquetes convencionais. No estudo clínico ficou demonstrado que
os bráquetes autoligados proporcionaram uma redução do tempo de cadeira para
remoção e inserção dos arcos e uma melhora no controle de infecção bucal, quando
comparados com os bráquetes convencionais de metal e porcelana, utilizados com
ligaduras de aço ou de plástico.
Em 1996, HARRADINE; BIRNIE
16
discutiram, em artigo de revisão, as
vantagens e desvantagens dos bráquetes autoligados Activa(“A” Company). A
principal vantagem clínica do sistema surge de uma combinação de fricção baixa e um
controle excelente do encaixe do arco. Os maiores benefícios seriam um rápido
11
alinhamento de dentes muito irregulares, menores implicações sobre a ancoragem e
maior facilidade nas mecânicas de deslizamento. Muitos problemas surgiram da pouca
familiaridade com um bráquete sem aletas de amarração, sendo que o mais significante
foi uma taxa de falha de colagem mais alta quando comparado com bráquetes
convencionais do mesmo fabricante, provavelmente devido a pouca familiaridade dos
operadores com o novo tipo de bráquete na hora da colagem e porque a base desses
bráquetes é menor que os convencionais.
Em um trabalho in vitro utilizando microscopia eletrônica de varredura, e
também em uma investigação clínica de 83 pacientes, VOUDOURIS
47
, em 1997,
comparou a resistência ao atrito dos bráquetes autoligados Sigma (American
Orthodontics), Interactwin (Ormco) e Damon (Ormco, mas de propriedade
da “A” Company na época da pesquisa) com três tipos de bráquetes convencionais
correspondentes de cada uma das empresas anteriormente citadas. O autor explicou o
modo de atuação deste tipo de bráquete e comparou as vantagens dos sistemas
autoligados com os bráquetes convencionais. Afirmou que esses três tipos de
bráquetes autoligados produzem um bom controle na correção de rotações e permitem
o uso de forças mais leves, devido à redução do atrito, que ajuda a preservar a
ancoragem. Na avaliação da fricção, o autor diferenciou a ação do bráquete Sigma,
afirmando que este possui uma interação ativa com o fio, enquanto os bráquetes
Interactwin e Damon têm um comportamento de interação passiva com o fio. O
autor também afirmou ter ocorrido um tempo de atendimento menor com o uso de
sistemas autoligados e uma melhora na higiene, devido a uma menor retenção de
placa, pela ausência de sistemas de amarração.
Também em 1997, READ-WARD; JONES; DAVIES
32
compararam, in
vitro, a resistência friccional estática de três tipos de sistemas de bráquetes autoligados
e um sistema de bráquetes convencionais. Foram avaliados os efeitos de três
tamanhos de arcos (0,020 “, 0.019” x 0.025 “e 0.021” x 0.025 “), três relações de
angulação de arco e bráquete (0°, 5° e 10°) e a presença de saliva humana não
estimulada. O estudo demonstrou que tanto o aumento do calibre do fio como o
aumento da angulação resultou em um aumento na resistência friccional estática para
todos os bráquetes testados. A presença da saliva produziu efeitos inconsistentes. Para
12
os testes feitos com angulação zero, os sistemas autoligados demonstraram uma
redução significante no atrito, quando comparados com os bráquetes convencionais, no
fio de calibre 0,020”, entretanto quando foram utilizados os fios de calibre 0.019” x
0.025” e 0.021” x 0.025”, que são os mais utilizados nas mecânicas de deslizamento
com fechamento de espaços, as diferenças foram menos significantes, ou seja, os
bráquetes autoligados mostraram uma resistência menor ao atrito somente nas
situações onde não havia angulação entre o fio e o bráquete.
No mesmo ano, BAZAKIDOU
2
et al., avaliaram os níveis de atrito em
diversos tipos de bráquetes convencionais estéticos, de cerâmica policristalina,
cerâmica monocristalina, de policarbonato simples e de policarbonato com canaletas de
metal em relação aos bráquetes convencionais metálicos. Os resultados do teste
demonstraram que os bráquetes de policarbonato simples, ou seja, sem canaleta
metálica, apresentaram os menores índices de atrito, em relação aos bráquetes de
cerâmica com canaleta de metal, independente do tamanho do fio, tipo de liga e tipo de
amarração. O tipo de liga que apresentou o menor atrito foi o aço, seguido pela liga de
beta-titânio e por último a liga de Ni-Ti.
Procurando discutir os conceitos básicos associados aos fenômenos do
atrito relacionado ao tratamento ortodôntico, KUSY; WHITLEY
23
, em 1997, relataram
em um artigo de revisão uma série afirmações, definições e conceitos. Definiram que o
atrito clássico, determinado apenas pelo contato entre as superfícies do fio e do
bráquete, é a influência principal no deslizamento em ângulos e torques baixos, e que a
melhor maneira de se controlar o atrito seria maximizar a eficiência, que seria a força
realmente disponibilizada ao dente em relação à força aplicada e à reprodutibilidade,
que se refere à habilidade do clínico em ativar um fio de forma que o conjunto fio-
bráquete reaja de maneira previsível, sempre que uma certa força for aplicada em um
determinado dente. Os autores também apresentaram as definições das três leis
clássicas da Física do atrito e sua relação com a Ortodontia. A primeira lei, segundo os
autores, afirma que a força friccional é proporcional à força aplicada seguindo uma
constante, que é chamada de coeficiente de fricção e todos os sistemas de Ortodontia
seguem essa lei, sem exceção. A segunda lei afirma que o coeficiente de atrito é
independente da área de contato aparente e também é aplicável em Ortodontia. A
13
terceira lei afirma que o coeficiente de fricção é independente da velocidade de
deslizamento e os autores afirmam que esta lei não é totalmente obedecida em ciência
de materiais e na Ortodontia, já que diversos fios podem ter coeficientes de atrito
diferenciados quando se alteram as velocidades dos testes. Também foram feitas as
definições de atrito estático, que é a força máxima a ser aplicada em determinado
objeto para que ele inicie o movimento e o atrito dinâmico, que seria a força necessária
para se manter o mesmo objeto em movimento. Os autores discutiram as dificuldades
em relação aos métodos de medição, alegando que existe uma falta de
reprodutibilidade entre os vários investigadores, já que as forças de ligação não são a
única variável e muitas vezes nem são relatadas. Também discutiram que os testes
repetidos, onde um conjunto de fios e bráquetes são testados, podem mostrar
resultados diferentes, demonstrando que pequenas variações na fabricação ou no teste
podem afetar os resultados. Além disso, foram também discutidos os parâmetros de
importância em relação ao entendimento do atrito no que se refere ao material,
aspereza, dureza, rigidez do fio, geometria, meios fluídos e superfície química.
Finalmente os autores discutiram a relação entre os diversos fatores, como uso de
materiais de diferentes durezas no conjunto bráquete-fio, onde um material de bráquete
muito duro pode provocar um entalhe no fio, fenômeno denominado notching, que
pode impedir o deslizamento e o fenômeno denominado binding, que seria uma
situação de angulação ou torque entre o fio e o bráquete, que eliminaria a folga
existente entre esse conjunto, aumentando assim a compressão existente entre o fio e
o bráquete e, conseqüentemente, provocaria um aumento do atrito.
Em 1998, PIZZONI; RAVNHOLT; MELSEN
31
compararam o atrito de
quatro tipos de bráquetes, sendo dois autoligados: SPEED (Speed System) e Damon
SL (Ormco) e dois convencionais (Dentaurum e A-Company), utilizando fios de
beta-titânio e aço inoxidável, nas configurações redonda e retangular. Os bráquetes
foram testados em uma máquina de testes, numa velocidade de 10 mm por minuto. Os
resultados demonstraram que os fios redondos produzem menos atrito que os fios
retangulares e que os fios de beta-titânio têm uma fricção acentuadamente maior do
que os fios de aço. Também foi demonstrado que o aumento de angulação produz um
aumento da fricção. Os bráquetes autoligados tiveram uma fricção menor que os
14
convencionais. O sistema de fechamento do bráquete autoligado também influencia,
sendo que o bráquete com sistema de fechamento passivo exibe um menor atrito,
quando comparado com o sistema de fechamento ativo.
Para comparar as características friccionais de dois tipos de bráquetes
convencionais e dois tipos de bráquetes autoligados, THOMAS; BIRNIE; SHERRIFF
41
,
no mesmo ano, efetuaram um estudo in vitro. Foram utilizados os bráquetes
autoligados Damon SL (“A” Company) e Time (Adenta) e os convencionais Tip-
Edge (TP Orthodontics) e Standard Twin (“A” Company). Foram utilizadas
cinco combinações de fios e materiais: Níquel-Titânio 0.014” e 0.016” x 0.022” , aço
inoxidável trançado 0.0175”, aço inoxidável 0.016” x 0.022” e 0.019” x 0.025”. Os
resultados demonstraram que o bráquete Damon apresentou a menor fricção para todos
os tipos de fios testados e o bráquete convencional da “A” Company produziu os mais
altos índices de fricção para todos os tipos de fios testados.
Também em 1998, DAMON
9
descreveu um relato da forma de ação do
aparelho Damon SL. O autor afirmou que o desenho do bráquete autoligado permite
um nivelamento mais rápido, porque os dentes podem “flutuar ao longo de um trajeto
de menor resistência, com pouca ou nenhuma fricção entre o bráquete e o fio.” O autor
também afirmou que o mecanismo de fechamento elimina muito do atrito criado pela
amarração convencional metálica ou de látex, que são utilizadas para manter o arco no
encaixe do bráquete. Devido a esse mecanismo de fechamento e à diminuição do
atrito, a mecânica de deslize pode ser feita de forma mais eficaz. Em função das
características atribuídas ao sistema, o autor declarou ser possível aumentar o intervalo
entre as consultas e reduzir o tempo total de tratamento.
Procurando avaliar os efeitos do deslocamento repetitivo de um bráquete
sobre o atrito, durante os movimentos de deslizamento, O´REILLY
30
et al., em 1999,
conduziram uma investigação ex vivo. No experimento, foi montado um dispositivo que
permitia um deslocamento repetitivo de um bráquete, enquanto ocorria o deslizamento
do fio. As medições foram feitas numa máquina Instron. Foram testados bráquetes
convencionais metálicos (Ormco) em conjunto com fios de aço inoxidável 0.016“,
0.019” x 0.025“ e 0.021” x 0.025“ e beta-titânio 0.019” x 0.025“. Os deslocamento foram
avaliados de 0 às magnitudes de 0,25, 0,5 até 1 mm. Os autores concluíram que o
15
deslocamento repetitivo tinha um significante efeito na resistência ao deslizamento da
interface entre fio e bráquete. A redução da resistência ao deslizamento observada
variou dependendo do fio. Em relação à escala de deslocamentos testada, houve uma
redução de 85% na resistência ao deslizamento no fio 0.021” x 0.025” de aço
inoxidável, para 80% no fio 0.019” x 0.025” de aço inoxidável, para 27% no fio 0.019” x
0.025” beta-titânio e 19% para o fio 0.016” de aço. Em função desses resultados, os
autores afirmaram que a influência do atrito, em condições reais, onde ocorre um
deslocamento do fio ou do bráquete, normalmente associado ao ciclo mastigatório,
pode ser menor e ter uma importância clínica menor do que foi expresso anteriormente.
Procurando esclarecer a influência da angulação na resistência ao
deslizamento nos aparelhos fixos, ARTICOLO; KUSY
1
, em 1999, efetuaram uma
avaliação in vitro. Foram avaliadas as resistências ao deslizamento em relação às
angulações de 0°, 3°, 7°, 11° e 13°. Foram utilizados bráquetes convencionais
metálicos do tipo Mini Uni-Twin (Unitek), de cerâmica policristalina, tipo
Transcend (Unitek) e cerâmica monocristalina, tipo Starfire (A-Company) e
fios de calibre 0.021“ x 0.025” de aço inoxidável, de Ni-Ti e beta-titânio. Quando os
conjuntos de bráquetes e fios estavam em uma configuração passiva, em baixas
angulações, os conjuntos de bráquetes e fios de aço apresentaram a menor resistência
ao deslizamento. Quando a angulação excedeu o ângulo de 3°, ocorreu uma
configuração ativa e o fenômeno dito binding rapidamente prevaleceu e a resistência
ao deslizamento aumentou em até 100 vezes. Sob estas condições, o desempenho
entre os materiais se alterou e os conjuntos formados por fios e bráquetes de aço
passaram a apresentar os maiores índices de resistência ao deslizamento enquanto
que os conjuntos com os fios de Ni-Ti passaram a apresentar os menores índices. Os
autores sugeriram que a configuração ativa e o subseqüente binding aparecem
quando não existe mais folga entre o fio e o bráquete.
No mesmo ano, BRAUN
2
et al. avaliaram as forças de fricção, em teste
laboratorial, simulando as condições do ambiente bucal. Os autores afirmaram que a
maioria dos estudos de avaliação de resistência friccional foram executados em
condições estáticas e que, no ambiente bucal, as funções como mastigação,
deglutição, fala, etc., bem como o contato dos tecidos bucais com os aparelhos
16
ortodônticos, resultam em movimentos periódicos e repetitivos, que afetam o contato do
fio com o bráquete. Esses pequenos movimentos reduziriam o atrito. No estudo, foram
utilizados bráquetes convencionais metálicos tipo Mini Diamond (Ormco),
tipicamente usados nas mecânicas de deslizamento. O teste, executado em uma
máquina de teste Instron procurou simular os movimentos que ocorrem dentro do
ambiente bucal. Foram utilizados bráquetes com canaleta de 0.018“ e fios de aço
inoxidável de 0.016”, 0.016 “x 0.016” e 0.018 “x 0.025”. Os testes foram executados
com os bráquetes posicionados com uma inclinação que variou de 0° a 25,5°. Enquanto
a máquina de testes provocava o deslizamento dos fios, um mesmo operador aplicava
perturbações ou pequenos toques sobre o fio ou o bráquete, de uma maneira aleatória,
com uma força média de 87,2 gramas. Ficou demonstrado que a resistência friccional,
na maioria todos os testes, reduziu praticamente a zero. Os autores levantam a
hipótese que a vibração provoca um afrouxamento da ligação entre o bráquete e o fio,
fazendo com que o atrito praticamente seja eliminado. Também afirmaram que fatores
como o grau de inclinação dentária, folga entre fio e canaleta, bem como métodos de
amarração não tiveram efeito mensurável na resistência friccional, nesta simulação
dinâmica do ambiente bucal.
Também em 1999, LOFTUS
26
et al. mediram as forças friccionais durante
o movimento de deslizamento, utilizando um dispositivo que simula as condições
clínicas. Esse dispositivo permite a inclinação e rotação do bráquete enquanto o fio é
deslizado, fazendo com que o arco entre em contato com os cantos e fundo da canaleta
do bráquete, bem como com as amarrações e tampa metálica, no caso do bráquete
autoligado. Foram comparados um bráquete de metal convencional, Victory
(UNITEK), um autoligado metálico, Damon SL (“A” Company) um de porcelana
Transcend (UNITEK) e um bráquete de porcelana com canaleta metálica Clarity
(UNITEK). Foram utilizados fios 0.019 “x 0.025” de aço inoxidável, Ni-Ti e beta-titânio.
A comparação da diferença de fricção entre os bráquetes metálicos convencionais e de
cerâmica com canaleta metálica não foi significante, porém os bráquetes de cerâmica
pura apresentaram níveis de fricção mais altos. Os fios Beta-titânio produziram mais
fricção do que os fios de níquel-titânio e não foram encontradas diferenças com os fios
de aço.
17
Procurando avaliar as influências do arco e da dimensão do bráquete nas
mecânicas de deslizamento, KUSY; WHITLEY
24
, em 1999, demonstraram os ângulos
críticos de contato entre o fio e o bráquete que ocasionam o fenômeno binding.
Também relataram o fenômeno denominado notching (entalhe) que é causado pelo
contato dos cantos do bráquete no arco. Esses dois fenômenos, que ocorrem sempre
que existir um ângulo crítico entre o fio e o bráquete podem se tornar fatores
preponderantes para a restrição do movimento dentário. No trabalho, os autores
demonstraram por meio de equações, como a largura do bráquete se relaciona com
sua canaleta e como o arco preenche a canaleta. Concluíram que o ângulo ideal entre
fio e canaleta deveria se situar entre 0° e 4°, para que o movimento de deslizamento
pudesse ocorrer da maneira mais eficiente possível.
No ano 2000, BERGER
6
publicou uma revisão de literatura sobre os
bráquetes autoligados, relatando um breve histórico e demonstrando os principais tipos
de bráquetes autoligados utilizados até então. O autor relatou desde o aparecimento do
primeiro sistema de bráquetes autoligados, desenvolvido em 1935 por Stolzenberg, até
o aparecimento do bráquete Damon 2, em 1999. Também discutiu a diferença entre
bráquetes autoligados ativos, que são aqueles que possuem seu dispositivo de
fechamento flexível ou com ação de mola que pressionam o fio em direção ao fundo da
canaleta e os passivos, que são bráquetes que possuem um dispositivo de fechamento
rígido, transformando o bráquete num tubo, que não pressiona o fio em direção ao
fundo da canaleta. Relatou as vantagens do uso dos bráquetes autoligados quando
comparados com os bráquetes convencionais, como a redução do tempo de
tratamento, maior conforto para o paciente, menor tempo de atendimento, controle mais
preciso da translação dentária, uso de menores forças, baixo atrito e melhor controle de
infecções.
Buscando demonstrar as tendências na biomecânica ortodôntica para os
próximos anos, KUSY
25
, em 2000, publicou um artigo de divulgação, onde discutiu o
desenvolvimento dos estudos sobre os mecanismos de deslizamento ortodôntico
convencional. Neste trabalho, o autor relatou alguns estudos que avaliaram o atrito
entre arcos, bráquetes e ligaduras. A partir desses estudos, ficou estabelecido que as
combinações de aço (bráquetes, arcos e ligaduras) são os que produzem menores
18
índices de atrito (padrão ouro). Também ficou claro que a saliva pode atuar tanto como
lubrificante ou como adesivo para determinadas combinações de bráquete e fio. O
autor discutiu também os conceitos de configuração passiva entre arco e bráquete
(contato do arco com apenas um lado da canaleta do bráquete) e configuração ativa
(contato do arco em lados opostos da canaleta do bráquete). Nesta situação de
configuração ativa, o aço inoxidável se torna o pior material para se obter o
deslizamento, devido à sua natureza rígida. Quando se tenta forçar o deslizamento
nesses casos, as ligas metálicas duras se deformam e produzem notches ou entalhes
no fio. Na prática clínica, os entalhes paralisam o deslizamento até que a mastigação,
pressão da língua ou bochechas desloquem o fio para fora da depressão. Também
foram discutidas algumas questões clínicas relevantes, como quanto de alinhamento e
nivelamento é necessário antes de se iniciar as mecânicas de deslizamento, qual tipo
de binário fio-bráquete é indicado no deslizamento e qual deve ser a folga entre o arco
e o bráquete. Em resposta a essas perguntas, o autor declarou que a geometria entre o
fio e o bráquete define um ângulo crítico para o deslizamento. Abaixo deste ângulo, o
atrito ocorre de forma clássica, onde apenas uma força age contra o movimento.
Nestes casos, o aço inoxidável é o melhor material a ser utilizado. Acima deste ângulo,
o contato angular mais acentuado ou binding entre o arco e o bráquete aumenta a
resistência ao deslizamento, até que o movimento cesse. Em suma, o autor afirmou
que preencher a canaleta ao máximo proporciona um grande controle, mas provoca
muito contato angular. Já, ao se preencher minimamente a canaleta, obtém-se pouco
controle, porém com pouco contato angular, e conseqüentemente, menor dificuldade de
deslize. Declarou ainda que evidências experimentais indicam que a combinação de um
fio de 0.016“x 0.022” em um bráquete de 0.018“ x 0.022” seria a melhor alternativa
entre controle razoável e menor contato angular.
LOFTUS; ARTUN
27
, em 2001, procuraram desenvolver um modelo para
avaliar o atrito durante o movimento ortodôntico. Para isso, construíram um dispositivo
que simulava um dente com diversas espessuras de ligamento periodontal. Foi utilizado
um bráquete convencional de cerâmica, com canaleta 0.022” e um fio de aço 0.019” x
0.025”, que deslizava pela canaleta à uma velocidade de 10 mm por minuto. Os
dispositivos que simulavam a menor espessura de ligamento apresentaram os menores
19
índices de atrito. Os autores atribuíram este desempenho à ocorrência de uma menor
inclinação dos dentes que possuíam esta condição.
Em 2001, THORSTENSON; KUSY
42
compararam as propriedades
friccionais dos bráquetes convencionais de aço inoxidável, Mini Diamond,
(Ormco), ligados com amarrações de aço, em fios retangulares de aço inoxidável, no
diâmetro 0.018” x 0.025” e dos bráquetes autoligados Damon SL (Ormco), com os
mesmos tipos de arco. As análises foram feitas nas angulações de segunda ordem.
Como forma de controle, foram medidas as propriedades friccionais do bráquete
autoligado aberto, amarrados com amarrilhos convencionais. Foi medida a resistência
ao deslizamento dos sistemas abertos com forças de amarração que variavam de 200 a
600 cN e com ângulos que variavam de -9° a 9°. Na configuração passiva, os bráquetes
convencionais e o bráquete autoligado aberto e amarrado apresentaram uma
resistência friccional semelhante, enquanto que o autoligado com sua tampa fechada,
não apresentou fricção. Com o aumento da angulação, todos os bráquetes
apresentaram um aumento de resistência ao deslizamento, porém os bráquetes
autoligados apresentaram os menores índices.
THORSTENSON; KUSY
43
, em 2002, investigaram a resistência ao
deslizamento de três tipos de bráquetes autoligados com fechamento passivo: Activa
(Ormco), Damon (Ormco) e Twinlock (Ormco) e três tipos com sistema de
fechamento ativo: In-Ovation (GAC), SPEED (Strite industries) e Time
(American Orthodontics). Foi utilizado um fio de aço inoxidável de diâmetro
0.018“ x 0.025”, em todos os bráquetes, movimentado a uma velocidade de
10mm/minuto, por uma distância de 2,5 mm. Para cada bráquete foram feitas 14
medições em angulações de segunda ordem, variando de -9° a +9°, em situações com
presença e ausência de saliva natural humana, à temperatura de 34°. Foram
determinados ângulos de atrito críticos para todos os bráquetes. Esses valores
variaram de 3° a 5°. Abaixo desses valores críticos, os bráquetes com fechamento
passivo apresentam um fator de atrito desprezível. Os bráquetes com fechamento ativo
apresentam forças friccionais de cerca de 50 cN (50 g). Acima desses ângulos críticos,
todos os bráquetes apresentaram um aumento da força de atrito, em função do
aumento dos pontos de contato entre bráquete e fio, independentemente do sistema.
20
Também em 2002, THORSTENSON; KUSY
44
avaliaram a relação do
material e das características geométricas de cinco tipos de fios e 4 tipos de bráquetes
autoligados. Foram utilizados diversos tipos de fios, de diferentes fabricantes, sendo:
Ni-Ti austenítico de 0.014” (Highland Metals), de diâmetro 0.016” x 0.022”
(Orthonol, RMO) e de diâmetro 0.019” x 0.025” (Rematitan, Dentaurum); um
fio de Ni-Ti martensítico 0.019” x 0.025” (Nitinol Classic, Unitek) e um fio de
aço inoxidável 0.019” x 0.025” (Forestadent). Foram utilizados três tipos de
bráquetes com fechamento ativo: In-Ovation (GAC), SPEED (Strite
industries) e Time (American Orthodontics) e um com fechamento passivo:
Damon II (Ormco). A resistência ao deslizamento foi medida com ângulos de
segunda ordem, que variavam de - 9° a + 9°. Quando havia folga entre o bráquete e o
fio, a resistência ao deslizamento foi desprezível tanto no bráquete com fechamento
passivo como nos de fechamento ativo, onde o fio contacta com o “clip” de fechamento.
Quando a folga desapareceu e aumentou a angulação de segunda ordem, a resistência
ao deslizamento aumentou nos dois tipos de bráquetes. Quanto mais rígido for o fio,
maior é a resistência ao deslizamento, em relação ao aumento nas dobras de segunda
ordem. Os autores afirmaram que a resistência ao deslizamento afeta todos os estágios
do tratamento e que o clínico deve observar suas metas de tratamento antes da
escolha do aparelho. Sugeriram que embora um valor baixo de resistência ao
deslizamento seja desejado nas fases iniciais do tratamento, um valor de resistência
alto seria mais desejável nas etapas finais do tratamento.
Na publicação de seu livro sobre Física, YOUNG
48
, em 2003, definiu o
que é atrito e demonstrou os princípios básicos do comportamento do atrito estático e
cinético, bem como as fórmulas utilizadas para o cálculo dos coeficientes de atrito
relacionados. O autor definiu atrito como a resistência de um determinado corpo se
movimentar quando aplicada uma força paralela à superfície de apoio. Relatou também
que o atrito é um fenômeno complexo, decorrente de interações inter-moleculares,
fundamentalmente de natureza elétrica, entre duas superfícies rugosas, nos pontos
onde elas se tocam. Na realidade, a área efetiva de contato é geralmente muito menor
do que a área total da superfície. Em função disto, quando se desliza um corpo sobre
outro, ligações microscópicas se formam e se rompem, e o número dessas ligações é
21
variável; portanto a força de atrito cinético não é constante. Segundo o autor, alisar as
superfícies que manterão contato, através de polimento pode, na verdade, aumentar o
atrito, já que mais moléculas se tornarão aptas a formar ligações, ou seja, juntar duas
superfícies muito lisas de um mesmo metal pode produzir uma “solda a frio”. O texto
esclareceu que o módulo de força do atrito estático é sempre maior que o atrito
cinético, ou seja, a força necessária para se iniciar o movimento de um determinado
objeto é sempre maior do que a força necessária para mantê-lo em movimento.
Também ficou claro que em alguns casos, como no movimento de deslizamento em
ortodontia, as superfícies podem alternadamente aderir (atrito estático) e deslizar (atrito
cinético).
Revisando a situação atual dos sistemas de bráquetes autoligados,
HARRADINE
17
, em 2003, discutiu os desenvolvimentos recentes, as vantagens clínicas
e as possíveis imperfeições dos sistemas disponíveis. No artigo, o autor relatou as
propriedades de um sistema de ligação ideal, que seriam: ser seguro e robusto;
assegurar um encaixe completo do fio no bráquete, exibir um baixo atrito entre o
bráquete e o fio; ser rápido e fácil de usar, permitir um atrito maior quando desejado,
permitir uma ligação fácil de correntes elásticas, permitir uma boa higiene bucal e ser
confortável ao paciente. O autor também discutiu as vantagens dos bráquetes
autoligados, salientando principalmente o papel do baixo atrito, onde discutiu
experimentos in vitro e avaliações in vivo do desempenho desses tipos de bráquetes e
afirmou que, sob a ótica das evidências atuais e baseado na experiência clínica, os
bráquetes autoligados proporcionam uma redução significante do atrito em todas as
dimensões do movimento dentário. Outras vantagens descritas para os bráquetes
autoligados foram um menor comprometimento da ancoragem, o alinhamento mais fácil
de dentes com irregularidades severas e um gasto de tempo menor para a troca de
arcos. Foi também comparada a questão da ligação passiva e ativa, onde o autor
afirmou que este não é um aspecto fundamental para a diferenciação dos bráquetes
autoligados e disse que os bráquetes autoligados ativos permitem um alinhamento
inicial mais completo, já que seu mecanismo de fechamento pressiona o fio contra a
canaleta porém quando são utilizados fios mais grossos esta característica aumenta o
atrito do sistema e reduz sua capacidade de produzir torque. Também foram sugeridas
22
orientações clínicas e mudanças nas mecânicas de tratamento foram sumarizadas e
ilustradas.
Para estudar os valores das forças friccionais durante a mecânica de
deslizamento com o uso de bráquetes de “atrito reduzido”, REDLICH et al.
33
, em 2003,
propuseram uma investigação in vitro. Foram utilizados cinco diferentes sistemas de
bráquetes de “atrito reduzido”, a saber: Nu-Edge (TP Orthodontics);
Discovery (Dentaurum); Synergy (Rocky Mountain); Friction Free
(American Orthodontics) e TIME (American Orthodontics), este último um
sistema autoligado. O bráquete convencional Omni Arch (GAC) foi utilizado como
grupo controle. Todos os sistemas possuíam canaletas de 0.022” x 0,028” e foram
utilizados fios de aço inoxidável de 0.018”, 0.018” x 0.025” e 0.019” x 0.025”. Os
bráquetes foram angulados em 5° ou 10° em relação aos fios, para simular uma dobra
de segunda ordem. Foram encontradas diferenças significantes, em relação às forças
de atrito estático entre os diferentes sistemas. O bráquete Friction Free
demonstrou o menor atrito e o bráquete TIME apresentou os maiores índices de atrito,
inclusive maiores que os bráquetes convencionais. O estudo demonstrou que nem
todos os bráquetes proporcionam uma “redução de atrito” como é alegado pelos
fabricantes.
Também em 2003, HAIN; DHOPATKAR; ROCK
14
avaliaram o método de
ligação do bráquete ao fio, em relação ao atrito gerado. Nesse estudo in vitro foram
analisados os níveis de atrito com um novo tipo de ligadura, a slick(TP
Orthodontics), que reduz o nível de atrito, utilizando-se bráquetes metálicos
convencionais (Minitwin,UNITEK) e de porcelana com canaleta metálica (Clarity,
UNITEK), amarrados com ligaduras elásticas convencionais, com ligaduras elásticas
slick e com amarrações metálicas. Para efeito de comparação, foi utilizado no teste
um bráquete autoligado (SPEED, Strite Industries). Foram utilizados
segmentos de fios de aço inoxidável de 0.019“x 0.025”. Foi demonstrado que este tipo
de ligadura elástica, quando lubrificado com saliva, pode diminuir os níveis de atrito. O
nível de atrito dos bráquetes autoligados foi menor do que os bráquetes amarrados com
ligaduras elásticas convencionais. As ligaduras slick foram comparáveis ao bráquete
autoligado. As amarrações metálicas frouxas produziram os menores níveis de atrito.
23
Em 2003, CACCIAFESTA
8
et al. mediram e compararam o nível de
resistência friccional entre bráquetes metálicos autoligados (Damon SL II, Ormco),
bráquetes autoligados de policarbonato (Oyster,Gestenco) e bráquetes metálicos
convencionais (Victory, UNITEK) e três diferentes tipos de liga: aço inoxidável, Ni-
Ti e beta-titânio. Foram feitas medições em um aparelho especialmente projetado para
medir a fricção cinética e estática. Os bráquetes autoligados metálicos geraram forças
friccionais mais baixas do que o sistema de policarbonato e convencional, os quais não
mostraram diferenças significativas entre eles.
Abordando uma visão geral sobre os fenômenos relacionados ao atrito,
ROUSSOUW
34
publicou um trabalho em 2003. Foram listadas diversas variáveis que
afetam a resistência friccional em ortodontia, dentre elas se destacaram as
propriedades físicas, como as propriedades dos fios em relação ao material, formato,
tamanho, textura e rigidez. Também foram listadas como características físicas o
processo de ligação do arco ao bráquete; por meio do uso de ligaduras metálicas ou
elásticas e o método de ligação, ou seja, as diferenças entre bráquetes convencionais e
autoligados. Da mesma forma, foram listadas as propriedades físicas relacionadas ao
bráquete, como material, superfície, processo de fabricação, largura e profundidade da
canaleta, desenho, prescrição e em relação ao aparelho ortodôntico como um todo,
onde são considerados fatores como distância inter-bráquete, nível das canaletas e
forças utilizadas na movimentação. Também foram listados os fatores biológicos que
poderiam influenciar o atrito: saliva, placa, película adquirida, corrosão e partículas de
alimentos. O autor discutiu ainda os conceitos básicos da física, a perda da força
aplicada durante o tratamento e o controle do atrito durante o tratamento.
Para avaliar a resistência ao atrito de uma simulação de retração de um
dente canino, SMITH; ROUSSOW; WATSON
39
publicaram um estudo, em 2003. O
dispositivo de teste permitia uma inclinação e verticalização dinâmica e progressiva do
bráquete, ao mesmo tempo em que ocorria a tração linear do bráquete que era
aproximadamente parecida com uma retração de canino por mecânica de
deslizamento. Foram utilizados seis tipos de bráquetes, sendo três convencionais: de
metal (Victory, Unitek), cerâmico (Transcend 6000, Unitek) e cerâmico com
canaleta metálica (Clarity,Unitek) e três tipos de bráquetes autoligados: ativo
24
48
(Speed, Strite Industries); passivo (Damon, Ormco) e autoligado com
ligação variável (Time, American Orthodontics). Foram avaliados os fios de aço
inoxidável e Ni-Ti nos diâmetros 0.018 “, 0,020”, 0.018“ x 0.025” e 0.021“ x 0.025”; os
fios de aço trançado 0.0175“, 0.0195”, 0.018“x 0.025” e 0.021“ x 0.025” e os fios de Ni-
Ti trançados de 0.018“e 0,020”. Os autores concluíram que os bráquetes cerâmicos
com ou sem canaleta de metal proporcionaram o maior atrito, seguidos pelos bráquetes
metálicos convencionais, pelos bráquetes autoligados ativos, pelos bráquetes
autoligados com ligação variável. Os bráquetes autoligados passivos apresentaram o
menor índice de atrito. Também concluíram que os fios de aço normal e de aço
trançado provocaram mais atrito do que os fios de Ni-Ti. Da mesma forma, os fios de
menor dimensão produziram menos atrito que os fios maiores e os fios redondos
produziram menos atrito que os fios retangulares.
Em 2003, ROUSSOUW; KAMELCHUK; KUSY
35
efetuaram uma revisão
fundamental das variáveis associadas com a dinâmica friccional de baixa velocidade.
Os autores discutiram as leis básicas da física, relacionadas aos fenômenos de fricção
e afirmaram que os padrões tradicionais utilizados na física clássica não podem ser
aplicados diretamente à ortodontia, onde as magnitudes de força e velocidades de
deslocamento são muito menores. Discutiram também que os estudos in vitro de
resistência friccional em ortodontia relatam a quantificação de atrito estático e dinâmico.
Contudo, os autores afirmaram que, a separação do atrito estático e dinâmico em
estudos de ortodontia é sempre arbitrário e potencialmente enganoso porque em baixas
velocidades, a resistência ao atrito estático e dinâmico é dinamicamente relacionada.
Procurando validar as afirmações dos fabricantes em relação a seus
produtos, MENDES; ROUSSOW
28
, também em 2003, efetuaram um estudo que
buscava avaliar os efeitos da implantação de íons na superfície dos fios e/ou bráquetes
e comparar esse tipo de processo com outras modalidades de redução de atrito. Foram
avaliados os seguintes bráquetes: convencional de aço (Omni,GAC),convencional de
aço com implantação de íons na superfície (Omni Golden, GAC), de aço de baixo
atrito (Synergy, Rocky Mountain) e autoligado (Speed, Strite Industries).
Todos os bráquetes avaliados possuíam uma canaleta de 0.018“ x 0.025”. Foram
testados os fios de aço 0.016“, 0.016” x 0.022“ (Rocky Mountain), Ni-Ti 0.016” x
25
0.022” (Unitek), Ni-Ti 0.016” x 0.022“ com cobertura de plástico e silicone (Ortho
Organizers); Ni-Ti 0.016” x 0.022“ com implantação de íons (GAC), beta-titânio
0.016” x 0.022”(Ormco) e beta-titânio 0.016” x 0.022“ com implantação de íons
(Ormco). Os resultados sugeriram que a implantação de íons nos fios de NI-Ti e beta-
titânio, bem como na superfície dos bráquetes seriam meios efetivos de reduzir o atrito.
Uma grande redução do atrito pode ser obtida pela amarração diferenciada, como
ocorre no bráquete Synergy, com amarração apenas na aleta central. Para a
obtenção de propriedades de baixo atrito com o bráquete autoligado ativo Speed, seria
necessária uma correta combinação de fio e bráquete.
Para avaliar os efeitos do atrito em relação aos métodos de ligação ao
arco ortodôntico, KHAMBAY; MILLET; McHUGH
21
, em 2004, realizaram um estudo in
vitro. Foram testadas as forças de atrito produzidas por bráquetes convencionais
(Mini Twin, Unitek) com fios de aço e beta-titânio, nos calibres 0.017” x 0.025” e
0.019” x 0.025” deslizando sobre eles. Foram testadas amarrações elásticas
modulares: Alastik(Unitek) e SuperSlick (TP Orthodontics), nas cores
púrpura e cinza e uma amarração pré-formada de aço 0.09”. O bráquete autoligado
Damon II (Ormco) e o mesmo bráquete convencional citado anteriormente, sem
nenhum tipo de amarração foram utilizados como controle. O bráquete autoligado e o
bráquete convencional sem amarração produziram forças de atrito desprezíveis. Para
todos os tipos de fios testados, com exceção do beta-titânio 0.017” x 0.025”, onde o
módulo púrpura produziu menos força, a amarração com ligadura de aço produziu os
menores índices de atrito. Os autores afirmaram que não houve um padrão consistente
de força de atrito média entre as várias combinações de tipo e tamanho de fio e método
de amarração. Afirmaram também, que sob as condições deste experimento, somente
o uso de bráquetes autoligados passivos praticamente eliminou o atrito.
Em busca da observação do comportamento friccional de aparelhos
ortodônticos HENAO; KUSY, em 2004
18
, avaliaram 4 tipos de bráquetes convencionais:
Mini Diamond (Ormco); Mini Diamond (GAC), TipEdge (TP
Orthodontics) e MiniMono HT (Forestadent) e 4 tipos de bráquetes
autoligados: Damon II (Ormco), In-Ovation (GAC); Speed (Strite
Industries) e Time (American Orthodontics). Foi efetuada uma simulação
26
laboratorial, utilizando uma máquina de testes, realizando análises de relacionamentos
de dois bráquetes, deslizando por eles três tipos de arcos (Ni-Ti de 0.014“, 0.016” x
0.022“ e 0.019” x 0.025“). Cada conjunto de bráquetes foi montado sobre um dos
quadrantes de um modelo de acrílico, sendo que cada quadrante possuía um grau de
má oclusão mais acentuado. As observações foram feitas em estado seco e úmido. De
forma geral, as forças de atrito foram maiores nos bráquetes convencionais, nos fios de
maior calibre e nos quadrantes com a má oclusão mais severa, porém nos fios mais
finos, a diferença de atrito entre os bráquetes autoligados e convencionais foi mais
acentuada. Em relação aos testes em campo seco e úmido, a diferença só foi
significativa para um tipo de bráquete (In-Ovation), em um dos quadrantes.
Em 2005, HENAO; KUSY
19
efetuaram um estudo utilizando modelos
dentais (typodont) para avaliar os efeitos friccionais de quatro tipos diferentes de
bráquetes autoligados: SPEED (Strite Industries), Time (American
Orthodontics), In-Ovation (GAC) e Damon II(Ormco) tendo um bráquete
convencional, o Mini Diamond (Ormco) como controle. Foram efetuados dois
experimentos, utilizando-se os modelos montados com os bráquetes. No primeiro
experimento utilizou-se uma seqüência de arcos sugeridos por cada fabricante,
específica para cada sistema e no segundo experimento, foi utilizada uma seqüência de
arcos igual para todos os sistemas. No experimento, ficou claro que o parâmetro que
melhor se relaciona com as forças liberadas foi a rigidez de dobramento do fio a qual
está diretamente associada com a dimensão de cada fio.
Para avaliar o atrito, em um teste de laboratório, TECCO et al.
40
, em 2005,
analisaram um sistema com dez bráquetes montados. Foram utilizados dois sistemas
autoligados: Damon SL II (Ormco) e Time Plus (American Orthodontics)
e um sistema convencional, Victory (UNITEK). Todos os sistemas foram testados
com três diferentes tipos de ligas metálicas, aço Inoxidável, Ni-Ti e Beta-titânio; em três
medidas diferentes, 0.016“, 0,017” x 0.025“ e 0.019” x 0.025“. O sistema Time Plus
gerou uma fricção significantemente inferior, quando comparado com os outros
sistemas. Porém, o bráquete Damon SL II gerou menos fricção quando fios redondos
eram usados. O fio beta-titânio foi o que gerou mais fricção e todos os bráquetes
mostraram mais força friccional conforme a espessura do arco aumentou. O trabalho
27
também demonstrou que o modelo de estudo contendo dez bráquetes mantém a
concordância com os achados nos sistemas que utilizam um ou três bráquetes.
Em 2005, GRIFFITHS et al
13
. testaram um novo tipo de ligadura elástica
(SuperSlick, TP Orthodontics), que se propõe a reduzir o atrito na ligação com
o arco de forma significativa. Foram utilizados bráquetes autoligados, do sistema
Damon SL II (Ormco) e bráquetes de porcelana, do tipo Inspire(Ormco). Os
bráquetes autoligados foram testados com seu dispositivo de fechamento ativo e com o
dispositivo de fechamento aberto e amarrados com ligaduras elásticas, para funcionar
como um bráquete convencional. Os bráquetes de porcelana foram amarrados com
amarrações elásticas. Foram utilizadas no teste as amarrações elásticas tipo
SuperSlick, e amarrações elásticas convencionais de perfil redondo e quadrado. Os
bráquetes autoligados, com o dispositivo de fechamento ativo, foram os que exibiram a
menor resistência friccional ao deslizamento. A ligadura elástica Super Slick
demonstrou uma resistência friccional maior do que a amarração elástica de perfil
redondo e menor do que a de perfil quadrado. Os bráquetes de porcelana exibiram as
maiores resistências ao deslizamento.
Para avaliar o desempenho de um bráquete autoligado e um bráquete
convencional, MILES; WEYANT; RUSTVELD
29
, em 2006, efetuaram um estudo clínico.
O objetivo do estudo foi comparar a efetividade e o conforto entre os bráquetes:
autoligado passivo Damon 2 (Ormco) e convencional metálico Victory MBT
(Unitek). No estudo, um dos lados do arco mandibular foi montado com os
bráquetes convencionais e o outro lado com os bráquetes autoligados, de um total de
60 pacientes consecutivamente tratados. Foi anotado o Índice de Irregularidade para
todos os hemiarcos no início do tratamento, na primeira troca de arco, com 10 semanas
e na segunda troca de arcos, com mais 10 semanas. Qualquer diferença em
desconforto foi assinalada nos primeiros dias após a instalação do primeiro arco e após
as trocas dos arcos subseqüentes. Também foram avaliados: conforto dos lábios,
aparência preferida e índice de falhas dos respectivos bráquetes. Os resultados
demonstraram que o bráquete autoligado não foi mais eficiente na redução do índice de
irregularidade do que o bráquete convencional. Também ficou demonstrado que o
bráquete autoligado provocou menos desconforto no arco inicial, entretanto foi mais
28
desconfortável na colocação do segundo arco bem como houve um maior índice de
descolamento do autoligado durante o estudo.
29
Proposição
3. PROPOSIÇÃO
Devido aos poucos estudos referentes aos bráquetes autoligados estéticos e
da divergência de resultados na comparação do atrito proporcionado pelos bráquetes
autoligados e convencionais, este estudo se propôs a comparar os níveis de atrito
estático existentes entre os bráquetes: autoligado estético (Opal, Ultradent) e autoligado
metálico (Damon II, Ormco) com dois tipos de bráquetes convencionais metálicos (Mini
2000, Ormco e Roth Standard, Morelli), verificando a influência da angulação entre
bráquetes e fios, com o uso de diferentes tipos e diâmetros de fios.
31
Material e Método
4. MATERIAL E MÉTODO
4.1 Material Utilizado
4.1.1 Bráquetes (Figura 4.1):
- 6 Bráquetes de pré-molares superiores autoligados estéticos Opal, de plástico
policristalino, fabricante Ultradent, prescrição Roth, canaleta 0.022” x 0.028”
- 6 Bráquetes de pré-molares superiores autoligados metálicos, tipo Damon II, de aço,
fabricante Ormco, prescrição Roth, canaleta 0.022” x 0.027”
- 6 Bráquetes de pré-molares convencionais, tipo Mini 2000, fabricante Ormco, de aço,
prescrição Roth, canaleta 0.022” x 0.028”
- 6 Bráquetes de pré-molares convencionais, tipo Roth Standard, de aço, fabricante
Morelli, prescrição Roth, canaleta 0.022” x 0.028”
Figura 4. 1 : Bráquetes utilizados: a- Opal (Ultradent); b- Damon 2 (Ormco);
c- Roth Standard (Morelli); d- Mini 2000 (Ormco).
a
b
c
d
33
4.1.2 Fios:
- 12 segmentos de fios de aço inoxidável, nos calibres 0.016”, fabricante Morelli,
retificado em barras de 30 cm e cortado manualmente em segmentos de 8 cm.
- 12 segmentos de fios de aço inoxidável, no calibre 0.017”x 0.025”, fabricante Morelli,
retificado em barras de 30 cm e cortado manualmente em segmentos de 8 cm.
- 12 segmentos de fios de aço inoxidável, no calibre 0.019” x 0.025”, fabricante Morelli,
retificado em barras de 30 cm e cortado manualmente em segmentos de 8 cm.
- 12 segmentos de fios de Ni-Ti, nos calibres 0.016”, fabricante Morelli, retificado em
barras de 30 cm e cortado manualmente em segmentos de 8 cm.
- 12 segmentos de fios de Ni-Ti, no calibre 0.017” x 0.025”, fabricante Morelli, retificado
em barras de 30 cm e cortado manualmente em segmentos de 8 cm.
- 12 segmentos de fios de Ni-Ti, no calibre 0.019” x 0.025”, fabricante Morelli, retificado
em barras de 30 cm e cortado manualmente em segmentos de 8 cm.
- 12 segmentos de fios de beta-titânio, nos calibres 0.016”, fabricante Morelli, retificado
em barras de 30 cm e cortado manualmente em segmentos de 8 cm.
- 12 segmentos de fios de beta-titânio, no calibre 0.017” x 0.025”, fabricante Morelli,
retificado em barras de 30 cm e cortado manualmente em segmentos de 8 cm.
- 12 segmentos de fios de beta-titânio, no calibre 0.019”x 0.025”, fabricante Morelli,
retificado em barras de 30 cm e cortado manualmente em segmentos de 8 cm.
4.1.3 Dispositivos de teste para montagem de bráquetes (Figura 4.2):
- Dispositivos de montagem de bráquetes, feitos em aço inoxidável, pelo departamento
de engenharia da Morelli Ortodontia, fabricados sob medida para a execução do
experimento, nas angulações de 0°, angulação 1ª ordem em 3° e angulação de 2ª
ordem em 3°.
34
Figura 4.2 : Dispositivos de teste, para montagem de bráquetes, nas angulações 0°, 3° vertical e 3°
horizontal.
4.1.4 Ligaduras:
- Ligaduras elásticas modulares, cor vermelha, fabricante Morelli Ortodontia
4.1.5 Dispositivo de montagem dos fios:
- Dispositivos de montagem de fios, feitos em aço inoxidável, pelo departamento de
engenharia da Morelli Ortodontia, fabricados sob medida para a execução do
experimento, para posicionamento dos fios corretamente na pinça de tração.
4.1.6 Nível de bolha.
4.1.7 Cola à base de cianoacrilato, marca Superbonder.
4.1.8 Alicate de abertura da tampa de fechamento do bráquete Damon.
4.1.9 Ferramenta de abertura da tampa do bráquete Opal.
4.1.10 Máquina universal de testes, marca EMIC DL 2000.
4.1.11 Programa de computação TESC 3.01.
4.1.12 Microcomputador, tipo notebook, marca Compaq, modelo nx9005.
4.1.13 Programa editor de texto Word.
4.1.14 Programa Excel.
35
4.2 Método
Cada conjunto de dois bráquetes foi montado em 3 diferentes posições:
com os bráquetes completamente alinhados no sentido horizontal e vertical (0°), com os
bráquetes montados simulando uma dobra de primeira ordem em 3° e com os
bráquetes simulando uma dobra de segunda ordem em 3° (Figura 4.3). Para a
obtenção destes posicionamentos, foram construídos 3 diferentes dispositivos de teste,
que reproduzissem estas condições (Figura 4.2). Os dispositivos foram construídos de
forma que o centro de cada bráquete estivesse com uma distância de 8 milímetros entre
eles, o que corresponde a distância média interbráquetes que encontramos
habitualmente em situações clínicas.
Os bráquetes utilizados nos experimentos foram colados em cada um dos
dispositivos de teste. Para a colagem, foi utilizada cola à base de cianoacrilato, sendo
que cada conjunto foi colado com 2 horas de antecedência ao início das medições,
assegurando que a cola secasse efetivamente. Para que os bráquetes montados nos
corpos de prova sem angulação e com angulação horizontal de 3° ficassem
perfeitamente alinhados, foi utilizado um segmento de fio de aço, na espessura de
0.021”x 0.025”, visando um correto posicionamento de colagem e evitando que
alterações no posicionamento dos bráquetes pudessem interferir nos resultados. No
corpo de prova com angulação vertical de 3°, os bráquetes foram colados em contato
com o limitador de posição, que determina a diferença de altura dos bráquetes e
propicia a angulação vertical referida acima.
Em seguida, foi feita a montagem dos corpos de prova, com seus
respectivos bráquetes já colados no eixo da máquina de testes, que consiste numa
36
haste em forma de parafuso, onde a base do corpo de prova é rosqueada. Nesta fase,
foi utilizado um nível de bolha, para verificação do alinhamento dos corpos de prova
com a base da máquina e com a pinça de tracionamento do fio, procurando evitar que
um possível desalinhamento interferisse nos resultados (Figura 4.4).
Figura 4.3 : Desenho esquemático do projeto dos dispositivos de teste, para montagem de
bráquetes: a- bráquetes alinhados ; b- desalinhamento de 1ª ordem em 3°; c- desalinhamento de
2ª ordem em 3°.
a b c
37
Figura 4.4 : Nível de bolha para verificação do alinhamento do dispositivo de teste
O fio a ser utilizado para teste foi montado sobre a pinça que é ligada a
máquina de teste, para se efetuar o teste de tração. Para que todos os fios fossem
montados de maneira igual, sem nenhum tipo de alteração de posicionamento
horizontal, vertical ou de torção foi projetada uma ferramenta especial, que consiste
num encaixe para a fixação da pinça e uma plataforma, a qual possibilita que todos os
fios sejam posicionados sempre na mesma posição e altura. Isso é importante, pois
possibilita que os fios fiquem no melhor alinhamento possível com o corpo de prova,
para não interferir com os resultados. A ferramenta foi projetada e construída pelo
departamento de engenharia da Morelli Ortodontia, a partir de solicitação do
pesquisador (Figura 4.5).
38
Figura 4.5: Pinça de tracionamento e ferramenta de posicionamento
A máquina de testes utilizada foi a EMIC DL 2000, aferida conforme
certificado. Continha uma célula de carga de 10 quilogramas, calibrada para efetuar
medições com intervalos de 1 g. A máquina consiste num dispositivo onde se pode fixar
o corpo de prova em sua base e duas colunas verticais, dotadas de motores que
possibilitam a movimentação de uma barra vertical, onde se posiciona a pinça de
fixação do fio. Com o movimento dessa barra horizontal, ocorre o deslocamento do fio
posicionado sobre o bráquete, permitindo a observação das forças de atrito geradas
(Figura 4.6). A observação da geração do atrito é possível devido à deformação sofrida
pela célula de carga que está acoplada a máquina e o registro das forças de atrito é
feita por um programa específico, associado a um micro computador. A célula de carga
registra os níveis de força necessários para se mover o fio ao longo dos bráquetes. Os
dados são registrados em um gráfico de dois eixos (XY). O eixo X registra o movimento
em milímetros por segundo (velocidade). O eixo Y registra a força necessária, em
newtons, para que esse deslocamento aconteça. A velocidade utilizada no teste foi de
100 mm por minuto.
Cada conjunto de bráquetes e fios foi testado cinco vezes, nas suas
respectivas angulações (0°, 3° em 1ª ordem e 3° em 2ª ordem), com os três tipos de
ligas (aço inoxidável, Ni-Ti e Beta-titânio) nos três diferentes de calibres (0.016”, 0.017”x
0.025” e 0.019” x 0.025” ). Os testes foram executados com os conjuntos de bráquetes
e fios em estado seco e em temperatura ambiente.
39
Em todos os testes, a primeira medição foi desprezada, para que uma
possível variável de acomodação da máquina não interferisse com os resultados. Com
isso foram obtidas um total de 432 medições de conjuntos de bráquetes e fios. Após a
montagem de cada conjunto de bráquetes, em uma respectiva angulação, a aplicação
dos fios foi feita de maneira aleatória, seguindo uma seqüência fornecida por um
programa de números aleatórios.
Figura 4.6: Dispositivo de teste e máquina universal de testes EMIC DL 2000
Após cada medição, a máquina parava automaticamente e cada conjunto
de bráquetes e fio era reposicionado. Os bráquetes autoligados eram abertos e nos
convencionais removia-se as ligaduras elásticas. O dispositivo de tração voltava à
posição zero e a máquina era recalibrada, em relação à carga. A seguir o conjunto
bráquete-fio era novamente adaptado. Os bráquetes autoligados tinham suas tampas
fechadas e os convencionais recebiam um novo conjunto de ligaduras elásticas. Todas
48
40
as ligações, dos bráquetes autoligados e dos bráquetes convencionais, foram efetuadas
pelo mesmo operador, como forma de uniformizar esses procedimentos.
4.3– Análise estatística
O programa Tesc, versão 3.01, utilizado pela máquina universal de testes
EMIC DL 2000, forneceu os dados estatísticos de cada medição, consistindo nos
valores máximos, mínimos, médias, mediana e desvio padrão. Para comparação entre
os tipos de bráquetes, angulação, tipos de fio e diâmetros de fio foi utilizada a Análise
de Variância a quatro critérios modelo fixo e o teste de comparações múltiplas de
Tukey, sendo adotado nível de significância de 5%.
41
Resultados
5. RESULTADOS:
Os resultados obtidos encontram-se demonstrados nas tabelas que se
seguem.
Na tabela 5.1 estão expostos as médias e desvios padrão do atrito estático
máximo divididos por diâmetros dos fios, tipos de fios e angulação dos bráquetes para
cada modelo de bráquete testados.
A tabela 5.2 demonstra as médias do atrito estático máximo obtido, desvio
padrão e teste de Tukey dos diferentes tipos de bráquetes e fios na angulação de 0°.
A tabela 5.3 demonstra as médias do atrito estático máximo obtido, desvio
padrão e teste de Tukey dos diferentes tipos de bráquetes e fios na angulação de 1
a
ordem em 3°.
A tabela 5.4 demonstra as médias do atrito estático máximo obtido, desvio
padrão e teste de Tukey dos diferentes tipos de bráquetes e fios na angulação de 2
a
ordem em 3°.
A tabela 5.5 demonstra as médias de atrito estático máximo obtido, desvio
padrão e resultado do teste de Tukey para a comparação entre as angulações, para
cada um dos modelos de bráquete testados e diâmetros do fio, para o fio de aço.
A tabela 5.6 demonstra as médias de atrito estático máximo obtido, desvio
padrão e resultado do teste de Tukey para a comparação entre as angulações, para
cada um dos modelos de bráquete testados e diâmetros do fio, para o fio de Ni-Ti.
43
A tabela 5.7 demonstra as médias de atrito estático máximo obtido, desvio
padrão e resultado do teste de Tukey para a comparação entre as angulações, para
cada um dos modelos de bráquete testados e diâmetros do fio, para o fio de beta-
titânio.
44
Tabela 5.1 - Médias e desvios padrão do atrito estático medido, por diâmetros dos fios,
tipos de fios e angulação dos bráquetes para cada modelo de bráquete testados.
Diâmetro do fio
0.016”
0.017”x
0.025”
0.019”x 0.025”
Ângulo
Bráquete
Fio
média dp média dp média dp
Aço -0,005 0,006 0,038 0,013 0,050 0,012
NiTi 0,013 0,010 -0,002 0,005 0,052 0,005
Opal
ß-Ti 0,013 0,005 0,007 0,005 0,210 0,024
Aço 0,002 0,010 0,087 0,067 3,197 0,150
NiTi 0,007 0,005 0,018 0,005 2,350 0,094
Damon 2
ß-Ti 0,005 0,006 0,023 0,005 4,460 0,484
Aço 2,063 0,217 2,527 0,153 2,930 0,116
NiTi 1,808 0,050 2,412 0,279 3,650 0,302
Ormco
ß-Ti 3,622 0,605 5,313 0,409 7,160 0,777
Aço 1,697 0,224 2,168 0,172 2,862 0,118
NiTi 1,255 0,085 2,455 0,338 2,697 0,443
0
o
Morelli
ß-Ti 2,460 0,396 3,088 0,182 4,503 0,476
Aço 0,013 0,010 0,135 0,013 0,447 0,086
NiTi 0,005 0,006 0,177 0,033 0,400 0,014
Opal
ß-Ti 0,005 0,006 0,260 0,022 0,488 0,091
Aço 0,002 0,005 9,670 0,999 12,042 1,596
NiTi 0,005 0,006 6,005 0,684 5,528 0,108
Damon 2
ß-Ti 0,005 0,006 20,455 0,836 19,845 1,683
Aço 2,050 0,045 2,463 0,238 2,595 0,247
NiTi 1,810 0,058 3,168 0,402 2,505 0,225
Ormco
ß-Ti 3,402 0,578 4,352 0,530 4,205 0,746
Aço 1,322 0,084 2,043 0,090 2,267 0,198
NiTi 1,933 0,138 2,365 0,236 2,303 0,240
3
o
(1
a
ordem)
Morelli
ß-Ti 2,477 0,406 3,582 0,473 3,922 0,347
Aço 0,105 0,017 0,990 0,070 2,203 0,122
NiTi 0,083 0,017 1,300 0,088 2,128 0,136
Opal
ß-Ti 0,068 0,015 1,508 0,137 2,953 0,271
Aço 0,020 0,008 2,570 0,090 7,990 0,383
NiTi 0,023 0,005 0,757 0,050 3,605 0,432
Damon 2
ß-Ti 0,027 0,005 3,168 0,185 11,892 0,860
Aço 2,088 0,066 2,855 0,210 2,682 0,254
NiTi 2,072 0,142 2,710 0,369 3,078 0,368
Ormco
ß-Ti 4,010 0,574 4,613 0,349 5,615 0,716
Aço 1,582 0,098 1,890 0,048 4,075 0,651
NiTi 2,447 0,081 2,350 0,227 3,368 0,527
3
o
(2
a
ordem)
Morelli
ß-Ti 2,285 0,306 3,098 0,417 5,780 0,373
45
Tabela 5.2 - Média, desvio padrão e Teste de Tukey para a comparação entre os tipos
de bráquete para cada um dos tipos de fio e diâmetros testados, na angulação de 0
o
.
Diâmetro do fio
0.016”
0.017”x 0.025”
0.019”x 0.025”
Ângulo
Fio Bráquete
média dp
média dp
média dp
Opal -0,005
a
0,006
0,038
a
0,013
0,050
a
0,012
Damon 2 0,002
a
0,010 0,087
a
0,067 3,197
b
0,150
Ormco 2,063
b
0,217 2,527
b
0,153 2,930
b
0,116
Aço
Morelli 1,697
b
0,224
2,168
b
0,172
2,862
b
0,118
Opal 0,013
a
0,010
-0,002
a
0,005
0,052
a
0,005
Damon 2 0,007
a
0,005 0,018
a
0,005 2,350
b
0,094
Ormco 1,808
b
0,050 2,412
b
0,279 3,650
c
0,302
NiTi
Morelli 1,255
b
0,085
2,455
b
0,338
2,697
bc
0,443
Opal 0,013
a
0,005
0,007
a
0,005
0,210
a
0,024
Damon 2 0,005
a
0,006 0,023
a
0,005 4,460
b
0,484
Ormco 3,622
b
0,605 5,313
b
0,409 7,160
c
0,777
0
o
ß-Ti
Morelli 2,460
b
0,396
3,088
c
0,182
4,503
b
0,476
Tipos de bráquete com mesma letra minúscula não possuem diferença estatisticamente significante entre
si.
Tabela 5.3 - Média, desvio padrão e Teste de Tukey para a comparação entre os tipos
de bráquete para cada um dos tipos de fio e diâmetros testados, na angulação de 1
a
ordem em 3°.
Diâmetro do fio
0.016”
0.017”x 0.025”
0.019”x 0.025”
Ângulo
Fio Bráquete
média dp
média dp
média dp
Opal 0,013
a
0,010
0,135
a
0,013
0,447
a
0,086
Damon 2 0,002
a
0,005 9,670
b
0,999 12,042
b
1,596
Ormco 2,050
b
0,045 2,463
c
0,238 2,595
c
0,247
Aço
Morelli 1,322
b
0,084
2,043
c
0,090
2,267
c
0,198
Opal 0,005
a
0,006
0,177
a
0,033
0,400
a
0,014
Damon 2 0,005
a
0,006 6,005
b
0,684 5,528
b
0,108
Ormco 1,810
b
0,058 3,168
c
0,402 2,505
c
0,225
NiTi
Morelli 1,933
b
0,138
2,365
c
0,236
2,303
c
0,240
Opal 0,005
a
0,006
0,260
a
0,022
0,488
a
0,091
Damon 2 0,005
a
0,006 20,455
b
0,836 19,845
b
1,683
Ormco 3,402
b
0,578 4,352
c
0,530 4,205
c
0,746
3
o
(1
a
ordem)
ß-Ti
Morelli 2,477
b
0,406
3,582
c
0,473
3,922
c
0,347
Tipos de bráquete com mesma letra minúscula não possuem diferença estatisticamente significante entre
si.
46
Tabela 5.4 - Média, desvio padrão e Teste de Tukey para a comparação entre os tipos
de bráquete para cada um dos tipos de fio e diâmetros testados, na angulação de 2
a
ordem em 3°.
Diâmetro do fio
0.016”
0.017”x 0.025”
0.019”x 0.025”
Ângulo
Fio Bráquete
média dp
média dp
média dp
Opal 0,105
a
0,017
0,990
a
0,070
2,203
a
0,122
Damon 2 0,020
a
0,008 2,570
b
0,090 7,990
b
0,383
Ormco 2,088
b
0,066 2,855
b
0,210 2,682
a
0,254
Aço
Morelli 1,582
b
0,098
1,890
b
0,048
4,075
c
0,651
Opal 0,083
a
0,017
1,300
a
0,088
2,128
a
0,136
Damon 2 0,023
a
0,005 0,757
a
0,050 3,605
b
0,432
Ormco 2,072
b
0,142 2,710
b
0,369 3,078
ab
0,368
NiTi
Morelli 2,447
b
0,081
2,350
b
0,227
3,368
b
0,527
Opal 0,068
a
0,015
1,508
a
0,137
2,953
a
0,271
Damon 2 0,027
a
0,005 3,168
b
0,185 11,892
b
0,860
Ormco 4,010
b
0,574 4,613
c
0,349 5,615
c
0,716
3
o
(2
a
ordem)
ß-Ti
Morelli 2,285
c
0,306
3,098
b
0,417
5,780
c
0,373
Tipos de bráquete com mesma letra minúscula não possuem diferença estatisticamente significante entre
si.
Tabela 5.5 - Média, desvio padrão e resultado do Teste de Tukey para a comparação
entre as angulações, para cada um dos modelos de bráquete testados e diâmetros do
fio, para o fio de aço inoxidável.
Diâmetro do fio
0.016” 0.017”x 0.025”
0.019”x 0.025”
Fio Bráquete
Ang.
média dp média dp
média dp
0
o
-0,005
a
0,006 0,038
a
0,013
0,050
a
0,012
3
o
(1ª.)
0,013
a
0,010 0,135
a
0,013
0,447
a
0,086
Opal
3
o
(2ª.)
0,105
a
0,017 0,990
a
0,070 2,203
b
0,122
0
o
0,002
a
0,010 0,087
a
0,067
3,197
a
0,150
3
o
(1ª.)
0,002
a
0,008 9,670
b
0,090 12,042
b
0,383
Damon 2
3
o
(2ª.)
0,020
a
0,008 2,570
b
0,090 7,990
b
0,383
0
o
2,063
a
0,217 2,527
a
0,153
2,930
a
0,116
3
o
(1ª.)
2,050
a
0,045 2,463
a
0,238
2,595
a
0,247
Ormco
3
o
(2ª.)
2,088
a
0,066 2,855
a
0,210 2,682
a
0,254
0
o
1,697
a
0,224 2,168
a
0,172
2,862
a
0,118
3
o
(1ª.)
1,322
a
0,084 2,043
a
0,090
2,267
a
0,198
Aço
Morelli
3
o
(2ª.)
1,582
a
0,098 1,890
a
0,048 4,075
b
0,651
Angulações com mesma letra minúscula não possuem diferença estatisticamente significante entre si.
47
Tabela 5.6 - Média, desvio padrão e resultado do Teste de Tukey para a comparação
entre as angulações, para cada um dos modelos de bráquete testados e diâmetros do
fio, para o fio de Ni-Ti.
Diâmetro do fio
0.016” 0.017”x 0.025”
0.019”x 0.025”
Fio Bráquete
Ang.
média dp média dp
média Dp
0
o
0,013
a
0,010 -0,002
a
0,005
0,052
a
0,005
3
o
(1ª.)
0,005
a
0,006 0,177
ab
0,033
0,400
b
0,014
Opal
3
o
(2ª.)
0,083
a
0,017 1,300
b
0,088 2,128
b
0,136
0
o
0,007
a
0,005 0,018
a
0,005
2,350
a
0,094
3
o
(1ª.)
0,005
a
0,006 6,005
b
0,684
5,528
c
0,108
Damon 2
3
o
(2ª.)
0,023
a
0,005 0,757
a
0,050 3,605
b
0,432
0
o
1,808
a
0,050 2,412
a
0,279
3,650
a
0,302
3
o
(1ª.)
1,810
a
0,058 3,168
a
0,402
2,505
a
0,225
Ormco
3
o
(2ª.)
2,072
a
0,142 2,710
a
0,369 3,078
a
0,368
0
o
1,255
a
0,085 2,455
a
0,338
2,697
a
0,443
3
o
(1ª.)
1,933
a
0,138 2,365
a
0,236
2,303
a
0,240
Ni-Ti
Morelli
3
o
(2ª.)
2,447
a
0,081 2,350
a
0,227 3,368
a
0,527
Angulações com mesma letra minúscula não possuem diferença estatisticamente significante entre si.
Tabela 5.7 - Média, desvio padrão e resultado do Teste de Tukey para a comparação
entre as angulações, para cada um dos modelos de bráquete testados e diâmetros do
fio, para o fio de beta-titânio.
Diâmetro do fio
0.016”
0.017”x 0.025”
0.019”x 0.025”
Fio Bráquete
Fio
média dp
média dp
média dp
0
o
0,013
a
0,005
0,007
a
0,005
0,210
a
0,024
3
o
(1ª.)
0,005
a
0,006 0,260
a
0,022 0,488
a
0,091
Opal
3
o
(2ª.)
0,068
a
0,015 1,508
b
0,137 2,953
b
0,271
0
o
0,005
a
0,006
0,023
a
0,005
4,460
a
0,484
3
o
(1ª.)
0,005
a
0,006 20,455
c
0,836 19,845
c
1,683
Damon 2
3
o
(2ª.)
0,027
a
0,005 3,168
b
0,185 11,892
b
0,860
0
o
3,622
a
0,605
5,313
a
0,409
7,160
a
0,777
3
o
(1ª.)
3,402
a
0,578 4,352
a
0,530 4,205
c
0,746
Ormco
3
o
(2ª.)
4,010
a
0,574 4,613
a
0,349 5,615
b
0,716
0
o
2,460
a
0,396
3,088
a
0,182
4,503
a
0,476
3
o
(1ª.)
2,477
a
0,406
3,582
a
0,473
3,922
c
0,347
Beta-
Titânio
Morelli
3
o
(2ª.)
2,285
a
0,306 3,098
a
0,417 5,780
b
0,373
Angulações com mesma letra minúscula não possuem diferença estatisticamente significante entre si.
48
Discussão
6. DISCUSSÃO
Em função da quantidade de dados a serem analisados e devido à
variedade de metodologias empregadas nos artigos pesquisados, este capitulo foi
dividido nos tópicos que seguem, de forma a facilitar a compreensão deste trabalho:
6.1 CONSIDERAÇÕES SOBRE A METODOLOGIA EMPREGADA
6.2 AVALIAÇÃO DOS RESULTADOS
6.2.1 INFLUÊNCIA DO TIPO DE BRÁQUETE SOBRE O ATRITO
6.2.1.1 Angulação de O°
6.2.1.2 Angulação de primeira ordem em 3°
6.2.1.3 Angulação de segunda ordem em 3°
6.2.2 INFLUÊNCIA DA ANGULAÇÃO NOS DIFERENTES TIPOS DE FIOS E NA
SECÇÃO TRANSVERSAL
6.2.2.1 Fio de aço
6.2.2.2 Fio de Ni-Ti
6.2.2.3 Fio de beta-titânio
6.3 CONSIDERAÇÕES CLÍNICAS
50
6.1 CONSIDERAÇÕES SOBRE A METODOLOGIA EMPREGADA
Na revisão de literatura efetuada foram compilados 34 trabalhos que
executaram experimentos sobre atrito, com o uso de bráquetes autoligados e
convencionais. A grande dificuldade encontrada para a comparação de resultados nos
estudos pesquisados é não existir uma padronização neste tipo de teste, fato este que
já foi ressaltado por outros autores anteriormente
25,34,37,38
.
As principais diferenças encontradas na metodologia em relação a este
trabalho foram na quantidade de bráquetes testados em cada etapa, onde 27 estudos
utilizaram apenas um bráquete no experimento; dois estudos utilizaram quatro
bráquetes
30,45
, dois estudos utilizaram quatro bráquetes e um tubo
18,19
, um estudo
utilizou dois bráquetes e um tubo
13
, um estudo utilizou 10 bráquetes
40
e apenas um
trabalho utilizou dois bráquetes
38
, similarmente a este estudo. É importante salientar que
a segunda grande diferença foi em relação aos testes com angulação entre bráquete e
fio, onde 19 estudos utilizaram angulações de 2ª ordem; 13 estudos não utilizaram
angulação
5,8,12-15,20,21,28,36,38,40,41,47
, um estudo avaliou a angulação de 2ª ordem e o
torque (3ª ordem)
38
e apenas um trabalho avaliou angulações de 1ª ordem
3
, que foi uma
das avaliações também realizadas neste estudo, além da avaliação da angulação de 2
a
ordem. Outra variável testada pelos autores foi quanto ao uso de lubrificação, sendo que
22 trabalhos foram executados sem lubrificação, 4 foram executados com
lubrificação
12,21,26,31
e 7 foram executados com e sem lubrificação
13,14,18,32,42,43,46
.
Entretanto, o fator que apresentou maior variabilidade nos trabalhos estudados foi em
relação à velocidade empregada para o tracionamento dos dispositivos, que variou de
0,025 mm/minuto
11
até 20 mm/minuto
21
.
Este trabalho utilizou uma metodologia de estudo empregando um
conjunto de dois bráquetes, montados sobre um dispositivo de testes, no qual os fios
eram tracionados ao longo das canaletas. Os bráquetes foram montados em três
diferentes dispositivos de teste que proporcionaram uma posição de alinhamento (0°),
uma posição de desalinhamento de 1
a
ordem em 3° e uma posição de desalinhamento
de 2
a
ordem em 3°. Esta metodologia tem algumas semelhanças às propostas por
51
TIDY(1989)
45
, que utilizou 4 bráquetes, sendo que um deles sofria uma inclinação
devido à uma força aplicada fora do centro de resistência; por SIMS; WATERS; BIRNIE
(1994)
38
, onde foram utilizados 2 bráquetes em inclinações de 0°, 2°, 4° e 6° de 2
a
ordem, porém com adição de torque variando de 0 a 25°; por O´REILLY et al (1999)
34
,
que utilizou 4 bráquetes sem angulação, mas submetidos à aplicação de vibrações
intermitentes; por HENAO; KUSY (2004)
18
e HENAO; KUSY (2005)
19
, que utilizaram 4
bráquetes e um tubo montados em typodonts, onde havia diferenças de inclinação
devido ao desalinhamento dentário, apresentando possivelmente inclinações de 1
a
e 2
a
ordem simultaneamente ; por GRIFFITHS; SHERRIFF; IRELAND (2005)
13
, que
utilizaram conjuntos de dois bráquetes e um tubo, sem inclinação; e por TECCO et al.
(2005)
40
, que utilizaram dispositivos com 10 bráquetes, também sem inclinação. Dos
trabalhos pesquisados, somente o de BEDNAR; GRUENDEMAN (1993)
3
pesquisou
dobras de 1
a
ordem, onde o bráquete a ser tracionado podia sofrer um movimento de
rotação sendo, portanto, o único trabalho passível de comparação no teste de atrito com
angulação de 1
a
ordem.
A velocidade do teste empregada neste experimento foi de 100
mm/minuto, para permitir uma otimização do tempo total dispendido na realização dos
testes, já que concluiu-se que velocidade não é um fator relevante para os resultados do
teste entre estes materiais, como afirmado por TIDY (1989)
45
e YOUNG (2003)
48
, que
descrevem as três leis clássicas da física de atrito onde: 1) o atrito é proporcional à
força agindo perpendicularmente ao objeto; 2) o atrito é independente da área de
contato e 3) o atrito é independente da velocidade de deslizamento.
Avaliando especificamente na Ortodontia o movimento associado ao
deslizamento, KUSY; WHITLEY
22
, pesquisaram diferentes tipos de fios, submetidos ao
deslizamento, em contato com superfícies de aço, em velocidades que variaram de 10
até 5 x 10
- 4
mm/minuto. Nesse trabalho, os autores relataram que os fios de aço e NiTi
não sofreram influência da variação de velocidade, porém as ligas de beta-titânio
apresentaram um comportamento diferente, com maior coeficiente de atrito nas
velocidades mais altas e um coeficiente de atrito menor nas velocidades mais baixas.
Segundo esses autores, esse comportamento da liga de beta-titânio provavelmente se
deve à sua característica química, onde em velocidades mais baixas de movimentação
52
haveria tempo para que ocorresse uma alteração química da superfície do fio,
diminuindo assim os níveis de atrito, fato que não ocorreria nos testes em velocidades
mais altas, onde não haveria tempo dessa reação ocorrer. Isso é importante, pois ao se
extrapolar os dados deste experimento laboratorial, que utilizou uma velocidade mais
alta (100 mm/minuto) para uma situação de movimento de deslizamento real, na prática
clinica, onde a velocidade do movimento dentário situa-se próxima da velocidade mais
baixa usada no teste de KUSY; WHITLEY
22
, o desempenho real da liga de beta-titânio
poderia não estar sendo considerado adequadamente, já que em velocidades muito
baixas este tipo de fio apresentou menores níveis de atrito.
6.2 AVALIAÇÃO DOS RESULTADOS
6.2.1 INFLUÊNCIA DO TIPO DE BRÁQUETE SOBRE O ATRITO
6.2.1.1 Angulação de O°
Avaliando-se os bráquetes posicionados a 0°, ou seja, sem nenhuma
angulação entre as canaletas, alinhados no sentido horizontal e vertical, conforme
ilustrado na figura 6.1 e na tabela 5.2, os menores índices de atrito foram atingidos
pelos bráquetes autoligados, nos fios de calibre 0.016”, não havendo diferença
estatisticamente significante entre eles. Neste calibre, os bráquetes Ormco e Morelli,
apresentaram os níveis de atrito mais altos, porém sem diferença estatisticamente
significante entre eles, em todos os tipos de fios.
Uma situação parecida pôde ser observado em todos os fios de calibre
0.017” x 0.025”, onde os bráquetes Opal e Damon 2 apresentaram os menores índices
de atrito, sem diferença estatisticamente significante entre eles. Níveis intermediários de
atrito ocorreram nos bráquetes Ormco e Morelli, em todos os tipos de fios 0.017” x
0.025”, também sem diferença estatisticamente significante, com exceção do bráquete
Morelli, cujo nível intermediário encontrado foi um pouco maior. O bráquete Ormco, no
53
fio de beta-titânio, apresentou o nível de atrito mais alto, porém sem diferença
estatisticamente significante.
Nos fios de calibre 0.019” x 0.025”, o bráquete Opal apresentou os
menores índices de atrito. Níveis intermediários de atrito, sem diferença
estatisticamente significante entre eles, encontram-se nos bráquetes Damon 2, Ormco e
Morelli, no fio de aço, Damon 2 no fio de Ni-Ti, e Damon 2 e Morelli no fio de beta-
titânio. O nível de atrito mais alto ocorreu no bráquete Ormco, no fio de beta-titânio. É
interessante salientar que o bráquete Morelli, no fio de Ni-Ti 0.019” x 0.025”, teve um
comportamento estatisticamente semelhante aos bráquetes com os níveis de atrito
intermediário entretanto também semelhante aos bráquetes Ormco.
Atrito estático máximo com angulação de 0°
0
5
10
15
20
25
0.016"
0.017x0.025"
0.019x0.025"
0.016"
0.017x0.025"
0.019x0.025"
0.016"
0.017x0.025"
0.019x0.025"
Aço Inoxidável Ni-Ti Beta-Titanio
Opal
Damon
Ormco
Morelli
FIGURA 6.1 – Atrito estático máximo na angulação de 0°
Estes resultados são similares aos encontrados nas pesquisas de FRANK;
NIKOLAI
11
; BERGER
5
; SIMS et al.
38
; VOUDOURIS
47
; READWARD; JONES, DAVIES
32
;
THOMAS; SHERRIFF; BIRNIE
41
; PIZZONI, RAVNHOLT, MELSEN
31
; CACCIAFESTA et
al.
8
; KHAMBAY; MILLET; McHUGH
21
; TECCO et al.
40
, onde os bráquetes autoligados
54
apresentaram um atrito significantemente menor do que os bráquetes convencionais,
quando posicionados em uma angulação de 0°, principalmente nos fios de menor
calibre. Esse menor atrito dos bráquetes autoligados se deveu à ausência da pressão
da amarração, já que os mesmos contam com um sistema de fechamento de tampa,
diferentemente dos bráquetes convencionais, onde o sistema de amarração, seja uma
ligadura elástica ou metálica, é o principal fator gerador do atrito neste tipo de sistema.
Em todos esses trabalhos, houve um aumento do atrito com o aumento do calibre dos
fios, sendo que esse atrito se tornou mais intenso com os fios de calibre 0.019” x 0.025”
e 0.021” x 0.025”, que são os fios mais espessos quando se utiliza canaletas 0.022”. Os
autores atribuem esse aumento de atrito à diminuição da folga existente entre o fio e a
canaleta, o que provoca um aumento da pressão de amarração dos bráquetes
convencionais ou aumento da pressão dos dispositivos de fechamento dos bráquetes
autoligados.
Também ficou claro que materiais diferentes apresentam coeficientes de
atrito diferentes, devido à configuração da superfície dos materiais, fato evidente neste
trabalho e similar aos achados de outros pesquisadores, onde os fios de beta-titânio
apresentaram os maiores índices de atrito
3,8,26,40
. Os resultados deste estudo
discordaram dos encontrados por REDLICH et al
33
(2003), onde o bráquete autoligado
testado, o Speed, apresentou atrito maior do que os bráquetes convencionais, em todos
os fios utilizados. O autor explicou que levando em consideração que o tipo de bráquete
testado tem um mecanismo de fechamento ativo e isso pressiona o fio contra a
canaleta, há aumento da pressão de fechamento, causando assim uma maior força de
atrito entre os fios utilizados e o bráquete.
Os níveis de atrito aumentados que foram encontrados nos bráquetes
Damon 2, nos fios de calibre 0.019” x 0.025” talvez possam ser atribuídos à
metodologia empregada, onde foram utilizados dois bráquetes na montagem do
experimento, diferentemente da maioria dos outros trabalhos estudados, onde os
experimentos utilizaram apenas um bráquete na avaliação. Achados similares foram
encontrados por TECCO et al.
40
, que utilizaram uma montagem de 10 bráquetes e
também verificaram um aumento do atrito, nos bráquetes Damon 2, nos fios do mesmo
calibre. Também é possível concluir que a profundidade da canaleta dos bráquetes
55
tenha sido um fator que influenciou os resultados, já que a canaleta do bráquete Damon
2 tem uma profundidade de 0,027” e a canaleta do bráquete Opal 0,028”. Essa
diferença leva a uma diminuição da folga entre fio e canaleta no bráquete Damon 2,
promovendo assim maior atrito neste bráquete, quando são utilizados fios de maior
calibre.
6.2.1.2 Angulação de primeira ordem em 3°
Avaliando-se os bráquetes posicionados numa angulação de primeira
ordem em 3°, de acordo com a ilustração 6.2 e tabela 5.3, os menores índices de atrito
foram atingidos pelos bráquetes autoligados Opal e Damon 2, em todos os tipos fios de
calibre 0.016”, não havendo diferença estatisticamente significante entre eles. Os
bráquetes Ormco e Morelli apresentaram os níveis de atrito mais altos, porém sem
diferença estatisticamente significante entre eles, em todos os tipos de fios.
Nos fios de calibre 0.017” x 0.025”, o bráquete Opal apresentou os
menores índices de atrito, em todos os tipos de fios. Num nível de atrito intermediário,
sem diferença estatisticamente significante entre eles, encontram-se os bráquetes,
Ormco e Morelli, também em todos os tipos de fios. Num nível de atrito mais alto,
encontra-se o bráquete Damon 2, sem diferença estatisticamente significante, em todos
os tipos de fios neste calibre.
Nos fios de calibre 0.019” x 0.025”, repete-se a mesma situação, com o
bráquete Opal apresentando os menores índices de atrito, seguido pelos bráquetes
Ormco e Morelli, que apresentaram um atrito intermediário, seguidos do bráquete
Damon 2, que apresentou os maiores índices.
É importante salientar que o bráquete Damon 2 apresentou os maiores
índices de atrito de todo o teste nesta angulação de primeira ordem, nos fios de beta-
titânio 0.017” x 0.025” e 0.019” x 0.025”.
56
Atrito estático máximo com angulação de 1ª
ordem em 3°
0
5
10
15
20
25
0.016"
0.017x0.025"
0.019x0.025"
0.016"
0.017x0.025"
0.019x0.025"
0.016"
0.017x0.025"
0.019x0.025"
Aço Inoxidável Ni-Ti Beta-Titanio
Opal
Damon
Ormco
Morelli
FIGURA 6.2 – Atrito estático máximo na angulação de 1
a
ordem em 3°
Os achados nesta angulação podem ser comparados parcialmente ao
trabalho de BEDNAR ; GRUENDEMAN
4
, que avaliaram o grau de atrito de um bráquete
sob efeito de rotação (dobra de 1
a
ordem), onde o aumento do grau de rotação
aumentou o atrito. Entretanto, os autores efetuaram apenas uma avaliação com o fio
de aço inoxidável 0.014”. A metodologia deste trabalho foi diferente, pois criou uma
situação de dobra de 1ª ordem, com um desalinhamento de 3° dos bráquetes em
relação a um plano horizontal hipotético. Conforme verificado na revisão de literatura,
este tipo de metodologia não foi empregada por nenhum dos trabalhos publicados.
Pode-se também utilizar como parâmetro de comparação os trabalhos
efetuados por HENAO; KUSY
18,19
onde foram montados bráquetes utilizando
typodonts com diversos graus de desalinhamento dentário nos diferentes quadrantes.
Apesar dos autores terem considerado diferenças de angulação tanto de 1
a
como de 2
a
ordem simultaneamente, observaram que os bráquetes autoligados produziam menor
atrito com o uso de fios de menor calibre e nos quadrantes com pouco desalinhamento.
Ao utilizarem fios de maior calibre nos quadrantes mais desalinhados, o atrito foi maior
do que nos bráquetes convencionais, similarmente ao que foi observado neste trabalho.
57
Deve-se salientar o atrito muito alto encontrado no bráquete Damon 2,
nesta situação de angulação, se deve provavelmente à metodologia empregada, onde o
uso de dois bráquetes em posição de desalinhamento provoca um contato de grande
intensidade do fio com a tampa rígida do bráquete, ocorrendo uma situação de
binding ou notching, conforme relataram vários autores
2,23,24,34,35
. O aumento do
atrito, devido à ocorrência do binding, pode ser explicado como um aumento da
resistência ao deslizamento, devido ao contato angular das paredes do bráquete em
relação ao fio ou à ocorrência do notching que seria um entalhe causado no fio pelo
canto do bráquete, numa situação de inclinação exagerada, provocando um travamento
no movimento do bráquete. A menor profundidade da canaleta do bráquete Damon, de
0.027”, pode também ter influenciado neste aumento de atrito, quando foram utilizados
fios mais espessos, já que a folga entre fio e bráquete acaba se tornando menor, nas
situações sem e com angulação.
Entre todos os bráquetes testados, o autoligado Opal foi o que
apresentou, indiscutivelmente, os menores índices de atrito. Por ser um material
lançado recentemente, ainda não existem trabalhos publicados avaliando-o. O único
trabalho com bráquetes autoligados estéticos foi executado por CACCIAFESTA et al.
8
,
em 2003, porém utilizando o bráquete Oyster, tendo este apresentado um
desempenho pior, quando comparado com o bráquete Damon 2, ao contrário dos
achados deste
trabalho. Talvez esse pior desempenho do bráquete Oyster se deva ao
seu sistema se fechamento de dobradiça, confeccionado com uma tampa de plástico
rígido. De forma contrastante, encontram-se os resultados de BAZAKIDOU et al.
2
ao
compararem vários tipos de bráquetes convencionais de policarbonato reforçado e
policarbonato com canaletas metálicas com bráquetes metálicos e de cerâmica.
Segundo esses autores, os bráquetes de policarbonato reforçado, sem canaletas de
metal, foram os que apresentaram o melhor desempenho em relação ao atrito,
similarmente ao ocorrido neste trabalho.
Provavelmente, a natureza do material que compõe o bráquete Opal tenha
contribuído para seu melhor desempenho neste teste, já que o material plástico,
utilizado tanto no corpo como na tampa do bráquete pode se deformar e com isso
causar uma pressão menor entre os fios e as respectivas canaletas, diminuindo a
58
ocorrência de possíveis situações de binding e notching, que são muito evidentes
nos bráquetes metálicos.
6.2.1.3 Angulação de segunda ordem em 3°
Avaliando-se os bráquetes posicionados numa angulação de segunda
ordem em 3°, conforme se vê na figura 6.3 e na tabela 5.4, os menores índices de atrito
foram atingidos pelos bráquetes autoligados Opal e Damon 2, em todos os tipos de fios
no calibre 0.016”, não havendo diferença estatisticamente significante entre eles. Os
bráquetes Ormco e Morelli apresentaram um atrito maior, sem diferença estatística
entre eles, também em todos os tipos de fios. O bráquete Ormco, no fio beta-titânio, foi
o que apresentou o maior nível de atrito.
Nos fios 0.017” x 0.025”, os menores índices de atrito foram alcançados
pelo bráquete Opal, em todo os tipos de fios e pelo bráquete Damon 2, no fio de Ni-Ti,
sem diferenças estatisticamente significantes. Num nível de atrito intermediário,
encontram-se os bráquetes Damon 2, Morelli e Ormco no fio de aço, Ormco e Morelli no
fio de NiTi e Damon 2 e Morelli, no fio de beta-titânio, não havendo diferença estatística
entre eles. O nível de atrito mais alto neste calibre foi demonstrado pelo bráquete
Ormco em conjunto com o fio de beta-titânio.
Nos fios 0.019” x 0.025”, os níveis de atrito mais baixos foram
demonstrados pelo bráquete Opal, em todos os tipos de fios e pelo bráquete Ormco, no
fio de aço. Um nível de atrito intermediário foi demonstrado pelos bráquetes Morelli, nos
fios de aço e Ormco e Morelli, no fio de beta-titânio, não havendo diferença
estatisticamente significante entre eles. O nível atrito mais alto foi encontrado no
bráquete Damon 2, nos fios de aço e beta-titânio.
59
Atrito estático máximo com angulação de 2ª
ordem em 3°
0
5
10
15
20
25
0.016"
0.017x0.025"
0.019x0.025"
0.016"
0.017x0.025"
0.019x0.025"
0.016"
0.017x0.025"
0.019x0.025"
Aço Inoxidável Ni-Ti Beta-Titanio
Opal
Damon
Ormco
Morelli
FIGURA 6.3 – Atrito estático máximo na angulação de 2
a
ordem em 3°
Estes achados são similares aos encontrados por FRANK; NIKOLAI
11
SIMS; WATERS; BIRNIE
38
; READWARD; JONES, DAVIES
32
; PIZZONI, RAVNHOLT,
MELSEN
31
; LOFTUS et al
26
; THORSTENSON; KUSY
42
; THORSTENSON; KUSY
43
;
THORSTENSON; KUSY
44
; REDLICH et al
33
; HENAO; KUSY
18,19
; onde o aumento da
angulação de 2
a
ordem provocou um aumento dos níveis de atrito nos bráquetes
autoligados, da mesma maneira que ocorreu com o bráquete Damon 2 neste
experimento. Quanto ao bráquete Opal, da mesma forma como verificado pelos autores
60
citados acima, houve também um aumento significativo dos níveis de atrito, quando
comparado com os valores obtidos no teste dos bráquetes sem angulação. Também é
interessante observar que, neste teste, com a presença da angulação de 2
a
ordem, os
bráquetes Damon 2 e Opal apresentaram um desempenho parecido nos fios de
calibres 0.016” e no fio de Ni-Ti 0.017” x 0.025”.
O aumento do atrito frente à angulações de 2
a
ordem é bem estudada nos
trabalhos que usam bráquetes com este tipo de inclinação
2,4,7,10,11,18,19,26,27,31-33,39,42-46
.
Nesses, com a utilização de bráquetes convencionais ou autoligados, observou-se um
aumento dos níveis de atrito quando ocorreu um aumento da angulação de 2
a
ordem,
explicado pela ocorrência do fenômeno binding. A inclinação de segunda ordem
elimina a folgas existente entre o fio e o bráquete, provocando aumento do atrito
conforme se aumenta o calibre dos fios. O fenômeno denominado notching, também
pode ocorrer neste caso, já que o aumento da angulação pode ser tão acentuado que
os cantos das aletas dos bráquetes podem causar um entalhe no fio, provocando um
travamento na movimentação.
Levando-se em consideração os fenômenos anteriormente citados, é
possível que o melhor desempenho do bráquete Opal tenha ocorrido devido ao tipo de
material empregado, um plástico reforçado, que devido à sua flexibilidade diferenciada
em relação ao bráquete de metal, possa ter sofrido algum tipo de deflexão, quando em
contato com os fios numa posição angulada. Desta forma, os fenômenos binding e
notching não terem ocorrido tão acentuadamente, devido à capacidade deste material
se alterar, em função de sua composição plástica. De forma análoga, a maior
flexibilidade dos fios de Ni-Ti faz com que estes apresentem um menor atrito que os fios
de aço, já que a deformação decorrente da maior flexibilidade diminui o ângulo entre o
fio e bráquete, fazendo que a pressão de contato seja menor
2,39
.
61
6.2.2 INFLUÊNCIA DA ANGULAÇÃO NOS DIFERENTES TIPOS DE FIOS E
NA SECÇÃO TRANSVERSAL
6.2.2.1 Fio de aço
Avaliando-se a influência da angulação produzida entre os bráquetes e o
fio de aço no calibre 0.016”, conforme os dados demonstrados na figura 6.4 e
apresentados na tabela 5.5, todos os bráquetes tiveram um comportamento similar,
não havendo diferença estatisticamente significante em nenhum deles, porém os
bráquetes autoligados apresentaram um desempenho muito melhor, com um nível de
atrito muito baixo, correspondendo à um atrito em torno de 1% do valor alcançado
pelos bráquetes convencionais.
Quando se avalia a influência da angulação no fio de aço calibre 0.017” x
0.025”, todos os bráquetes tiveram um comportamento similar, não havendo
diferença estatística significante entre eles, com exceção do bráquete Damon 2, na
angulação de 1
a
ordem, que apresentou o maior atrito para este calibre e na
angulação de 2
a
ordem, que apresentou um desempenho intermediário, porém com
diferença estatisticamente significante entre o grupo de menor e maior atrito.
Avaliando-se a influência da angulação no fio de aço 0.019” x 0.025”,
observa-se que todos os bráquetes apresentaram um comportamento similar nas
angulações de 0°, não havendo diferença estatística entre eles. Isto também foi
observado na angulação de 1
a
ordem nos bráquetes Opal, Ormco e Morelli e na
angulação de 2
a
ordem no bráquete Ormco. Níveis de atrito intermediários, sem
diferença estatística entre eles, foram observados nas angulações de 2
a
ordem nos
bráquetes Opal, Damon 2 e Morelli. O nível de atrito mais alto foi observado no
bráquete Damon 2, na angulação de 1
a
ordem, com diferença estatística em relação
aos anteriores. Neste calibre, as diferenças entre bráquetes autoligados e
convencionais não são tão acentuadas, exceto para o bráquete Damon 2, o qual
apresentou um atrito muito acentuado, nas situações de angulação e o bráquete
Opal apresenta um atrito similar aos convencionais na angulação de 2
a
ordem.
62
Influência da angulação no fio de aço inoxidável
0
5
10
15
20
25
Zero grau
3 garus 2a. Ordem
3 graus 1a. Ordem
Zero grau
3 garus 2a. Ordem
3 graus 1a. Ordem
Zero grau
3 garus 2a. Ordem
3 graus 1a. Ordem
Zero grau
3 garus 2a. Ordem
3 graus 1a. Ordem
Opal Damon 2 Ormco Morelli
0.016"
0.017"x0.025"
0.019" x0.025"
FIGURA 6.4 – Influência da angulação no fio de aço inoxidável
Portanto, em relação aos fios de aço inoxidável, as variações na
angulação influenciaram o comportamento dos bráquetes autoligados, com fios de
maior espessura. Tal fato foi similar aos dados verificados nos trabalhos de FRANK;
NIKOLAI
11
; SIMS; WATERS; BIRNIE
38
; READ-WARD; JONES, DAVIES
32
; PIZZONI,
RAVNHOLT, MELSEN
31
; THORSTENSON; KUSY
42,43,44
; SMITH, ROUSSOW;
WATSON
39
; HENAO; KUSY
18,19
, onde o aumento do calibre do fio provocou um
aumento do atrito, nas situações de maior angulação. Isto provavelmente seja causado
pela diminuição da folga existente entre o fio e as paredes internas dos bráquetes.
Nos bráquetes autoligados este fenômeno se torna mais evidente devido à
própria natureza do sistema, que apresenta uma tampa de fechamento rígida, que não
cede, como no caso das ligaduras elásticas, onde esta propriedade é inerente ao
material. O bráquete Damon 2 deixou evidente esta ocorrência neste experimento,
63
onde houve um atrito pronunciado nos fios de maior calibre e mais rígidos,
provavelmente em função de sua tampa metálica rígida e também da menor
profundidade de sua canaleta, 0,027”, comparada com o bráquete Opal, que possui a
tampa de plástico flexível e uma canaleta de 0.028” de profundidade. Este efeito de
maior atrito foi verificado inclusive nos testes com os bráquetes posicionados com
angulação de 0°.
Além disto, observou-se que o fio de aço apresentou um nível de atrito maior,
comparado com ao fio de Ni-Ti, nas situações de angulação tanto de primeira como de
segunda ordem, da mesma maneira como verificado em outros trabalhos
1,38,44
. Alguns
autores relataram que o maior atrito é devido à maior rigidez do aço, que não sofre uma
deflexão como o fio de Ni-Ti e com isso o ângulo formato entre o fio e o bráquete não
se altera, ocasionando uma situação de binding ou notching, que seriam os fatores
principais na geração do atrito nestas situações
1,38,44
.
6.2.2.2 Fio de Ni-Ti
Avaliando-se a influência da angulação produzida entre os bráquetes e o
fio de Ni-Ti no calibre 0.016”, conforme os dados demonstrados na figura 6.5 e
apresentados na tabela 5.6, todos os bráquetes tiveram um comportamento similar,
não havendo diferença estatisticamente significante em nenhum deles, porém os
bráquetes autoligados apresentaram um menor atrito quando comparados com os
bráquetes convencionais.
Quanto à influência da angulação no fio de Ni-Ti calibre 0.017” x 0.025”,
todos os bráquetes tiveram um comportamento similar, não havendo diferença
estatística significante entre eles, com exceção dos bráquetes Opal na angulação de
2
a
ordem e Damon 2, na angulação de 1
a
ordem, que apresentaram o maior atrito
para este calibre. O bráquete Opal, na angulação de 1
a
ordem apresentou
comportamento similar aos dois grupos. De uma forma geral, os bráquetes
64
convencionais apresentaram um atrito mais alto que os bráquetes autoligados, com
exceção do Damon 2, na angulação de 1
a
ordem.
Avaliando-se a influência da angulação no fio de Ni-Ti 0.019” x 0.025”,
todos os bráquetes apresentaram um comportamento similar, sem diferença
estatisticamente significante entre eles, com exceção dos bráquetes Opal, nas
angulações de 1
a
e 2
a
ordem e Damon 2, na angulação de 2
a
ordem, que foram
similares entre si e do bráquete Damon 2, na angulação de 1
a
ordem, que
apresentou um comportamento diferente dos dois anteriores, com o maior índice de
atrito para este calibre de fio. Neste calibre, pode-se observar que a vantagem dos
bráquetes autoligados não é tão marcante, havendo um desempenho similar aos
bráquetes convencionais, principalmente para o bráquete Damon 2, em todas as
angulações e Opal, na angulação de 2
a
ordem. O maior nível de atrito foi encontrado
no bráquete Damon 2 nos fios 0.017” x 0.025” e 0.019” x 0.025”.
Influencia da angulação no fio de NiTi
0
5
10
15
20
25
Zero grau
3 garus 2a. Ordem
3 graus 1a. Ordem
Zero grau
3 garus 2a. Ordem
3 graus 1a. Ordem
Zero grau
3 garus 2a. Ordem
3 graus 1a. Ordem
Zero grau
3 garus 2a. Ordem
3 graus 1a. Ordem
Opal Damon2 Ormco Morelli
0.016"
0.017"x0.025"
0.019" x0.025"
FIGURA 6.5 – Influência da angulação no fio de Ni-Ti
65
5
A influência da angulação em relação aos fios de Ni-Ti foi verificada nos
bráquetes autoligados, nos calibres maiores, similar aos trabalhos de FRANK;
NIKOLAI
11
; SIMS; WATERS; BIRNIE
38
; READ-WARD; JONES, DAVIES
32
; PIZZONI,
RAVNHOLT, MELSEN
31
; THORSTENSON; KUSY (2001)
42,43,44
; SMITH, ROUSSOW;
WATSON
39
; HENAO; KUSY (2004)
18,19
onde o aumento do calibre do fio ou a
ocorrência de angulação também provocou aumento do atrito. Neste experimento foi
observado que o aumento do atrito no fio de Ni-Ti foi bem menor do que no fio de
aço, o que está em concordando com SMITH, ROUSSOW; WATSON
39
e
ARTICOLO; KUSY
1
, os quais afirmaram que o fio de Ni-Ti apresenta menor atrito nas
situações onde existe angulação, devido à sua maior flexibilidade, deformando-se e
fazendo com que o binding não se torne tão pronunciado.
6.2.2.3 Fio de beta-titânio
Avaliando-se a influência da angulação produzida entre os bráquetes e o
fio de beta-titânio no calibre 0.016”, conforme os dados demonstrados na figura 6.6 e
e apresentados na tabela 5.7, todos os bráquetes tiveram um comportamento similar,
não havendo diferença estatisticamente significante em nenhum deles, porém os
bráquetes autoligados apresentaram um menor atrito quando comparados com os
bráquetes convencionais.
Quando se avalia a influência da angulação no fio de beta-titânio de calibre
0.017” x 0.025”, todos os bráquetes tiveram um comportamento similar, não havendo
diferença estatística significante entre eles, com exceção dos bráquetes Opal e
Damon 2, na angulação de 2
a
ordem, que foram similares entre si. O bráquete
Damon 2, na angulação de 1
a
ordem, apresentou o maior atrito e um comportamento
diferente dos anteriores. O maior atrito observado no bráquete Damon 2 pode ser
devido ao tamanho de sua canaleta, que possui 0.027” de profundidade, o que
poderia proporcionar uma menor folga entre fio e bráquete, quando a tampa for
fechada.
66
Os bráquetes convencionais apresentaram um atrito mais alto que os
bráquetes autoligados, nas situações de 0°, porém nas situações de angulação, o
comportamento foi similar.
Avaliando-se a influência da angulação no fio de beta-titânio 0.019” x
0.025”, os resultados foram peculiares, com todos os bráquetes apresentando um
comportamento similar na angulação de 0°, sem diferença estatística significante
entre eles. Nas angulações de 2
a
ordem, os bráquetes apresentaram um
comportamento sem diferença estatisticamente significante entre si mas diferente da
angulação de 0° . Nas angulações de 1
a
ordem pode-se observar um terceiro grupo,
diferente dos dois anteriores porém sem diferenças estatisticamente significantes
entre si, com exceção do bráquete Opal,onde a angulação de 1ª ordem foi similar ao
grupo de angulação de 0°.
Influencia da angulação no fio de beta-titânio
0
5
10
15
20
25
Zero grau
3 garus 2a. Ordem
3 graus 1a. Ordem
Zero grau
3 garus 2a. Ordem
3 graus 1a. Ordem
Zero grau
3 garus 2a. Ordem
3 graus 1a. Ordem
Zero grau
3 garus 2a. Ordem
3 graus 1a. Ordem
Opal Damon2 Ormco Morelli
0.016"
0.017"x0.025"
0.019" x0.025"
FIGURA 6.6 – Influência da angulação no fio de beta-titânio
67
A influência da angulação em relação aos fios de beta-titânio foi verificada
nos bráquetes autoligados, nos calibres e nos bráquetes convencionais,
independente do calibre. Estes achados foram similares aos de TIDY
45
;
DRESCHER, BOURAEL; SCHUMACHER
9
; TSELEPIS; BROCKHURST; WEST
46
;
PIZZONI, RAVNHOLT, MELSEN
31
; O´REILLY et al.
30
; ARTICOLO; KUSY
1
; LOFTUS
et al
26
; CACCIAFESTA et al
7
; MENDES; ROUSSOW
28
; KHAMBAY; MILLET;
MCHUGH
21
e TECCO et al.
40
, que encontraram os maiores índices de atrito com o
uso dos fios de beta-titânio e em situações de aumento de angulação. Segundo
SMITH, ROUSSOW; WATSON
39
, esse comportamento do fio de beta-titânio pode
ser atribuído à superfície mais áspera e à afinidade química desse tipo de material,
que pode levar a um fenômeno conhecido como “solda a frio”, quando em contato
com bráquetes de aço, o que explicaria o atrito pronunciado nos bráquetes
metálicos, sejam autoligados ou convencionais, além das situações anteriormente
discutidas, em relação aos fenômenos binding e notching. Também deve ser
levado em consideração que o maior atrito encontrado com o uso do bráquete
Damon 2 neste experimento talvez possa ser atribuído à menor profundidade de sua
canaleta, que possui 0.027” e ao seu dispositivo de fechamento, constituído de uma
tampa deslizante rígida. Essas duas situações podem ter contribuído para o
desempenho do bráquete, já que a força contato das superfícies aumentaria muito,
nos fios de maior diâmetro e nas situações de angulação entre fio e bráquete.
6.3 CONSIDERAÇÕES CLÍNICAS
Quando se efetua um trabalho laboratorial como este, a pergunta
recorrente é como os dados coletados podem ser utilizados para um melhor
entendimento das situações clínicas comumente encontradas pelos ortodontistas.
68
Um dos objetivos deste trabalho foi avaliar diferentes materiais, como
bráquetes, utilizados na clínica, principalmente com a intenção de se comparar o
desempenho dos novos bráquetes autoligados, que se encontram disponíveis
atualmente, com os tradicionais bráquetes metálicos. Outro objetivo foi testar três
tipos de fios: aço inoxidável, Ni-Ti e beta-titânio, em três diferentes calibres, que
também são utilizados freqüentemente. O terceiro objetivo foi testar condições de
posicionamento entre os bráquetes e os fios, que tentassem simular as situações de
posicionamento encontradas durante o tratamento ortodôntico: bráquetes
posicionados a 0°, como ocorre após a etapa de alinhamento e nivelamento e
situações onde os bráquetes apresentassem desalinhamento de 1
a
ordem e de 2
a
ordem, que ocorrem normalmente quando os dentes começam a se movimentar e
acabam se inclinando devido à aplicação das forças fora do centro de resistência do
dente, ou quando não estão completamente alinhados e nivelados.
Segundo nossos resultados, como pode ser observado na tabela 5.2 e
gráfico 6.1, os menores índices de atrito foram obtidos com os fios de aço inoxidável
0.016”, em conjunto com os bráquetes autoligados Opal e Damon 2, onde o atrito foi
próximo ao zero. Esse fio também provocou os menores índices de atrito nos
bráquetes convencionais, porém com valores significantemente mais altos do que os
bráquetes autoligados. Isso está de acordo com a afirmação de diversos
autores
1,18,19,23,24,25,31,42,43,44
, onde foi verificado que o fio de aço de menor calibre
produz os níveis de atrito mais baixos, tanto para os bráquetes autoligados como
para os bráquetes convencionais. Esse menor atrito, como já citado anteriormente, é
devido à folga existente entre o fio e a parede do bráquete, que faz com que o
deslize possa ocorrer com maior facilidade; porém este calibre de fio proporciona
uma folga que não permite um controle adequado da movimentação, já que em
situações clínicas reais, o tracionamento dentário fora do centro de resistência irá
provocar uma inclinação dentária excessiva, que pode comprometer o resultado do
tratamento
24,25,29,31,34
. A fim de se evitar a ocorrência de inclinações indesejáveis
durante a movimentação, de acordo com os resultados obtidos neste
experimento,uma alternativa seria a utilização de fios 0.017”x 0.025”, que permitiria
um movimento ainda com pouco atrito e maior controle
25
.
69
A grande diferença entre os níveis de atrito nos bráquetes autoligados e
convencionais se deve à força do sistema de amarração
14
, que pressiona o fio
contra o fundo da canaleta do bráquete convencional e que não existe nestes tipos
de bráquetes autoligados testados, com o uso de fios de menor calibre, pois seu
mecanismo de fechamento é diferente e o bráquete, após ser fechado se transforma
praticamente em um tubo passivo
9,17
. Devido à essa característica, o atrito clássico,
ocasionado pelo sistema de amarração, não se manifesta e os fios estarão com
bastante folga em relação às paredes dos bráquetes, fazendo com que o movimento
ocorra praticamente sem nenhuma interferência. Em função disso, quando se quiser
um movimento de deslizamento do bráquete guiado por um fio, em situações de
nivelamento completo, as melhores opções seriam o uso de bráquetes autoligados.
É importante salientar que neste experimento o bráquete Opal, nas situações de
angulação 0, apresentou baixos índices de atrito mesmo com o uso de fios 0.019” x
0.025”. Isso indica que esse bráquete pode apresentar um ótimo desempenho nas
mecânicas de deslizamento, mantendo um alto nível de controle. É necessário,
entretanto, que mais estudos sejam efetuados em relação ao bráquete Opal, pois
sua construção, feita de plástico, não permite concluir que o material tenha o mesmo
desempenho, em relação à expressão de torques e tenha a mesma durabilidade dos
bráquetes metálicos. Por sua vez, de acordo com os resultados deste trabalho,
deve-se evitar os movimentos de deslizamento com fios 0.019” x 0.025” quando se
utiliza o bráquete Damon 2.
De forma resumida, se obtivermos dentes alinhados e nivelados, que não
produzam um ângulo de contato entre o fio e o bráquete, os melhores resultados de
deslizamento serão obtidos pelos bráquetes autoligados. Ao contrário, se os dentes
não estiverem alinhados ou nivelados adequadamente ou se os dentes sofrerem
inclinações acentuadas devido ao movimento, a vantagem dos bráquetes
autoligados em relação aos convencionais deixa de existir
24,25
.
Quando ocorre uma angulação entre o fio e o bráquete, a situação muda
bastante, da mesma forma como observado por outros autores
1,23,24,25
. De forma
geral, o desempenho dos bráquetes autoligados não é tão bom quando comparado
com os bráquetes convencionais. Nos fios de calibre 0.016”, em todas as ligas, o
70
desempenho dos bráquetes autoligados ainda é melhor do que os convencionais
porque a folga existente entre o fio e o bráquete não provoca um ângulo de contato
acentuado e devido a isso, o binding não se manifesta
25
. Esta diferença de níveis
de atrito pode ser explicada pela ausência da força de amarração, que está presente
nos bráquetes convencionais e ausente nos bráquetes autoligados, principalmente
nos fios de menor calibre. Em situações de angulação, conforme o calibre do fio
aumentou, também aumentou o atrito. Nestas situações, tanto o bráquete Opal
como o bráquete Damon 2 foram equivalentes aos bráquetes convencionais. Na
angulação de 1
a
ordem, com fios mais espessos e rígidos, como o aço e o beta-
titânio, o bráquete Damon 2 apresentou níveis de atrito extremamente acentuados,
porque a rigidez destes fios e a rugosidade maior dos fios de beta-titânio acaba
provocando um aumento de atrito, pois existirá um ângulo de contato forte entre o
bráquete e os fios e estes não sofrerão deformação.
Os resultados permitiram concluir que, nas situações de angulação, o uso
de fios mais flexíveis, como os de Ni-Ti, pode ser vantajoso, quando se utiliza
bráquetes autoligados e se necessita de movimentos de deslizamento para o
fechamento de pequenos espaços , já que a deflexão sofrida por esses fios diminui
a ocorrência do binding,como afirmado por outros autores
18,19,25,44
. Já em relação
aos bráquetes convencionais esta vantagem não foi observada.
71
Conclusão
7. Conclusão
Segundo a metodologia empregada e tendo em vista os resultados
obtidos, pode-se afirmar que:
7.1- nas situações onde não existiu angulação entre os bráquetes e os
fios, os bráquetes autoligados, comparados aos convencionais, apresentaram um atrito
estático significativamente mais baixo, ao se utilizar fios de calibres menores.
Entretanto, com fios de maior calibre o bráquete autoligado metálico Damon 2
apresentou maior atrito, semelhante aos bráquetes convencionais. Além disto, o
braquete autoligado estético Opal apresentou os mais baixos índices de atrito em todos
os tipos de fios;
7.2- em situações de angulação entre os bráquetes e os fios, os bráquetes
autoligados apresentaram menor atrito estático nos fios de calibre 0.016”; porém,
conforme o calibre do fio aumentou, ocorreu aumento do nível de atrito estático. Nestas
situações, tanto o bráquete autoligado estético Opal como o autoligado metálico Damon
2 foram equivalentes aos bráquetes convencionais. Na situação de angulação de 1
a
e
de 2ª ordem, com fios mais espessos e rígidos, como o aço e o beta-titânio, o bráquete
autoligado metálico Damon 2 apresentou níveis de atrito maiores de que os bráquetes
convencionais;
73
7.3- em relação às diferentes composições das ligas metálicas dos fios
ortodônticos, os menores níveis de atrito ocorreram, em todos os bráquetes em
situações sem angulação, com o uso dos fios de aço, seguidos pelos fios de Ni-Ti e de
beta-titânio. Nas situações onde existiu angulação com a utilização dos bráquetes
autoligados, principalmente o autoligado metálico Damon 2, os menores índices de
atrito ocorreram com os fios de Ni-Ti, seguidos pelos fios de aço e de beta-titânio.
Diferentemente, com os bráquetes convencionais nas situações de angulação, os
menores índices de atrito foram obtidos com o uso dos fios de aço, seguidos pelos fios
de Ni-Ti e de beta-titânio;
7.4- em relação ao calibre e à secção transversal dos fios empregados,
houve um aumento dos níveis de atrito de acordo com o aumento dos calibres dos fios,
em todas as situações de angulação, para todos os tipos de bráquetes.
74
Referências
REFERÊNCIAS *
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n.6, p. 610-27, June 1999.
* De acordo com as normas da ABNT, com as adaptações sugeridas pelo manual de
Normas para apresentações de Monografias, Disser
tações e Teses recomendada para
uso no âmbito do Programa de Pós Graduação em Odontologia, Área de concentração
em Ortodontia, da Universidade Metodista de São Paulo.
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Ed., Editora Addison Wesley: São Paulo,
2003.
81
Anexos
Parecer do Comitê de Ética em Pesquisa da Universidade Metodista de São Paulo
83
Certificado de calibração da Máquina de Universal de Ensaios, Modelo DL 2000
84
Certificado de calibração da Máquina de Universal de Ensaios, Modelo DL 2000
85
Certificado de calibração da Máquina de Universal de Ensaios, Modelo DL 2000
86
Certificado de calibração da Máquina de Universal de Ensaios, Modelo DL 2000
87
Certificado de calibração da Máquina de Universal de Ensaios, Modelo DL 2000
88
Apêndice
Relatório do ensaio, com gráfico demonstrativo, para o braquete Opal, fio de aço 0.019”
x 0.025”, com o fio posicionado em dobra de 2ª ordem em 3°.
90
Relatório do ensaio, com gráfico demonstrativo, para o braquete Damon 2, fio de aço
0.019” x 0.025”, com o fio posicionado em dobra de 2ª ordem em 3°.
91
Relatório do ensaio, com gráfico demonstrativo, para o braquete Ormco, fio de aço
0.019” x 0.025”, com o fio posicionado em dobra de 2ª ordem em 3°.
92
Relatório do ensaio, com gráfico demonstrativo, para o braquete Morelli, fio de aço
0.019” x 0.025”, com o fio posicionado em dobra de 2ª ordem em 3°.
93
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