( PDF ) Avaliação in vitro da resistência friccional entre braquetes cerâmicos e metálico

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CESAR ANTONIO BIGARELLA

“Avaliação in vitro da resistência friccional entre

braquetes cerâmicos e metálico”

Marília

2005

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CESAR ANTONIO BIGARELLA

“Avaliação in vitro da resistência friccional entre

braquetes cerâmicos e metálico”

Dissertação apresentada à Faculdade de

Odontologia da Universidade de Marília, para

obter o Título de Mestre, pelo Programa de

Pós-Graduação em Clínica Odontológica.

Área de Concentração: Ortodontia.

Orientador: Prof. Dr. Acácio Fuziy

Marília

2005

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iii

Universidade de Marília - UNIMAR

Dr. Marcio Mesquita Cerva

Reitor

Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós-Graduação

Profa. Dra. Suely Fadul Villibor Flory

Pró-Reitora

Faculdade de Ciências da Saúde

Prof. Dr. Armando Castello Branco Júnior

Diretor

Programa de Pós-Graduação em Clínica Odontológica

Área de Concentração Ortodontia

Prof. Dr. Sosígenes Victor Benfatti

Coordenador

Prof. Dr. Acácio Fuziy

Orientador

UNIMAR – UNIVERSIDADE DE MARÍLIA

NOTAS DA BANCA EXAMINADORA DA DEFESA DE MESTRADO

Cesar Antonio Bigarella

“Avaliação in vitro da resistência friccional entre braquetes

cerâmicos e metálico”

Data da Defesa:

Banca Examinadora

Prof. Dr. Roberto Macoto Suguimoto

Avaliação: _______________________ Assinatura: ______________

Prof. Dr. Paulo Cesar Tukasan

Avaliação: _______________________ Assinatura: ______________

Prof. Dr. Acácio Fuziy

Avaliação: _______________________ Assinatura: ______________

DEDICATÓRIA

A DEUS, por ter me dado a vida,

a saúde e a garra para lutar, vencer,

e alcançar meus objetivos.

Às minhas filhas Gabriela e Anahí, dois anjos que

desde seus primeiros dias foram privadas da

minha companhia devido à minha dedicação

(quase irracional) ao trabalho e à Ortodontia.

vii

AGRADECIMENTOS

viii

Agradecimentos

Aos meus pais

Ao meu pai OSCAR, agradeço pelos ensinamentos em bons e em maus

momentos, incompreendido talvez, mas com um grande coração.

À minha mãe DELMA, que nunca perdeu a vontade de lutar, demonstrando

uma garra sem fim; um exemplo que sempre procurei seguir.

Tenho orgulho de ser vosso filho.

Anete

Mulher maravilhosa, a quem apesar de amá-la tanto, jamais consegui

oferecer o mesmo que recebi. Agradeço pela ajuda incomensurável na

formatação deste trabalho. Desculpo-me pelas ausências, falta de carinho e

paciência que fui acometido nestes anos.

Aos meus irmãos

Cibele, Nádia e Oscar, agradeço a convivência amiga, o incentivo e o

amor. Sempre lutamos ombro a ombro e passamos momentos difíceis juntos,

todos vencemos e parte da minha vitória veio da força de vocês.

Caricati

A verdadeira definição do amigo, sempre presente, segurando meu

destempero, minhas angústias e decepções, procurando achar o lado bom onde

normalmente ele não estava.

Prof. Dr. Sosígenes Victor Benfatti

A alma deste Mestrado, a correção, a dedicação, a palavra certa e o firme

propósito de proporcionar o melhor aos seus alunos. Minha gratidão.

Aos Professores da área Básica

Mestres, agradeço a todos pela dedicação e ensinamentos, pelo interesse

enorme em nos passar conhecimentos e nos preparar para a difícil missão de

ensinar. Muito obrigado.

Profs. Dr. Acácio Fuziy e Dr. Paulo Cesar Tukasan

Agradeço aos mestres pela ajuda durante a elaboração deste trabalho,

especialmente ao Prof. Acácio, meu orientador, que contribuiu de maneira

importante para que chegássemos ao final.

Prof. Dr. Tito Ghersel

Meu Mestre na graduação, exigente com os alunos e muito mais consigo

mesmo. Agradeço os ensinamentos, os conselhos, os papos amigos e a ajuda na

confecção dos Corpos de Prova.

Prof. Dr. Luiz Gonzaga Gandini Jr.

A busca por um tema de dissertação sempre envolve muitas dúvidas,

principalmente quando se busca algo novo e de relevância na área. Durante uma

conversa o amigo Gandini sugeriu o tema desta dissertação, a quem agradeço

imensamente.

Herbert e Paulo

Amigos que compartilham comigo o prazer de transmitir conhecimentos

como professores na Graduação da UNIDERP, agradeço pela amizade e

companheirismo, que nos permitiram durante todos estes anos fazer das

disciplinas de Ortodontia I e II uma unidade de pensamentos e resultados.

Aos colegas professores de pós-graduação

Aos amigos Acácio, Edna, Eulália, Marcos e Omar, professores nos

cursos da ABO/MS, agradeço a compreensão e a ajuda neste período, que muitas

vezes assumiram minhas responsabilidades, para que eu pudesse cumprir este

objetivo adequadamente.

Colegas de mestrado

Caricati, Clóvis, Décio, Fabrício e Marcelo, vossa companhia durante

estes dois anos foi decisiva para que alcançássemos juntos este resultado tão

esperado. Agradeço a todos já sentindo saudades.

Andréia e Regina

Secretárias da Pós-Graduação, sempre nos atendendo com um largo

sorriso, resolvendo nossos problemas, tirando nossas duvidas, fornecendo

informações e nos tratando com carinho, atenção e alegria.

Gustavo

Agradeço ao amigo, pelas informações precisas, pela atenção oferecida

sempre que precisei de sua ajuda.

A todos os meus amigos

Os incentivos muitas vezes aparecem quando menos se espera, e

normalmente quando agente mais precisa. Aos amigos que me incentivaram e

acompanharam minhas lutas e dificuldades, minha gratidão.

Aos meus Alunos

Queridos alunos da graduação e pós-graduação, vocês são a razão da

busca de seus mestres pelo conhecimento. Eu como o mais humilde deles, com o

incentivo de vocês, trilho o caminho da busca desse conhecimento para poder

estar a altura da Ortodontia que represento.

Aos pacientes

Aos pacientes de meu consultório, que nestes dois últimos anos foram

capazes de compreender as mudanças de horário e as minhas ausências, meu

muito obrigado.

Reivanildo

Por sua ajuda na fase de pesquisa, operando a máquina de Testes Kratos,

da Faculdade de Odontologia da Universidade de São Paulo – USP/BAURU,

meus agradecimentos.

xii

Em condições normais, corro para vencer e venço.

Em situações adversas, também posso vencer.

E, mesmo em condições muito

desfavoráveis ainda sou páreo.

Ayrton Senna da Silva

xiii

LISTA DE FIGURAS

xiv

Lista de Figuras

Figura 1 – Politriz giratória (Maxigrind

, APL4-Arotec)....................................... .32

Figura 2 – Cilindros vermelhos para confecção dos corpos de prova............... 33

Figura 3 – Cilindros amarelos para confecção dos corpos de prova................. 33

Figura 4 – Cilindros verdes para confecção dos corpos de prova............ ........ 33

Figura 5 – Cilindros azuis para confecção dos corpos de prova............... ....... 33

Figura 6 – Cilindros brancos para confecção dos corpos de prova.................. 34

Figura 7 – Braquetes já colados nos cilindros de resina........................... .......... 35

Figura 8 – Pinça de colagem Morelli® e frasco de cola Super-Bonder®..... ....... 35

Figura 9 – Alicate de Corte Distal Dentaurum™ , utilizado para cortar os

fios Ortodônticos......................................................................... ....... 36

Figura 10 – Forma da dobra executada na ponta do fio............................... ........ 37

Figura 11 - Dispositivo confeccionado em ferro fundido para o apoio dos

cilindros de resina acrílica vista lateral.............................................. 38

Figura 12 - Dispositivo confeccionado em ferro fundido para o apoio dos

cilindros de resina acrílica vista frontal.............................................. 38

Figura 13 – Cilindros de resina já com os braquetes colados e fios

Ortodônticos mergulhados por 30 minutos em álcool etílico

absoluto……………………………………………………………........... 39

Figura 14 - Secções de fios mergulhados por 30 minutos em álcool

Etílico absoluto.................................................................................... 40

Figura 15 – Escovas Bitufo HB® utilizadas para a limpeza dos

braquetes…………………………………………………………........... 40

Figura 16 – Cilindros de resina secando sobre o papel toalha branco,

Após terem sido mergulhados em Álcool Etílico Absoluto............... 41

Figura 17 – Fios ortodônticos secando sobre o papel toalha branco,

após terem sido mergulhados em Álcool Etílico Absoluto…...........41

Figura 18 – Máquina Universal de Ensaios Kratos® utilizada para os

testes………………………………………………………………............42

Figura 19 - Célula de carga de 5Kgf usada durante os testes de atrito................43

Figura 20 – Etiqueta marcando a data de calibração da máquina de

Universal de Ensaios Katros……………………………………............44

Figura 21 - Dispositivo superior utilizado para tracionar os fios

Ortodônticos durantes os testes.........................................................45

Figura 22 – Fotografias demonstrando a adaptação do corpo de prova

aos dispositivos durante os testes de atrito.......................................46

xvi

Figura 23 - Fotografia panorâmica geral mostrando a adaptação do

corpo de prova , o dispositivos superior, a célula de carga

e a máquina de testes..........................................................................47

Figura 24 – Média e desvio padrão da resistência, em gf, dos cinco grupos

estudados...........................................................................................52

xvii

LISTA DE TABELAS

xviii

Lista de Tabelas

TABELA 1 – Valores individuais da resistência, em gf, dos 10 corpos de

prova de cada grupo…………………………………………..............50

TABELA 2 – Média e desvio padrão da resistência, em gf, dos cinco

grupos estudados………………………………………..………..........51

TABELA 3 – Análise de Variância a um critério para comparação entre

os grupos…………………………………………………………............52

TABELA 4 – Teste de Tukey para comparações múltiplas entre os

grupos……………………………………………………………….........53

xix

LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS

Lista de Abreviaturas e Símbolos

- Menos

% Porcentagem

(CH3CH2OH) Álcool etílico absoluto

“ Polegada

+ Mais

< Menor que (para significância estatística)

> Maior que (para significância estatística)

± Mais ou menos (para o desvio padrão)

® Marca Registrada

°C Graus Celsius

µc Coeficiente de atrito cinético

µe Coeficiente de atrito estático

B-Ti Liga metálica de titânio - molibdênio

cm Centímetro

cm/min Centímetro por minuto

CP Corpo de prova

Cr-Co Liga metálica de cromo - cobalto

Dp Desvio Padrão

F Força

fc Força de atrito cinético

fe Força de atrito estático

fe,max Força estática máxima

Fig Figura

g Gramas

gf Grama força

GL Graus de Liberdade

Kg Quilograma

xxi

Kgf Quilograma força

M Módulo de reação normal

mm Milímetro

mm/min Milímetro por minuto

NiTi Liga metálica de níquel - titânio

ns Não significante

PVC Poli cloreto de vinila

SS Aço Inoxidável

QM Quadrado médio

x Indica medida do fio retangular “por”

β Beta

Qui-quadrado

xxii

RESUMO

xxiii

Resumo

BIGARELLA, Cesar Antonio. Avaliação in vitro da resistência friccional entre

braquetes cerâmicos e metálico. 2005. 104f Dissertação (Odontologia) –

Universidade de Marília, Marília, São Paulo, 2005.

Com objetivo de testar a hipótese de que o braquete metálico produz menor atrito

que o de porcelana, foram utilizadas quatro marcas de braquetes cerâmicos puros,

e comparados com a resistência oferecida por um tipo de braquete metálico.

Foram confeccionados 50 cilindros de resina acrílica auto-polimerizável Jet®

(Clássico, Brasil) com diâmetro ½” e 3,5 cm de altura; em cujas superfícies foram

colados os braquetes da prescrição Roth, canaleta .022” X .028”, com adesivo à

base de éster de cianocrilato (Super-Bonder®). Os corpos de prova foram

divididos em 5 grupos: Grupo 1 braquetes metálicos Kirium Line®; Grupo 2

braquetes cerâmicos Imprigue™ (Lancer); Grupo 3 dos braquetes cerâmicos

Mystíque™ (GAC); Grupo 4 braquetes cerâmicos Signature™ (RMO) e Grupo 5

braquetes InVu™ (TP Orthodontics). Os fios retangulares de aço .019” X .025”

NUBRYTE® (GAC, USA), foram cortados em 50 secções de 6,0 cm. Os

segmentos de fio foram fixados aos corpos de prova por ligaduras elásticas de cor

cinza Lancer™ (Lancer, USA), 24 horas antes dos testes serem realizados. Cada

secção de fio foi dobrada em uma das extremidades para ser fixada à Máquina

Universal de Ensaios Katros, modelo K2000 MP, com célula de carga de 5Kgf. As

médias de atrito para os grupos foram: Grupo 1 (92,30 ± 27,16); Grupo 2 (98,15 ±

39,32), Grupo 3 (72,60 ± 23,80), Grupo 4 (55,00 ± 13,92), e o Grupo 5 (64,65 ±

20,72). Os braquetes que apresentaram maior resistência ao atrito foram os de

porcelana do Grupo 2 Imprigue™ (Lancer) seguidos pelos metálicos do Grupo 1

Kirium Line®, e os de menor atrito foram os cerâmicos do Grupo 4 Signature™

(RMO). Os valores de leitura de fricção foram submetidos a um teste de

Variância, com nível de significância de 5%. Constatou-se diferença

xxiv

estatisticamente significativa entre os grupos 1 e 4; 2 e 4 e 2 e 5, sendo que o

grupo 4 apresentou a menor resistência friccional. Não foi confirmado maior atrito

nos braquetes cerâmicos que nos metálicos, exceto para o Imprigue

(policristalino).

xxv

ABSTRACT

xxvi

Abstract

BIGARELLA, Cesar Antonio. In-vitro evaluation of frictional resistance between

stainless steel and ceramic brackets. 2005. 104f Dissertation (Odonthology) –

Universidade de Marília, Marília, São Paulo, 2005.

Aiming to test the hypothesis that the stainless steel bracket causes less friction

than the ceramic ones, four pure ceramic brackets from different manufacturers

were used and compared with the resistance caused by one type of stainless steel

bracket. 50 cylinders of Jet® (Clássico, Brasil) light-cured acrylic bonding material

were made with a diameter of ½” and 3.5-cm high; to whose surfaces Roth’s

prescribed brackets were bonded, 0.022X0.028-inch slot, with bonding material

made of cianocrilate ester (Super-Bonder®). The brackets and cylinders were

divided in five groups: Group 1: Kirium Line® stainless steel brackets; Group 2

:Imprigue™ (Lancer) ceramic brackets; Group 3: Mystíque™ (GAC) ceramic

brackets; Group 4: Signature™ (RMO) ceramic brackets and Group 5: InVu™ (TP

Orthodontics) brackets. 0.019X0.025-inch stainless steel arch wires from

NUBRYTE® (GAC, USA) were cut into 50 sections of 6.0 cm each. The wire

sections were tied to the brackets with gray Lancer™ (Lancer, USA) elastomeric

ligatures, 24 hours before the tests were taken. Each section of the arch wire was

bended at the edges to be attached to a Kratos Sample Universal Machine, model

K2000 MP, with a cell load of 5kgf. The average friction for the groups were:

Group 1 (92,30 ± 27,16); Group 2 (98,15 ± 39,32), Group 3 (72,60 ± 23,80), Group

4 (55,00 ± 13,92), and Group 5 (64,65 ± 20,72). The brackets that showed more

friction resistance were the ceramic ones from Group 2 Imprigue™ (Lancer)

followed by the stainless steel ones from Group 1 Kirium Line®, and the ones that

showed less friction were the ceramic ones from Group 4 Signature™ (RMO). The

friction amounts went through a Variance test, with a significance level of 5%. A

significant statistically difference was seen between groups 1 and 4; 2 and 4 and 2

xxvii

and 5; and the fourth group was the one that showed less frictional resistance. A

greater friction in ceramic brackets compared to the metallic ones was not

confirmed, except for Imprigue (polycrystalline).

xxvii

SUMÁRIO

xxix

Sumário

INTRODUÇÃO……………………………………………………..........01

2 REVISÃO DA LITERATURA……………………………………..........05

3 PROPOSIÇÃO ……………………………………………………..........29

4 MATERIAL E MÉTODOS…………………………………………........31

5 RESULTADOS……………………………………………….................49

6 DISCUSSÃO……………………………………………………….........55

7 CONCLUSÕES………………………………………………................68

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS………...……………………..........70

1. INTRODUÇÃO

1 INTRODUÇÃO

A exigência estética, principalmente por parte dos pacientes adultos que

passaram a procurar tratamento ortodôntico, culminou com a introdução dos

primeiros braquetes cerâmicos na Ortodontia no final de 1986. Esta alternativa

estética, uma tentativa explícita de eliminar o uso dos braquetes de aço

inoxidável, vem sendo desenvolvida a partir de então com o uso de novas

tecnologias na fabricação dos braquetes estéticos. (KARAMOUZOS et al.,

1997)

Os braquetes cerâmicos podem ser policristalinos e monocristalinos, a

diferença está no processo de fabricação. Os braquetes policristalinos são

produzidos pela precipitação de partículas de óxido de alumínio, combinadas a

um aglutinador, trabalhados e aquecidos para remover as imperfeições da

superfície e o estresse causado pelo processo de corte. Este processo de

manufaturação pode produzir falhas estruturais no acessório. Os braquetes

monocristalinos são feitos por um processo inteiramente diferente. Cristais

únicos, feitos de safira criados pelo homem, envolvem a combinação das

partículas de óxido de alumínio com um aglutinador a 2100°C. Esta massa é

resfriada vagarosamente permitindo assim um cuidadoso controle da

cristalização. Esse material é comprado pelos fabricantes e então recortado no

tamanho dos braquetes, e técnicas de corte ultrasônico, diamantado ou a

combinação das duas são utilizadas para sua formatação. Após o corte, os

cristais de safira são aquecidos para remover as imperfeições na superfície e

para aliviar o estresse produzido pelos procedimentos de corte (OMANA et al.,

1992; SWARTZ, 1988). Desta maneira, a estrutura cristalina do braquete é

mais pura (mais estética) que a do policristalino, reduzindo assim as falhas

estruturais, porém elevando os custos de fabricação.

Entretanto, os braquetes de porcelana, por serem bastante duros

também são muito friáveis, ocorrendo quebras constantes. Também por este

motivo, quando colados de maneira inadequada, podem ficar em contato com

os dentes antagônicos causando desgastes nos mesmos. Além destas

desvantagens, os braquetes cerâmicos puros apresentam, segundo a literatura,

um alto coeficiente de atrito entre a canaleta e o fio metálico, interferindo

diretamente na movimentação dos dentes, com conseqüente aumento no

tempo do tratamento ortodôntico.

Podemos definir o atrito como sendo a força de oposição ao movimento

de dois objetos em contato, e sua direção é tangente a uma interface comum

de duas superfícies (BEDNAR, 1991; HO,1991; KEITH, 1993). Pode ser

representada de duas formas: (1) cinética (dinâmica), a qual ocorre durante o

deslocamento do objeto, e (2) estática, a qual previne o início do movimento

(DOWNING, 1994; HO, 1991; OMANA, 1992; TSELEPIS, 1994).

Durante o movimento ortodôntico a fricção é um problema presente e,

em condições normais é proporcional à carga aplicada (DOWNING, 1994;

KEITH, 1993). A fricção ocorre independente da área de contato entre as

superfícies e da velocidade de deslizamento (exceto em velocidades muito

baixas).

A retração anterior é principalmente necessária quando necessitamos

fazer exodontias e, nestes casos temos duas maneiras para fazer esse

movimento: 1) a mecânica de deslizamento é provavelmente a mais utilizada

na Ortodontia atual, e também é a que mais provoca fricção durante a fase de

retração anterior e; 2) o uso de um arco de retração, com o qual a fricção é

mínima. Talvez o uso de arcos de retração seja uma alternativa viável para

resolver os problemas de fricção quando utilizamos os aparelhos ortodônticos

estéticos de porcelana. Sabemos entretanto que os problemas da fricção estão

presentes também nas outras fases do tratamento ortodôntico, como por

exemplo na retração inicial de caninos, na fase de nivelamento e alinhamento,

quando o arco desliza pelas canaletas dos braquetes e tubos (DOWNING,

1994; HO, 1991; KEITH, 1993). Os movimentos dentários ocorrem apenas

quando forças aplicadas são maiores que a fricção na interface braquete/fio.

Neste momento, os tecidos biológicos respondem e ocorre o deslocamento do

braquete associado a um pequeno movimento dentário. A fricção pode impedir

o movimento do dente no qual o braquete estiver colado; neste caso, a força

aplicada deve ser reduzida, caso contrário, o resultado poderá ser a perda de

ancoragem (KEITH, 1993; TANNE, 1994; VAUGHAN, 1995). O entendimento

dos mistérios da fricção se torna necessário para que possamos aplicar forças

adequadas que se traduzam em respostas teciduais biológicas e movimento

dentário durante a mecânica de deslizamento.

Durante a elaboração desta pesquisa encontramos outras metodologias

para avaliar a quantidade de atrito do braquete com o fio de aço, sempre

tentando se aproximar das condições de movimentação dentária. Essa

tentativa em nossa opinião se torna infrutífera, já que as variáveis são

incontáveis e que cada paciente apresenta diferentes tipos de alimentação,

forma facial, tamanho e forma dentária, além dos tipos de mecânicas que serão

aplicadas em cada caso. Nossa metodologia teve o objetivo de avaliar dentre

os braquetes testados, qual apresenta menor atrito durante o movimento do fio

em sua canaleta.

2. REVISÃO DA LITERATURA

Nicolls (1968), ao examinar forças de atrito em aparelhos ortodônticos

fixos, constatou que movimentos dentários complexos podem ser feitos com

resultados rápidos e precisos. Entretanto, quando ocorre atrito entre os tubos,

braquetes ou arcos, esse movimento é mais lento podendo até ser

interrompido, ou ainda originar movimentos indesejáveis aos dentes. Isso pode

ocorrer no movimento distal do canino em casos de exodontias, quando a

distalização é feita por meio de elásticos intermaxilares. Nestes casos, a

inclinação distal da coroa pode aumentar os pontos de contato do arco com a

canaleta do braquete e, caso a força seja grande, pode haver uma curvatura no

arco, impedindo assim a movimentação do dente. Por outro lado, o arco

tenderá a retificar-se, movendo desta forma o ápice da raiz para a distal,

provocando um movimento de corpo, e essa mecânica de forças pesadas

exigirá maior ancoragem.

Andreasen e Quevedo (1970) desenvolveram um teste “in vitro” para

quantificar a força de atrito gerada pelo movimento de um braquete ao longo de

um arco fixo. Concluíram que quanto maior o diâmetro do arco maior seria a

força de atrito e, quanto maior a angulação arco/braquete, também maior seria

a força de atrito. Comprovaram também que houve pouca diferença na força de

atrito entre amostras secas e aquelas testadas com saliva como lubrificante.

Dependendo da técnica empregada, vários procedimentos são utilizados

para a retração de caninos, incisivos ou movimento em massa do segmento

anterior no tratamento de casos com extrações Burstone e Koenig (1976). As

mecânicas que empregam forças de compressão ou tração com molas ou

elásticos, permitindo que o dente deslize através do arco, provocam momentos

de valor elevados quando a translação é realizada. O excesso de força

aumentando o atrito pode inibir o movimento do dente. O mecanismo de

deslize tem duas desvantagens: a força de atrito pode interromper a

movimentação, e a magnitude da força é difícil de ser determinada, uma vez

que o atrito é complexo. Uma segunda maneira para a retração dos dentes

anteriores é o uso de um sistema sem atrito baseado na incorporação de alças

em um arco contínuo.

Em 1983, Huffman e Way realizaram um estudo clínico para comparar a

taxa média de movimento e a inclinação de caninos retraídos com arcos

redondos .016” e .020”, sendo uma espessura de cada lado. Foram usados

braquetes não angulados com canaleta de .022” x .028” e força contínua de

200g em 17 caninos de cada lado. Após 10 semanas não houve diferença

estatisticamente significante entre a taxa de movimento do dente com a

variação da espessura dos arcos, porém a inclinação foi maior no fio .016”, fato

este que permitiu dizer que a melhor opção de retração de caninos seria com o

fio .020”, pois mesmo havendo menor retração, a menor inclinação permitiu

melhor controle do movimento.

Phillips (1988) analisou a origem e a utilização dos braquetes de

porcelana, afirmando que poucos estão em uso atualmente. As justificativas

para o seu uso limitado foram: processo de fabricação mais complexo, maior

custo, dificuldade de adaptação da base nos dentes, impossibilidade de

desgastar aletas para evitar interferências oclusais; devido à transparência do

braquete o posicionamento preciso é mais demorado e a fragilidade da

cerâmica pode provocar quebra ou descolagem durante o tratamento.

Swartz (1988), discorrendo sobre as cerâmicas, explicou que as

mesmas são uma ampla classe de materiais que incluem pedras preciosas,

vidros, argilas, misturas de compostos cerâmicos e óxidos metálicos. Na sua

essência, a cerâmica não é nem metálica nem polimérica, sendo reconhecidas

pela sua dureza e pela sua resistência às altas temperaturas e à degradação

química, porém muito frágeis. Os metais podem se deformar

consideravelmente sem fraturar-se, mesmo na presença de impurezas, o que

não acontece com as cerâmicas, pois quando o estresse alcança níveis

críticos, as ligações interatômicas se rompem e ocorre a fratura, o que

chamamos de “friabilidade”. Para desenhar braquetes cerâmicos foram

utilizadas análises de computadores e a engenharia para analisar os níveis e a

distribuição de estresse. Concluiu-se que as intersecções circulares minimizam

a probabilidade de ocorrência de quebra a níveis de força substancialmente

abaixo da resistência máxima do material. Os novos braquetes cerâmicos que

estão sendo produzidos oferecem propriedades ópticas excelentes e a

promessa de aparência estética adicional sem comprometimento funcional

significante. Eles ainda não são tão resistentes ou duráveis como os de aço

inoxidável, e as cerâmicas sempre serão quebradiças por natureza. Apenas um

modelo melhor, a pureza e a ausência de falhas na fabricação pode superar a

fragilidade inerente e maximizar as propriedades físicas da cerâmica.

Drescher (1989) descreveu que movimentar um dente ao longo de um

arco resulta em uma contra-força friccional. Na clínica, a força aplicada deve

exceder a força friccional para produzir o movimento do dente. Foi feita uma

simulação para teste de fricção com rotações tridimensionais do dente, com o

objetivo de estudar os fatores que afetam a magnitude da fricção. Examinou

cinco ligas de arco (aço inoxidável padrão, aço inoxidável Hi-T, Elgiloy blue, Ni-

Ti e TMA) em cinco tamanhos de arco (.016”, .016” x .022”, .017” x .025”, .018”,

e .018” x .025”) em relação a três larguras de braquetes (2.2 , 3.3 e 4.2 mm)

em quatro níveis de forças de retardo (0, 1, 2 e 3 N). Os seguintes fatores

afetaram a fricção em ordem decrescente: força de retardo (resistência

biológica), aspereza da superfície do arco, tamanho do arco (dimensão

vertical), largura do braquete e propriedades elásticas do arco. O estudo

recomenda a utilização de um arco de aço inoxidável de .016” x .022”

combinado a um braquete médio (3.3mm) ou largo (4.2mm) para um

mecanismo guiado pelo arco com uma canaleta de .018”. A força efetiva desta

combinação tem que aumentar duplamente para superar a fricção. Para arcos

TMA, no entanto, a força efetiva deve aumentar seis vezes, resultando em uma

carga perigosa para as unidades de ancoragem.

Um estudo comparando dois tipos de braquetes cerâmicos (Allure

GAC) e (Transcend

- Unitek Corp.), com um braquete de aço inoxidável

(Unitek Corp.), todos com canaleta .018, Pratten, D.H. et al. (1990), ressaltaram

que os braquetes cerâmicos estéticos são uma alternativa para os dentes

anteriores. Testaram estes braquetes usando fios .017 x .022, Ni-Ti (Unitek) e

aço Inoxidável (Unitek), utilizando a seco e com saliva artificial. A força

friccional foi medida com a utilização de um dispositivo que aplicava uma força

de 300mg sobre o fio, enquanto uma força horizontal foi aplicada para que

houvesse o deslizamento do fio. Em seus resultados, sob todas as condições,

os braquetes metálicos geraram menores forças friccionais que os de

porcelana. As forças friccionais estáticas aumentaram na presença de saliva

para todas as combinações de braquetes e fios de nivelamento. Os braquetes

cerâmicos demonstraram maior atrito que os de aço e os fios de Ni-Ti geraram

maior resistência friccional que os de aço inoxidável.

Em 1990, Kapila et al. estudaram in vitro os efeitos da espessura e do

tipo de liga metálica do arco, durante o deslocamento de translação do

braquete em relação ao fio com o objetivo de avaliar a força de atrito gerada

entre os mesmos. Listaram diversas variáveis que afetam a movimentação,

que podem ser mecânicas ou biológicas. A saliva, a placa bacteriana, a

película adquirida e a corrosão têm sido incluídas como alguns dos fatores

biológicos que atuam como variantes na força de atrito entre braquetes e fio.

As variáveis mecânicas consideradas incluem o tipo de material utilizado para a

confecção do braquete, o tamanho da canaleta, a largura e a angulação do

braquete, a forma, espessura e a composição material do fio, tipo de ligadura e

a força aplicada na ligação. Foram avaliados fios de aço, Cr-Co, Ni-Ti e β-

titânio, testados em braquetes de aço estreito simples (.050”), duplo médio

(.130”.) e duplo largo (.018”) , com canaleta de .018” e .022”. Os arcos β-

titânio e Ni-Ti geraram maior atrito do que fios aço ou Cr-Co para todas as

espessuras dos fios, confirmando a literatura de que o aumento na espessura

do fio resulta em maior atrito, da mesma forma que a maior espessura do fio

aumenta a força da ligadura, que foi estatisticamente significante (p<0,005). Os

autores afirmaram que devemos considerar os fatores acima descritos na

seleção do fio para cada fase do tratamento.

A proposta de Angolkar et al. (1990) foi determinar a resistência

friccional proporcionada pelos braquetes cerâmicos utilizados em combinação

com fios de nivelamento de diferentes ligas e espessuras durante o

deslocamento de translação do braquete. Averiguações com braquetes

cerâmicos também foram comparadas aos resultados de tratamento com

braquete de aço inoxidável. Os fios de aço inoxidável, Cr-Co, β-titânio , e Ni-Ti

de diferentes espessuras foram testados em braquetes cerâmicos

monocristalinos “médium-twin” de tamanho de canaleta .018” e .022”. Os fios

foram ligados nos braquetes com módulos de elastômeros. O braquete foi

movido ao longo do fio por meio de uma máquina de teste universal Instron. A

força friccional foi medida por uma célula compressiva e registrada

graficamente em coordenadas XY. A fricção do fio no braquete ficou maior com

o aumento da espessura do fio, sendo que o retangular produziu maior fricção

que o fio redondo. Os fios de β-titânio e Ni-Ti foram associados a forças

friccionais mais elevadas que os fios de aço inoxidável e Cr-Co. Estes achados

seguiram a mesma tendência que aqueles encontrados com os braquetes de

aço inoxidável, entretanto, todos os fios quando testados com braquetes

cerâmicos geraram forças friccionais significantemente maiores que os

mesmos fios nos braquetes de aço inoxidável.

Bednar et al. (1991) observaram que, após a fase de nivelamento e

alinhamento, o arco está paralelo a canaleta do braquete e, quando um dente

é trasladado com mecânicas de deslize, a coroa se move antes do ápice da

raiz, inclinando a coroa e gerando angulações nos braquetes, os quais irão

tocar o fio em dois pontos, o que irá contribuir para o aumento do atrito com o

braquete, porém este contato também trabalha no sentido de re-verticalizar o

dente. Baseados nessas observações, realizaram um estudo “in vitro” simulado

em caninos, com o objetivo de avaliar a diferença na resistência de atrito entre

arcos de aço, braquetes de aço e cerâmica com canaleta ,018” x ,025 “ e fios

,014”, .016 “, .018”, .016” x .016 “, .016” x .022” de aço. Foram utilizadas

ligaduras elásticas, de aço e braquetes autoligados. Um aparato para o teste foi

desenvolvido para tentar simular a situação clínica na qual os dentes inclinam

suavemente enquanto deslizam ao longo do arco. Sob essas condições, os

braquetes auto-ligados de aço não demonstraram menor força de atrito que os

braquetes de aço ligados com módulo elástico ou aço. Para a maioria das

espessuras dos arcos, os braquetes de cerâmica ligados com elásticos

demonstraram as maiores forças de atrito quando comparados a outras

combinações de técnicas de ligaduras dos braquetes. Relataram ainda que

quando braquetes de aço são usados nos dentes posteriores e braquetes de

cerâmica nos dentes anteriores, principalmente nas mecânicas de deslize, a

perda de ancoragem pode ser significativamente maior, pois o atrito nos dentes

anteriores é maior que a dos dentes posteriores.

Ho e West (1991) quantificaram a força friccional encontrada quando

os arcos de aço inoxidável, TMA, Orthonol e multi-filamentar foram puxados a

uma distância de 2 mm através de braquetes cerâmicos e de aço inoxidável.

Foram investigados os seguintes fatores: o material do arco, o tamanho do

arco, a angulação arco-braquetes, o material dos braquetes, a aspereza da

superfície da canaleta do braquetes e do arco e a lubrificação em forma de

saliva artificial. Foram investigadas 156 combinações diferentes. Uma máquina

de teste universal foi usada para puxar os arcos ligados através dos braquetes

e registrar a fricção. Verificou-se que a fricção aumenta com: a angulação do

arco e o tamanho do arco (foram vistas exceções em alguns arcos TMA). A

fricção diminuiu com a lubrificação. Houve uma relação definida entre a fricção,

o arco e o material do braquetes. Não houve relação definida entre a aspereza

da superfície do arco e a fricção. A fricção mais alta foi observada com o

braquetes cerâmico e o arco TMA. A magnitude da fricção registrada é

substancialmente maior do que as forças aplicadas no movimento ortodôntico

clínico. Propõe-se que os valores registrados sejam utilizados como meio de

comparação dos efeitos de fatores diferentes, ao invés de quantificar a fricção

in vivo.

Ireland; Sherriff; McDonald (1991), pesquisando a literatura sobre

fricção, concluíram que os trabalhos consideravam somente o movimento de

um único dente pelo fio de nivelamento. O objetivo desta investigação foi

considerar a fricção em um segmento posterior conjugado, durante a redução

do trespasse horizontal envolvendo deslizamentos mecânicos. Um modelo do

segmento posterior foi construído para comparar a fricção nos braquetes

cerâmicos e de aço usando fios de aço e Ni-Ti de duas dimensões juntamente

com um fio polimérico experimental novo. Os resultados indicam que a fricção

durante a redução dos trespasse horizontal é minimizada por meio do uso de

fios retangulares de dimensões maiores e quando empregado o aço no lugar

do Ni-Ti. Comparando os braquetes de aço com os cerâmicos em série, estes

últimos mostraram resistência friccional maior, mas somente quando utilizados

com fios retangulares menores. O efeito combinado do ambiente, da ligação,

do braquete e do fio reduz a diferença significantemente. Clinicamente, a

escolha entre braquete cerâmico e de aço no segmento posterior não é tão

importante quanto a escolha do fio para determinar o deslocamento do dente. A

comparação dos resultados obtidos com aqueles usando braquetes simples

ilustra os problemas de interpretação de resultados por meio de experimentos

com fricção. Os fios poliméricos nesta forma presente demonstraram ser

inadequado para o uso ortodôntico.

A resistência friccional depende das características das duas superfícies

de contato, porém independe da área de contato, mas a dureza da superfície, a

rugosidade, a película a resistência e a temperatura influenciam nas forças

friccionais Omana et al. (1992). Estudaram sete tipos de braquetes cerâmicos

(Starfire

, Contour Twin

, Allure IV

, Lumina

, Illusion

, Ceramaflex

Transcend 2000

®)

, e um metálico de aço inoxidável Mini Diamond

, cada

braquete sendo testado com fios de aço inoxidável e Ni-Ti, previamente limpos

com álcool. Foram usadas simulações com 5 forças diferentes em um

contrapeso que simulava o centro de resistência de um canino, sendo que as

forças eram de 50 g, 75 g, 100 g, 125 g e 150 g, sendo feitas seis leituras para

cada nível de carga e combinação braquete/fio. Os resultados encontrados

foram descritos da seguinte forma: o aumento da carga elevou a força friccional

para qualquer variável; havia uma diferença estatisticamente significante entre

os braquetes metálicos e os braquetes cerâmicos, exceto para os Contour

Twin

e Ceramaflex

; não encontrou diferença estaticamente significante para

os fios de aço inoxidável e para os de Ni-Ti; em níveis mais baixos de força,

os braquetes mais estreitos apresentaram atrito significativamente maior,

porém com forças maiores, os braquetes maiores se aproximaram dos

estreitos.

Um estudo do atrito estático para dois tipos de braquetes cerâmicos e

um tipo de braquete de aço, usando fios retangulares, foi feito em 1993 por

Keith et al. Pesquisaram braquetes cerâmicos Starfire (cristal de óxido de

alumínio simples) e Allure III (óxido de alumínio policristalino) e o de aço da

Dentaurum. Foram investigados os materiais dos braquetes, a força de ligação

e a reação de braquetes novos e usados. Os resultados encontrados, sem

exceção, foram que os cerâmicos produziram maior resistência de atrito que os

braquetes de aço. Com uma força de ligação de 500 g o Starfire produziu a

maior resistência de atrito, e com força de 200 g e 50 g a maior resistência foi

do Allure III. Após a simulação de uso, a resistência ao atrito tendeu a elevar-

se com o aumento força de ligação no Starfire, enquanto no Allure III, a

resistência ao atrito diminuiu com as duas forças menores de ligação. Os fios

retangulares utilizados nos braquetes cerâmicos foram examinados e verificou-

se abrasão em sua estrutura, sugerindo que os “debris” ou chanfraduras nos

ângulos dos braquetes podem diminuir o atrito. Os braquetes de aço

produziram menor resistência ao atrito e mudanças mínimas com o uso.

A maioria das técnicas ortodônticas que utilizam aparelhos fixos produz

deslizamento entre os braquetes e o arco Downing et al.(1994) avaliaram o

atrito entre braquetes de aço inoxidável Edgewise largura 3,5 mm com canaleta

.022” x .030 “(Dentaurum), braquetes de cerâmica policristalina (Transcend),

em combinação com diferentes espessuras de fios (.018” e .019” x .025“) e

materiais , aço inoxidável, Ni-Ti e β-titânio. O objetivo foi comparar os valores

de força de atrito. Para isso padronizaram os sistemas de amarrilho, uma vez

que a força de atrito varia com a carga normal aplicada. As forças foram

medidas com o auxílio de uma máquina Instron modelo 1195. Os testes foram

realizados a uma temperatura de 34°C a uma velocida de de 5 mm/min.

Concluíram que: 1) o material dos braquetes tem pouco efeito sobre a força de

atrito; 2) os braquetes de aço criaram mais força de atrito contra fio de aço do

que braquetes cerâmicos; 3) os de β-titânio produziram mais força de atrito

que os fios de Ni-Ti e de aço; 4) A força de atrito será maior quanto maior for o

diâmetro do arco.

Tselepis; Brockhurst; West, em 1994, procuraram com este estudo

quantificar a força friccional de deslizamento entre diferentes braquetes

ortodônticos modernos e fios. Dos muitos fatores envolvidos no processo de

fricção, alguns foram selecionados para investigação: o material do fio

ortodôntico, o material do braquete, a angulação entre braquete/fio, e a

lubrificação (saliva artificial). A força de fricção envolvida no deslizamento de

um fio ligado através da canaleta do braquete foi medida com uma máquina

universal de ensaios. Dos quatro fatores investigados, todos demonstraram ter

uma influência significante na resistência à fricção. Braquetes de policarbonato

mostraram a maior resistência friccional e braquetes de aço inoxidável a

menor. A fricção aumentou com a angulação do braquete-fio. A lubrificação

reduziu significativamente a força de fricção. Valores entre 0,9 a 6,8 N de força

friccional foram registrados. Esses valores foram usados mais para

comparação da influência relativa entre os fatores testados na fricção, do que

como um registro para quantificar a fricção in vivo. As forças observadas

sugeriram que a fricção pode ser uma influência significante na quantidade de

força requerida para movimentar um dente na boca. A seleção fio/braquete

pode ser uma importante consideração quando a ancoragem posterior for

crítica.

Edwards et al. (1994) investigaram o efeito de várias técnicas de

ligaduras ortodônticas na resistência friccional de braquetes de aço inoxidável e

arcos sob condições secas e úmidas. As técnicas estudadas foram: módulos

elásticos presos convencionalmente e em um padrão em forma de “8”,

ligaduras de aço inoxidável e ligaduras cobertas com teflon. A primeira parte

desta investigação envolveu a construção da curva de calibração para cada

material então, uma força normal estimada exercida pelas ligaduras poderia ser

avaliada. Num segundo momento, um par de ligaduras travadas com alicate

foram modificadas de maneira que poderiam ser colocadas com uma força

padronizada. Finalmente, os quatro métodos de ligaduras foram diretamente

comparados com um aparelho de testes especialmente construído para esse

fim. Os resultados revelaram que os módulos elásticos presos em forma de “8”

produziram fricção significativamente maior do que qualquer outro método

testado, sob condições secas ou úmidas. Nenhuma diferença significante na

resistência friccional foi encontrada entre os módulos elásticos

convencionalmente presos e as ligaduras de aço inoxidável. As ligaduras

cobertas de teflon, entretanto, foram associadas com as menores forças de

fricção. Os resultados da calibração do teste indicaram que as forças normais

exercidas pelos quatro métodos de ligação podem ser maiores do que

previamente se estimava.

Edwards et al. (1994) investigaram o efeito de várias técnicas de

amarrilho ortodôntico na resistência de atrito entre braquetes de aço e arcos,

sob as condições seca e molhada. A primeira parte da investigação envolveu a

construção de uma curva de calibração para cada material, e uma estimativa

das forças normais exercidas pela ligadura pôde ser apurada. Para a segunda

parte, foi modificado um par de alicates de ligadura para que as mesmas

fossem colocadas com uma força padronizada. O módulo elástico amarrado

em forma de 8 produz atrito significantemente maior que os outros métodos,

tanto na condição molhada como na seca. Não houve diferença significante na

resistência de atrito entre módulo elástico amarrado de maneira convencional e

ligaduras de aço. O resultado de teflon foi associado com a menor força de

atrito. Os resultados dos testes de calibração indicam que a força normal

exercida por todos os métodos de ligadura pode ser maior que a estimada.

O uso crescente de sistemas de braquetes autoligáveis freqüentemente

levanta a questão de como eles são comparados aos sistemas de ligaduras

convencionais. Foi conduzida uma investigação in vitro e clínica por Shivapuja,

em 1994 para avaliar e comparar estes grupos distintos, usando-se cinco

diferentes braquetes. Os sistemas de braquete autoligáveis Activa (“A”

Company, Johnson & Johnson, San Diego, Califórnia), Edgelok (Ormco,

Glendora, Califórnia) e Speed (Strite industries Ltda., Cambridge, Ontário)

mostraram um nível de resistência friccional significantemente mais baixo, um

tempo de cadeira muito menor para a remoção e inserção do arco, e

promoveram uma melhora no controle de infecção, quando comparados com

as ligaduras elastoméricas de poliuretano e as de aço inoxidável em braquetes

cerâmicos e twin de metal.

Em 1995 foram testadas por De Franco; Spiller Junior; Von Fraunhofer

as resistências friccionadas estáticas entre ligaduras de aço inoxidável

cobertas com Teflon e elastômeros claros com várias combinações de

braquetes e arcos. No estudo, foram utilizados braquetes com canaleta de

.022” de aço inoxidável, cerâmica policristalina e cerâmica monocristalina. Os

fios testados foram aço inoxidável, e Ni-Ti de .016”. A fricção foi medida com

angulações 0º, 5º, 10º e 15º. As forças friccionais foram medidas para cada tipo

e fio e angulação dos braquetes. As ligaduras recobertas com teflon

produziram menos fricção que elastômeros para todas as combinações

braquetes/fio, os braquetes cerâmicos demonstraram maiores resistências

friccionais que os de aço inoxidável. Esses dados sugerem que a mecânica de

deslizamento é melhor executada quando usamos a combinação braquete/fio

de aço inoxidável. Também demonstraram que as ligaduras metálicas cobertas

com teflon podem minimizar a quantidade de atrito durante a mecânica

ortodôntica.

Uma investigação feita por Downing,et al. em 1995 sobre o efeito da

saliva artificial nas forças friccionais estática e cinética de braquetes de aço

inoxidável (Dentaurum) e cerâmico policristalino (Transcend) em combinação

com arcos Edgewise redondos de .018” e .025” e materiais de arco de aço

inoxidável, níquel-titânio e β-titânio, sob uma força de ligadura constante. Em

todos os casos, a saliva artificial teve o efeito de aumentar a força friccional

quando comparada ao estado seco. Neste estudo, os valores da força friccional

estática e cinética, sob condições salivares, foram maiores do que os valores

respectivos no estado seco; porém, nem todos os aumentos foram

estatisticamente significantes. É possível que a saliva artificial esteja ocupando

as irregularidades da superfície, tornando o material efetivamente mais liso e,

portanto, agindo como um lubrificante até certo ponto. Os braquetes de aço

inoxidável geraram mais fricção do que os braquetes policristalinos, mas estes

resultados não foram estatisticamente significantes exceto contra os arcos de

β-titânio. Quando foi comparado o escaneamento eletrônico das superfícies

dos dois braquetes, ambas superfícies apresentaram irregularidades (Downing

et al., 1994). Esperava-se que os braquetes de aço inoxidável, que são feitos à

máquina e polidos para dar acabamento a sua canaleta, fossem lisos. Neste

estudo foi usada a saliva artificial baseada em muco gástrico de porcos.

Vaughan et al. (1995) mediram “in vitro” os níveis de força de atrito

cinético gerado durante a translação de braquetes sobre os arcos. Foram

analisados dois braquetes de aço sinterizado com dois tamanhos de canaleta,

quatro ligas de arco, e cinco espessuras de arco. Os dois tipos de braquetes de

aço testados apresentavam canaleta 0,018” e 0,022” polegadas. Quatro tipos

de ligas foram usadas, de aço, Cr-Co, Ni-Ti e β-titânio . Os fios foram

amarrados com ligaduras elásticas e o movimento do braquete ao longo do fio

foi realizado por meio de instrumento de teste mecânico. As forças de atrito

foram medidas e registradas por uma célula de carga. Os fios de aço e Cr-Co

registraram as menores forças de atrito para todas as espessuras de fios. Os

fios de β-titânio e Ni-Ti produziram maior quantidade de atrito, também em

todas as espessuras de fios. Registrou-se também que o aumento das

dimensões dos fios, resultou em aumento do atrito. Os níveis de força de atrito

nos braquetes 0,018” foi em torno de 46g. Estes testes demonstraram, ao

serem comparados aos de Kapila et al. em 1990, que foram realizados no

mesmo equipamento, as forças de atrito em braquetes sinterizados de aço

foram aproximadamente 40 a 45% menor que nos braquetes convencionais de

aço.

Creekmore em 1996, discorrendo sobre vantagens e desvantagens dos

aparelhos ortodônticos pré-ajustados, disse que a idéia do pré-ajustado é

simplificar o trabalho do ortodontista. Desta forma, existem duas maneiras de

posicionar o dente no arco: dobras no fio ou estabelecer características nos

braquetes que o posicionem corretamente. Andrews criou um sistema com

objetivo de eliminar dobras de primeira, segunda e terceira ordem. Conceito

absolutamente válido que não nos faz realizar um melhor trabalho, pois não

diagnostica e não planeja o caso para o ortodontista, mas torna o nosso

trabalho com os arcos menos complexo. Entretanto há limitações em todos os

aparelhos pré-ajustados quando esperamos que os dentes sejam alinhados

perfeitamente sem dobras nos arcos. Mesmo com o posicionamento perfeito

dos braquetes e com o uso de fios de “espessura total” a mesma prescrição

não movimentará os dentes para as mesmas posições em maloclusões

diferentes, devido à folga entre o arco e a canaleta do braquete e a diminuição

da força. Há sempre uma folga entre o arco e a canaleta do braquete, mesmo

com fios de “espessura total”, devido às tolerâncias do fabricante. As

tolerâncias das canaletas .018” x .025” varia de .0182” a .0192” com variação

média de 0.0187”, e a dimensão 0.018” dos fios é geralmente feita com

0.0178”. Isto resulta em uma folga de 3º para cada lado em relação ao centro.

Dickson e Jones (1996) avaliaram o uso clínico dos braquetes cerâmicos

que foram desenvolvidos para melhorar a estética durante o tratamento

ortodôntico; no entanto, no uso clínico, eles mostraram problemas, incluindo a

quebra que leva à falha do braquete ou da amarração da aleta, dano

iatrogênico ao esmalte durante a descolagem, gasto do esmalte dos dentes

opostos e alta resistência friccional aos mecanismos de deslizamento. Os

materiais estéticos alternativos têm suas próprias desvantagens. Os braquetes

de óxido de zircônio têm uma resistência friccional ainda maior do que os

braquetes cerâmicos; os braquetes de policarbonato reforçados com cerâmica

têm uma resistência friccional menor, mas tendem a descolar mais facilmente.

O braquete experimental foi testado em comparação ao braquete policristalino

Transcend 6000 e ao braquete Twin-Torque de aço inoxidável. Todas as

amostras eram de braquetes de pré-molares superiores de .018” X .025” e

prescrição Roth. Um arco redondo de aço inoxidável de .016” Wilcock foi

passado através de cada braquete em uma matriz montada em uma Máquina

de Testes Universal Instron, a uma velocidade de 0.5 mm por minuto. A

montagem do braquete foi desenvolvida para fornecer uma angulação arco-

braquete de 0°, 5° ou 10°, para simular a ligadura do braquete. O braquete foi

preso contra o arco com uma força de ligadura de 150 g constante e sem

fricção. Na angulação de 0° entre o arco e o braqu ete, o braquete experimental

mostrou a menor resistência friccional e o braquete cerâmico mostrou a maior

(p<0.01). A 5°, não houve diferença significante na resistência friccional entre o

braquete experimental e os braquetes de aço inoxidável, mas ambos tiveram

uma resistência friccional significantemente menor do que o braquete cerâmico

(p<0.01). A 10°, não houve diferença significante e ntre os dois braquetes

cerâmicos, ambos os quais mostraram resistência significantemente maior do

que o braquete de aço inoxidável. (p<0.01). A inserção de aço inoxidável

parece ter feito com que o braquete experimental se comportasse mais como

um braquete de aço inoxidável do que como um braquete cerâmico

convencional em termos de resistência friccional estática, pelo menos em

angulações menores do arco-braquete. A resistência friccional aumentada do

braquete experimental na angulação de 10° pode ser explicada devido a uma

quina visivelmente áspera da inserção de metal no grupo usado para teste.

Esperava-se que este efeito de ligação (união, ligadura) do braquete fosse

reduzido através de medidas de controle de qualidade aprimoradas, já que os

novos braquetes são produzidos para distribuição comercial.

Halliday et al. (1996) descreveram que a força de atrito basicamente é

uma força que atua entre os átomos superficiais de dois corpos em contato. Se

duas superfícies metálicas, altamente polidas e cuidadosamente limpas, forem

colocadas em uma região de alto vácuo, não conseguirão deslizar uma sobre a

outra mas, se soldarão a frio uma na outra. Em circunstâncias normais, esses

contatos inter-atômicos não são possíveis porque, em escala atômica, uma

superfície altamente polida está longe de ser plana. Quando duas superfícies

são colocadas em contato, somente os pontos salientes tocam-se de maneira

que a área microscópica de contato é muito menor que a área aparente, num

fator igual a 10

. A força de atrito varia de acordo com a carga aplicada, ou

seja, com a força que empurra uma superfície contra a outra.

Experimentalmente quando um corpo é pressionado contra uma superfície não

lubrificada e uma força (F) é aplicada, a força resultante tem três propriedades:

1) Se o corpo não se move denomina-se de força de atrito estática (f

) e as

componentes (F) são iguais e em sentidos opostos; 2) O módulo f

tem o

componente f

e,max.

, dado por f

e,max.

=µ

M onde µ

é o coeficiente de atrito e M é

o módulo de reação normal. Se o módulo F paralelo à superfície for maior que

e,max.

, então o corpo ira deslizar sobre a superfíce. 3) Se o corpo deslizar sobre

a superfície, o módulo de força de atrito decrescerá rapidamente para o valor

de f

, dado por f

=µ

M, onde µ

é o coeficiente de atrito cinético. Os

coeficientes de atrito estático e cinético são dimensionais e devem ser

determinados experimentalmente, já que seus valores dependem do corpo e da

superfície, e são normalmente referidos usando-se a proposição “entre” como o

valor do coeficiente de atrito entre o asfalto e veículo o é de 0,5.

A mecânica ortodôntica de deslize, usando braquetes pré-ajustados, é

usada de maneira trivial na retração de incisivos, segundo Taylor e Ison, em

1996. A força é aplicada distalmente deslizando o arco através dos braquetes e

tubos nos segmentos vestibulares. O atrito nestes segmentos contribui para

aumentar a resistência à força necessária para movimentar os dentes. Foram

testados métodos diferentes de amarração dos fios com o objetivo de avaliar a

redução do atrito. Os teste foram executados em uma máquina de teste

Instron com três tipos de braquetes pré-ajustados de .022” x .028”, braquetes

de pré-molar de aço (Straight-wire), Activa e braquetes Speed, combinados

com cinco espessuras de arco (.018” , .020” , .016 x .022” , .018” x .025” e

.019” x .025” ). Um modelo com braquetes de molar fixo e um ou dois

braquetes de pré-molares simularam um segmento vestibular . Os resultados

demonstraram menor atrito com os braquetes Activa. Os braquetes Speed

apresentaram pouco atrito com o fio redondo e, nos fios retangulares, a maior

força de atrito. Quando os fios foram amarrados frouxamente ou os módulos

elásticos foram esticados reduziram as forças de atrito nos braquetes straight-

wire padrão, sendo maior nos arcos redondos. O amarrilho de aço colocado

frouxamente reduziu o atrito em 40% para um arco .019” x .025” e uma redução

de 80% foi relatada para o arco redondo. É necessária uma maior avaliação

destes resultados, uma vez que o uso de fio retangular oferece maior controle

do movimento dos dentes. As forças de atrito avaliadas para os arcos presos

com módulos elásticos mostraram uma redução estável sobre um período de

três semanas , dependendo da quantidade de distensão do módulo.

Foi investigada por Yamaguchi et al. em 1996, a relação da força de

retração com a localização de aplicação da força, retardamento da força e

largura do braquete durante o deslizamento simulado do movimento do dente

ao longo do fio ortodôntico. Ponto 1 para retração foi localizado no centro do

braquete, e pontos 2 e 3 foram a 4 mm e 6 mm da canaleta do braquete,

respectivamente. Pesos de 100 g, 200 g, e 400 g foram suspensos a 9,0 mm

da canaleta do braquete como o ponto do centro de resistência simulado.

Braquetes duplos de aço inoxidável tipo edgewise largo, médio e estreito foram

presos com duas ligaduras de elástico em um fio de aço inoxidável ,016” X

,016”. O braquete foi retraído à velocidade de 0,1 mm por segundo para a

distância de 2,0 mm. As medidas foram repetidas seis vezes, e os resultados

foram submetidos ao teste ANOVA de múltiplas comparações. Para todos os

braquetes, com o aumento do peso de retardamento, a média da força de

retração nos pontos 1 e 2 aumentou, mas no ponto 3 diminuiu. A média da

força de retração no ponto 1 para o braquete duplo estreito foi

significativamente maior do que aquela para o braquete duplo largo para todos

os níveis de força de retardamento. Entretanto, a média da força de retração

nos pontos 2 e 3 para o braquete estreito foi significantemente menor que para

o braquete largo em todos os níveis de força de retardamento. Esses achados

indicaram que o ponto de aplicação da força, a força de resistência do dente e

a largura do braquete são cruciais em consideração aos momentos de

inclinação do braquete.

Bazakidou et al. em 1997 mediram as forças friccionais geradas entre

braquetes de policarbonato, cerâmicos e de metal em uma seleção de

combinações de arcos de ligas metálicas com ligaduras elastoméricas e de aço

inoxidável em um ambiente seco. Quatro tipos de braquetes de policarbonato,

um tipo cerâmico, um de safira e um de metal foram testados com arcos de aço

inoxidável, Ni-Ti e β-titânio. O teste foi feito com arcos de dois tamanhos em

braquetes com canaletas de .018” e com três tamanhos de arcos em braquetes

com canaletas de .022”. Os braquetes de policarbonato recentemente

apresentados provaram oferecer uma resistência friccional menor do que os

braquetes cerâmicos e de aço inoxidável, sem levar em consideração o

tamanho do arco, a liga metálica e o tipo de ligadura. A liga metálica com

menor fricção foi a de aço inoxidável, seguida pela de β-titânio e Ni-Ti. A

variabilidade média na fricção, refletida pela magnitude das variações padrão,

foi de 2.7 a 3 vezes maior com a ligadura de aço inoxidável do que com a

elastomérica.

Karamouzos et al. (1997), para fornecer ao clínico uma literatura ampla,

atualizada e crítica relacionada às características clínicas e propriedades dos

braquetes cerâmicos, discutiram os vários aspectos dos mesmos em relação

ao tipo, propriedade física, força de colagem, resistência friccional,

características da superfície da base, técnicas de descolagem e riscos de

fratura do esmalte, além da abrasão e desgaste do esmalte. Abordaram

também a reciclagem do braquete, forneceram dicas e critérios em relação às

aplicações específicas e uso dos braquetes cerâmicos. Os braquetes

cerâmicos tornaram-se populares como aparelhos estéticos e têm estado

disponíveis para uso clínico há aproximadamente 10 anos. Algumas das

características clínicas prejudiciais e negativas e das propriedades dos

braquetes cerâmicos que foram apresentadas neste artigo não

necessariamente correspondem às novas versões e marcas de braquetes

cerâmicos que estão atualmente no mercado. Além disso, a comercialização de

alguns dos braquetes revisados foi interrompida e, para outros, foram

introduzidas versões melhoradas. Os novos desenhos dos braquetes

cerâmicos oferecem propriedades óticas excelentes e a promessa de um apelo

estético adicional sem comprometer significantemente a função. Os braquetes

cerâmicos são duráveis, permitem um controle da força adequado ao longo do

período de tratamento e o seu risco de descoloração é mínimo. A introdução de

braquetes cerâmicos foi um desenvolvimento muito proclamado no tratamento

ortodôntico de pacientes adultos. A sua aceitação por estes pacientes não teve

precedentes na prática da ortodontia e contribuiu significantemente na

expansão e desenvolvimento de modalidades terapêuticas ortodônticas

contemporâneas.

A maioria dos estudos sobre as forças de atrito foram conduzidos em

condições que não simulam a dinâmica do meio oral. As funções orais como

mastigação, deglutição, fonação, bem como os tecidos orais em contato com o

aparelho ortodôntico resultam em movimentos relativos periódicos e repetitivos,

na interface braquete/fio centenas de vezes a cada dia. Além disso, o grau de

inclinação dentária, o espaço relativo livre entre o fio e canaleta do braquete, e

o método de fixação não foram efetivamente medidos na simulação do meio

oral dinâmico. Esses fatores descritos afetam a força normal nas interfaces, e

portanto o atrito segundo Braun et al. (1999).

Loftus et al. (1999) montaram um modelo que representa a condição

clínica, com objetivo de avaliar as forças de atrito durante a movimentação

dentária. O modelo permitiu a inclinação até que o contato fosse estabelecido

entre o fio e os cantos diagonalmente opostos das aletas dos braquetes;

também permitiu rotação até que o fio tocasse os cantos opostos do fio de

amarração ou o protetor bucal do braquetes auto-ligáveis e a base do encaixe.

Braquetes de aço inoxidável convencionais e auto-ligáveis, cerâmicos puros e

cerâmicos com canaleta metálica, todos com canaleta de .022”, foram testados

com fios de aço inoxidável, Ni-Ti e de β-titânio .019” x .025”. Cada uma das 12

combinações braquetes/fio foi testada 10 vezes. As diferenças pareadas entre

os braquetes de aço inoxidável convencionais, auto-ligáveis e cerâmicos com

canaleta de aço inoxidável não foram significativas. Entretanto os braquetes

cerâmicos puros geraram atrito significativamente maior que todos os outros

testados. Já os fios β-titânio produziram forças de atrito mais altos que os de

Ni-Ti, mas nenhuma diferença significativa foi encontrada entre estes dois fios

e o fio de aço inoxidável.

Secco (1999) com o objetivo de determinar a magnitude de força

necessária para o deslizamento do braquete e do fio, além de comparar a

rugosidade do fio de aço nacional e importado, utilizou um sistema que simula

a inclinação dos dentes até que toque em dois pontos do fio ortodôntico.

Avaliou 3 marcas de fios e braquetes: 2 nacionais - Morelli e Tecnident e 1

importada – Dentaurum, Alemanha. Os braquetes testados tinham canaleta

.022” x .028” e os fios tinham 3 espessuras: .016” x .022”; .018” x .025” e .021”

x .025”, e os testes foram realizados em uma máquina Instron a uma

velocidade de 5 mm/min. Os resultados para os fios nacionais foram:

Tecnident (198,6 g) e Morelli (199,3 g) e para fio Dentaurum (178 g). Estes

resultados revelaram que os fios nacionais praticamente apresentam a mesma

força de atrito. Quando comparados ao importado Dentaurum, os resultados

apresentaram resultados significantes ao nível de 5%. A força de atrito

consumiu 49,7% da força total aplicada para movimentar os braquetes

nacionais foi para o material Tecnident (98 g); paro o material Morelli (99 g);

que apresentaram uma diferença estatisticamente significativa ao novel de 5%,

para o material Dentaurum (78 g).

Cacciafesta et al. (2003) compararam a resistência friccional entre e os

braquetes cerâmicos Transcend, Clarity com canaleta metálica e Victory

Séries, todos com canaleta .022” e usando 3 tipos de fios, inoxidável, Ni-Ti e β-

titânio . Cada combinação braquete/fio foi testada 10 vezes. Os braquetes

foram montados de maneira a eliminar os efeitos da prescrição Roth. Foram

utilizados apoios para simular a distância inter-braquetes de 20 mm. Os

resultados encontrados demonstraram que os braquetes metálicos geraram

menor atrito que os braquetes cerâmicos. O braquete de porcelana com

canaleta de metal gerou menos atrito que o cerâmico puro. Quanto aos fios, os

β-titânio produziram maior atrito que os outros dois, porém os de Ni-Ti não

apresentaram diferenças estatisticamente significantes para os de aço

inoxidável. A espessura do fio aumenta a força friccional para todos os tipos de

fios ortodônticos testados.

Cacciafesta et al. (2003) compararam o nível de resistência friccional

gerado entre braquetes de aço inoxidável auto-ligáveis (Damon SL II, SDS

Ormco, Glendora, Calif), braquetes de policarbonato auto-ligáveis (Oyster,

Gestenco International, Göthenburg, Sweden), e braquetes de aço inoxidável

convencionais (Victory Series, 3M Unitek, Monrovia, Calif), e três ligas de arco

ortodôntico diferentes: aço inoxidável (Stainless Steel, SDS Ormco), Ni-Ti (Ni-

Ti, SDS Ormco), e β-titânio (TMA, SDS Ormco). Todos os braquetes tinham

canaleta de .022”, enquanto as ligas de arco ortodôntico foram testadas em

três espessuras diferentes: .016”, .017” X .025”, e .019” “x .025”. Cada uma das

27 combinações de braquete e arco foi testada 10 vezes, e cada teste foi feito

com uma nova amostra braquete-arco. Tanto a força estática como a cinética

foram medidas em uma máquina feita sob medida. Todos os dados foram

analisados estatisticamente (testes de Kruskal-Wallis e Mann Whitney). Os

braquetes de aço inoxidável auto-ligáveis geraram forças friccionais

significantemente mais baixas do que tanto os braquetes de aço inoxidável

convencionais como os braquetes auto-ligáveis de policarbonato, que não

mostraram nenhuma diferença significante entre si. Os arcos de β-titânio

tiveram resistências friccionais mais altas do que os arcos de aço inoxidável e

Ni-Ti. Nenhuma diferença significante foi encontrada entre os arcos de aço

inoxidável e Ni-Ti. Todos os braquetes mostraram forças estáticas e cinéticas

mais altas quando a espessura do arco aumentava.

Um estudo in vitro investigou a força friccional adicional de vários tipos

de ligaduras utilizadas durante o tratamento ortodôntico. Hain et al. (2003)

testaram as ligaduras do tipo “slick” da TP Orthodontics, módulos elásticos

normais e também os braquetes auto-ligáveis Speed. Também foram testados

neste estudo os efeitos das ligaduras nos braquetes cerâmicos com canaleta

de metal Clarity e em braquetes metálicos mini-twin 3M. Os testes foram feitos

com e sem saliva, os módulos com saliva foram imersos em saliva humana

uma hora antes dos testes e nos módulos sem saliva foram aplicadas as

ligaduras com um fórceps mosquito. Os módulos elásticos testados foram o

cinza normal e o super-slick e as ligaduras metálicas foram apertadas e depois

afrouxadas 3 voltas. Os resultados demonstraram que os módulos “slick”

reduzem a força de atrito em até 60% quando comparados aos equivalentes

normais sendo que com a lubrificação de saliva as reduções foram maiores. Os

braquetes Speed geraram menos fricção que os outros braquetes que

utilizaram módulos normais e as ligaduras metálicas foram as que produziram

menor atrito.

Thorstenson (2003) inseriu canaletas de aço inoxidável (SS) em braquetes

plásticos, cerâmicos e de resina para melhorar suas características friccionais

preservando seu apelo estético. Foram comparadas as resistências friccionais

dos braquetes com e sem inserção metálica com os braquetes metálicos,

utilizando-se fios ortodônticos metálicos. As resistências ao deslizamento foram

medidas tanto em estados secos e úmidos (saliva) em 32 ângulos de segunda

ordem entre –12º e +12°. Quando existiam espaços entre as paredes dos

braquetes e dos arcos, as resistências ao deslizamento para os braquetes

estéticos sem inserções foram entre 38 cN no estado seco e 73 cN no estado

úmido; as resistências dos braquetes estéticos com inserções variaram de 42

cN no estado seco a 65 cN em ambos os estados. As resistências ao

deslizamento dos braquetes SS foi igual a 38 e 52 cN nos estados secos e

úmido, respectivamente. Quando os espaços não existiam mais, as

resistências ao deslizamento dos braquetes estéticos com e sem inserções

geralmente aumentaram com a angulação a uma taxa igual ou maior do que a

dos braquetes SS – exceto para os braquetes de policarbonato (PC) no estado

seco. Devido ao fato dos braquetes PC sem inserções deformarem

elasticamente, eles tiveram resistências mais baixas ao deslizamento quando

ocorria a deformação. Para os braquetes policristalinos alumina sem inserções,

as resistências ao deslizamento aumentaram rapidamente e não-linearmente

conforme aumentou a angulação acima de 4.8°. No exa me, foi observada a

presença de ranhuras nos arcos e fragmentos de SS nos braquetes. A adição

destas inserções de SS em particular não melhorou consideravelmente a

resistência ao deslizamento em relação os braquetes estéticos sem inserções.

Nishio et al. (2004) com o objetivo de avaliar as forças friccionais entre

braquetes e fios ortodônticos, testaram braquetes cerâmicos, cerâmicos com

canaleta de metal e braquetes metálicos, em combinação com fios de aço

inoxidável, Ni-Ti e β-titânio. As combinações braquetes/fios foram testadas com

angulação 0º e 10º a uma velocidade 0,5 cm/min. Os fios foram presos na

canaleta dos braquetes com uma pressão de 200 g. Os resultados encontrados

foram significantes (p<0,05), e as forças de fricção maiores nos braquetes

cerâmicos, seguidos pelos cerâmicos com canaleta de metal e pelos metálicos.

O coeficiente friccional para os fios foi maior para os fios β-titânio seguido pelo

Ni-Ti, também significantes (p<0,05). Este estudo também concluiu que a força

friccional torna-se difícil de ser avaliada quando utilizados braquetes angulados

em 10º, pois apareceram novos componentes de força quando os fios tocaram

os ângulos dos braquetes.

Wadhwa et al. (2004) compararam as resistências friccionais cinética e

estática in vitro dos braquetes cerâmicos com canaletas recobertas de metal

(Clarity, CL), braquetes de aço inoxidável (Miniature Twin, MT) e dois

braquetes cerâmicos com design de canaletas diferentes (Contour, CO;

Transcend, TR). Arcos de dois tamanhos (.018” x .025” e .021” x .025”) de aço

inoxidável (SS), níquel-titânio (NiTi) e β titânio (β-Ti) deslizaram através dos

braquetes presos em um dispositivo de uma máquina Instron Universal de

testes. Todos os braquetes tinham canaletas de .022”, e cada conjunto foi

testado apenas uma vez. Os braquetes tinham larguras diferentes: CL, .018”;

CO, .114”; MT, .118”; TR, .138”. Não houve diferença significante nas fricções

cinética ou estática quando os arcos menores que .018” x .025” foram testados

nos braquetes. Não houve diferença estatisticamente significante nas fricções

cinética e estática entre os pares de braquetes CL-CO, CL-MT e CO-MT

quando foram usados os arcos de .021” x .025” (SS, NiTi, β-Ti). Não houve

resistência friccional cinética significante entre CL-TR e MT-TR quando foram

utilizados os arcos de SS. No geral, as resistências estática e cinética dos

arcos de .021” x .025” de NiTi foram menores do que as dos arcos SS, que

foram menores do que as dos arcos de β-Ti. Desconsiderando o tipo de arco,

algumas das resistências cinéticas mais baixas foram encontradas com os

braquetes estreitos CO com bases de canaleta arredondadas. As resistências

friccionais estática e cinética mais altas foram encontradas com o braquete TR

mais largo e com os arcos de aço inoxidável e β-Ti. Concluíram que as

resistências friccionais cinética e estática altas dos braquetes cerâmicos podem

ser reduzidas tanto recobrindo-se as canaletas com aço inoxidável como

reduzindo-se a largura do braquete e arredondando-se a base da canaleta.

Segundo Wadhwa et al. (2004) vários artigos corroboram sua

descoberta de que a resistência friccional é maior com arcos de β-titânio do

que com arcos de outras ligas. Apesar de vários estudos também terem

confirmado seus resultados de que os valores friccionais dos arcos de níquel-

titânio são semelhantes ou um pouco menores que aqueles dos arcos de aço

inoxidável, outros encontraram uma fricção significantemente menor com arcos

de aço inoxidável do que com os de níquel-titânio ou beta-titânio. A resistência

friccional de cada tipo de braquete foi afetada pelo tamanho do arco, como foi

estabelecido por outros autores. Portanto, é recomendável evitar arcos largos

quando se utilizar mecanismos de deslizamento. É necessária uma força

aplicada maior para mover os dentes em situações clínicas onde as

combinações braquete-arco demonstram uma resistência friccional maior. Isto

pode ser crítico em pacientes com necessidade de ancoragem posterior

grande, incluindo grave sobressaliência e retração de canino. Em tais

situações, este estudo sugere que braquetes cerâmicos Clarity ou Contour

possam ser utilizados com arcos semelhantes àqueles dos braquetes Miniature

Twin de aço inoxidável, sem sobrecarregar a ancoragem. Isto pode satisfazer

tanto o paciente que exige braquetes estéticos como o ortodontista que quer

um sistema mecânico que seja eficiente e que produza resultados.

3 PROPOSIÇÃO

Este estudo teve como objetivo avaliar in vitro, a resistência friccional

produzida por quatro tipos de braquetes cerâmicos puros, quando comparados

com um braquete de aço inoxidável utilizando fios ortodônticos de aço

inoxidável retangulares .019” x .025”.

Testamos as seguintes hipóteses:

1. Os braquetes de porcelana realmente apresentam um coeficiente de

atrito maior que os braquetes metálicos?

2. Existem diferenças na resistência friccional entre os braquetes

cerâmicos testados?

4 - MATERIAL E MÉTODOS

4.1 Obtenção dos Cilindros de Resina Acrílica

Foram confeccionados para este estudo 50 cilindros de resina acrílica,

cujo revestimento externo foi constituído de tubos de PVC de ½ polegada de

diâmetro e 3,5 cm de altura, marca Tigre

. Os tubos foram recortados com

serra angulada de serralheiro, de maneira que as duas extremidades das

secções dos tubos ficassem paralelas. Os tubos assim recortados foram

preenchidos com resina acrílica auto-polimerizável Jet

(Clássico, Brasil). Com

a finalidade de diferenciar os grupos experimentais, foram adicionados à resina

acrílica, corantes vermelho, verde, amarelo e azul, de maneira a obtermos 5

grupos com 10 cilindros de cada cor. Após a presa final da resina, as faces dos

cilindros onde os braquetes seriam colados, foram desgastadas sob

refrigeração com lixas abrasivas de carbeto de silício de granulação 400 e 600,

montadas em uma politriz giratória (Maxigrind

, APL4-Arotec), até se obter uma

superfície completamente plana. (FIGURA 1).

FIGURA 1 - P

olitriz giratória (Maxigrind

, APL4-Arotec)

FIGURA 2

–

Cilindros de resina acrílica

auto-polimerizável vermelha para

confecção dos corpos de prova

FIGURA

–

Cilindros de resina

acrílica auto-polimerizável amarela

para confecção dos corpos de prova

FIGURA

–

Cilindros de resina acrílica

auto-polimerizável verde para confecção

dos corpos de prova.

FIGURA

–

Cilindros de resina acrílica

auto-polimerizável azul para confecção

dos corpos de prova.

4.2 Colagem dos Braquetes

Os braquetes utilizados neste experimento foram de segundo pré-molar

superior, prescrição Roth, canaleta 0,022 x 0,028 polegadas, portanto

apresentavam as seguintes características: -7

de torque e 0

de inclinação.

Para a fixação dos acessórios, os grupos foram divididos da seguinte forma: no

Grupo 1, os braquetes metálicos Kirium Line

(Abzil, Brasil) foram colados nos

cilindros vermelhos (FIGURA 2); para o Grupo 2, os braquetes cerâmicos

policristalinos Imprigue

™ (

Lancer, USA) (FIGURA 3) foram colados nos

cilindros verdes; para o Grupo 3, foram utilizados os cilindros amarelos e

colados os braquetes cerâmicos monocristalinos Mystíque

™

(GAC

Internacional Inc, Bohemia, USA) ) (FIGURA 4); para o Grupo 4, os cilindros

azuis e os braquetes cerâmicos monocristalinos Signature

™

(RMO, USA)

(FIGURA 5) e no Grupo 5, os cilindros brancos para os braquetes cerâmicos

monocristalinos InVu

™

(TP Orthodontics, Inc. LaPorte, Indiana, USA) (FIGURA

6).

FIGURA

–

Cilindros de resina acrílica auto

polimerizável branco para confecção dos

corpos de prova.

Os braquetes foram colados com adesivo à base de éster de

cianoacrilato, Super-Bonder

gel (Henkel Ltda, Brasil) e uma pinça de colagem

de braquetes da marca Morelli

(FIGURA 3)

FIGURA 7 – Braquetes já colados nos cilindros de resina.

FIGURA 8 – Pinça de colagem Morelli

e frasco de cola Super-Bonder

4.3 Preparo dos Fios Ortodônticos

Durante o teste de atrito foram utilizados fios ortodônticos NUBRYTE

(GAC, USA) retangular de .019”x .025”, cortados em segmentos de 6 cm, com

o auxílio de um alicate de corte distal 003-701 Premium-Line

™

(Dentaurum,

Alemanha) (FIGURA 4). Foi executada uma dobra na extremidade superior de

cada segmento de fio com a finalidade de prendê-lo à máquina de ensaio

(FIGURA 10).

FIGURA 9 – Alicate de Corte Distal Dentaurum™ , utilizado para cortar os fios ortodônticos

4.4 Dispositivo de fixação dos cilindros

Para apoiar os cilindros, foi idealizada pelo autor, uma peça em ferro

fundido, confeccionada na forma da letra “L”, com uma perfuração de ½” onde

foram encaixados perfeitamente os cilindros de resina acrílica (FIGURAS 11 e

12 ).

FIGURA 10 – Forma da dobra executada na ponta dos fios.

FIGURA 11

ispositivo

confeccionado em ferro fundido

para o

apoio dos cilindros de resina acrílica (Vista Lateral)

IGURA 12

Dispositivo confeccionado em ferro fundido para

o apoio dos cilindros de resina acrílica (Vista Frontal)

4.5 Preparo dos Corpos de Prova

Depois de preparados, todos os corpos de prova foram mergulhados

por 30 minutos em álcool etílico absoluto (CH

OH) (FIGURA 13), retirados

e lavadas todas as suas canaletas com uma escova inter-dental HB

(Bitufo,

Brasil) (FIGURA 15); para remover qualquer película de gordura ou impureza

existente nos braquetes. Feito isso, repousaram sobre folhas de papel toalha

até secarem totalmente (FIGURAS 16). Da mesma forma os segmentos de fio

ortodôntico também ficaram submersos por trinta minutos e secaram sobre

toalhas de papel (FIGURA 14 e 17).

FIGURA

–

Cilindros de resina já com os

braquetes

colados

mergulhados por

30 minutos em álcool etílico absoluto

FIGURA 14 – Secções de fios mergulhados por 30 minutos em álcool etílico absoluto

FIGURA 15 – Escovas Bitufo HB

utilizadas para a limpeza dos braquetes

A partir deste momento, todos os materiais passaram a ser manipulados

sempre com o emprego de luvas de látex. Os segmentos de fio foram fixados

aos corpos de prova por ligaduras elásticas convencionais de cor cinza

Lancer

™

(Lancer, USA), 24 horas antes dos testes serem realizados.

FIGURA

–

ios ortodônticos

secando sobre o papel toalha branco, após terem sido

mergulhados em Álcool Etílico Absoluto

FIGURAS

–

Cilindros de resina e fios ortodônticos

secando sobre o papel to

alha

branco, após terem sido mergulhados em Álcool Etílico Absoluto

4.6 Ensaios de Atrito

Os corpos de prova assim preparados foram adaptados à peça em

forma de “L” levados a uma Máquina Universal de Ensaios Katros

, Modelo

K2000 MP (Kratos – Equipamentos Industriais Ltda., Brasil), número de série m

970201, Capacidade 2000Kgf. (FIGURA 18). Utilizamos uma célula de carga

de 5Kgf com carga máxima de 1 kgf (FIGURA 19). O software que acompanha

o equipamento é o “Tracamp – W95(TRCv36). A máquina de testes foi

operada por um técnico especializado da USP/Bauru-SP, e havia sido calibrado

recentemente no dia 03/03/2005 (FIGURA 20).

FIGURA 18

–

Máquina Universal de Ensaios Kratos

utilizada para os testes

FIGURA 19

élula de carga de 5Kgf

usada duran

te os testes de

atrito

O dispositivo superior utilizado para prender o fio ortodôntico apresenta

mobilidade, permitindo assim que o fio ficasse passivo no acessório,

eliminando desta forma o torque existente na canaleta do braquete, já que o

objetivo é verificar o atrito provocado durante o movimento de retração anterior

(deslizamento) quando normalmente o fio está passivo no braquete (FIGURA

21). Teste semelhante foi aplicado por Hain, Dhopatkar e Rock, em 2003.

Os corpos de prova foram submetidos à força de deslizamento (tração)

no dia 24/03/2005 durante 2 minutos, a uma velocidade 0,5 cm por minuto.

FIGURA 20

–

Etiqueta marcando a data de calibração da máquina de Universal de Ensaios

Katros

FIGURA 21

Dispositivo superior

da máquina de testes Kratos

utilizado para

tracionamento dos fios ortodônticos durantes os testes de atrito.

GURA

– Fotografia demonstrando a adaptação do corpo de prova aos dispositivos

durante os testes de atrito

FIGURA 23

–

Fotografia panorâmica

mostrando a adaptação do corpo de prova ,

dispositivo superior, a célula de carga e a máquina de testes.

4.7.- Análise Estatística

Os dados foram analisados por meio de tabelas e gráficos com utilização

de parâmetros de média e desvio padrão.

Para verificar se havia homogeneidade de variâncias

(homocedasticidade) entre os grupos, utilizou-se o teste de Barttlet e, para

verificar se os dados tinham distribuição normal, o teste de Kolmogorov-

Smirnov (Zar, 1996).

A comparação entre os grupos foi feita utilizando-se Análise de Variância

a um critério modelo fixo e para as comparações múltiplas foi utilizado o teste

de Tukey.

Em todos os testes estatísticos adotou-se nível de significância de 5%.

Os testes foram executados no programa Statistica for Windows v. 5.1

(StatSoft Inc., USA).

5 RESULTADOS

5.1 Teste de atrito

Os valores individuais para o teste de atrito, obtidos para cada uma das

dez amostras dos cinco grupos experimentais, expressos em gf, podem ser

observados na TABELA 1. As médias dos desvios padrão foram calculadas

para todos os corpos de prova e encontram-se descritas na TABELA 2. As

médias de atrito para os grupos foram: Grupo 1, braquetes metálicos Kirium

Line

92,30 ± 27,16; Grupo 2, braquetes cerâmicos Imprigue

™

(Lancer) 98,15 ±

39,32; Grupo 3, braquetes cerâmicos Mystíque

™

(GAC) 72,60 ± 23,80; Grupo 4

braquetes cerâmicos Signature

™

(RMO) 55,00 ± 13,92, e o Grupo 5,

braquetes InVu

™

(TP Orthodontics) 64,65 ± 20,72. No gráfico 1, estão

representadas as médias e os desvios padrão dos 5 Grupos testados.

Tabela 1 – Valores individuais da resistência, em gf, dos 10 corpos de

prova de cada grupo.

CP Vermelho

Verde Amarelo Azul Branco

1 62,5 44,0 98,5 59,0 38,0

2 90,5 120,5 101,5 68,5 86,0

3 83,5 87,0 100,0 37,5 66,0

4 72,0 48,0 60,5 66,5 92,5

5 124,5 50,5 67,0 69,0 52,0

6 126,5 93,0 35,5 45,0 50,5

7 100,0 127,0 50,0 72,0 71,0

8 127,0 146,0 69,0 33,5 64,5

9 50,5 136,5 52,5 49,0 90,5

10 86,0 129,0 91,5 50,0 35,5

Tabela 2 – Média e desvio padrão da

resistência, em gf, dos cinco grupos

estudados.

Grupo Média Dp

Grupo 1 92,30 27,16

Grupo 2 98,15 39,32

Grupo 3 72,60 23,80

Grupo 4 55,00 13,92

Grupo 5 64,65 20,72

100

120

140

Vermelho Verde Amarelo Azul Branco

Grupo

Figura 24 – Média e desvio padrão da resistência, em gf, dos cinco grupos

estudados.

Grupo 1 Grupo 2 Grupo 3 Grupo 4 Grupo 5

5.2 Análise Estatística

Para comparação entre os grupos a primeira opção de teste foi a Análise

de Variância a um critério modelo fixo.

A necessidade de verificar se os dados passavam pelo critério de

homocedasticidade (homogeneidade de variâncias) levou à aplicação do teste

de Bartlett, o qual mostrou que as diferenças entre as variâncias não foram

estatisticamente significantes (

= 9,52; p=0,052 ns).

Os dados também passaram pelo critério de normalidade, verificado pelo

teste de Kolmogorov-Smirnov (p>0,20) podendo então ser utilizada a Análise

de Variância.

Tabela 3 – Análise de Variância a um critério para

comparação entre os grupos.

GL QM GL QM

Efeito Efeito Erro Erro

F p

4 3340,59

45 694,512

4,810 0,0026*

GL – graus de liberdade

QM – quadrado médio

* - diferença estatisticamente significante (p<0,05)

A Análise de Variância mostrou haver diferença estatisticamente

significante entre os grupos e para as comparações múltiplas foi utilizado o

teste de Tukey. O teste de Tukey mostrou diferença estatisticamente

significante entre Grupo 1 e Grupo 4, Grupo 2 e Grupo 4 e Grupo 2 e Grupo 5

(TABELA 4).

Tabela 4 – Teste de Tukey para

comparações múltiplas entre os grupos.

Comparação P

Grupo 1 x Grupo 2 0,987

Grupo 1 x Grupo 3 0,461

Grupo 1 x Grupo 4 0,022*

Grupo 1 x Grupo 5 0,150

Grupo 2 x Grupo 3 0,211

Grupo 2 x Grupo 4 0,006*

Grupo 2 x Grupo 5 0,049*

Grupo 3 x Grupo 4 0,572

Grupo 3 x Grupo 5 0,961

Grupo 4 x Grupo 5 0,924

* - diferença estatisticamente significante (p<0,05)

ns – diferença estatisticamente não significante

De acordo com a FIGURA 24, os braquetes que apresentaram maior

resistência ao atrito foram os de porcelana do Grupo 2 Imprigue

™

(Lancer)

seguidos pelos metálicos do Grupo 1 Kirium Line

, cerâmicos do Grupo 3

Mystíque

™

, cerâmicos do Grupo 5 InVu

™

(TP Orthodontics) e, os de menor

atrito foram os cerâmicos do Grupo 4 Signature

™

(RMO).

Quando comparamos os resultados da força de atrito dos braquetes

metálicos do Grupo 1 com os de porcelana verificamos que o atrito do metálico

só não foi maior que o do Grupo 2 porcelana, sem estabelecer significância

estatística, conforme TABELA 4.

A resistência ao atrito do Grupo 1 foi maior que no Grupo 3 e no Grupo

5, porém sem significância estatística. Quando relacionados ao Grupo 4, os

resultados foram estatisticamente significativos quanto à probabilidade de 5%,

TABELA 4.

No exame simultâneo dos braquetes do Grupo 2 com o Grupo 3, mesmo

aquele tendo apresentado força de atrito maior, o resultado não foi

estatisticamente significativo. Em relação aos braquetes Grupo 4 e Grupo 5,

os resultados foram estatisticamente significantes para p<0,05, embora a

média de atrito do Grupo 4

apresente-se menor.

A análise do resultados do Grupo 3 quando

comparados aos dos

Grupos 4 e 5 os resultados demonstraram não haver diferenças

estatisticamente significativas. Os Grupos 4 e 5 também evidenciaram que as

diferenças entre eles não são significativas quanto à probabilidade de 5%.

(TABELA 4)

6. Discussão

6 DISCUSSÃO

Fricção e Magnitude de Força

Nas últimas duas décadas, a introdução dos braquetes cerâmicos com

sua vantagem cosmética sobre os acessórios de aço inoxidável, os tornaram

populares como aparelhos estéticos, e que estão largamente disponíveis para

aplicação clínica (SWARTZ, 1988, PRATTEN, 1990). Este fato gerou a

necessidade de um estudo das características dos mesmos. Estes estudos

vêm se aprimorando ao longo dos anos, de forma que, neste período, muitas

mudanças foram introduzidas neste segmento, e os braquetes cerâmicos

sofreram modificações estruturais importantes (SWARTZ, 1988). Muitos deles

deixaram de ser produzidos, dando lugar a aparelhos mais modernos, com

modificações nos seus desenhos de base, canaletas e também na forma de

produção. Os braquetes cerâmicos atuais aliaram propriedades óticas

excelentes ao desenho inovador, sem comprometer sua função no movimento

dos dentes. Esses acessórios hoje produzidos são duráveis e mostram

menores riscos de descoloração. Foram introduzidos na Ortodontia com

objetivo de tratar pacientes adultos, os quais o aceitaram de maneira

inconteste, permitindo assim o desenvolvimento de modalidades terapêuticas

ortodônticas contemporâneas (KARAMOUZOS, 1997).

O movimento dentário é induzido tanto por meio de mecanismos de

deslizamento, que envolvem fricção, quanto por sistemas que não envolvem

fricção, ou por uma combinação de ambos. Por haver uma variação mais

favorável de forças para a movimentação dos dentes, o conhecimento da

fricção é essencial para o clínico que usa mecanismos de deslizamento. A

fricção pode então ser compensada com a aplicação de forças de maior

magnitude para alcançar o movimento desejado (BAZAKIDOU, 1997).

A simples comparação dos resultados absolutos de um estudo de fricção

a outros realizados com diferentes mecanismos deve ser considerada com

cautela, embora possam ser observadas tendências em comum. No ambiente

ortodôntico é notável que o fio de nivelamento seja interposto entre a ligadura e

a superfície da canaleta do braquete, tornando desta maneira a decomposição

e a resolução dos componentes de força (produzida e friccional) complexa

(KEITH, JONES, 1993).

A magnitude de força necessária para que a resposta biológica seja

favorável e o movimento dentário seja rápido vem sendo investigada ao longo

dos anos. Schwartz propôs que a força ortodôntica não deveria exceder a

pressão capilar sanguínea no ligamento periodontal. Mas, também foi citado

por Angolkar que o movimento dentário aumenta conforme aumenta a força

aplicada até um determinado limite, a partir do qual uma força adicional não

produz nenhum acréscimo no movimento do dente. Para os ortodontistas, é

importante saber qual o nível de força necessário para superar esta fricção e

gerar a resposta biológica favorável ao movimento planejado. (ANGOLKAR,

1990)

A relação direta encontrada entre a resistência biológica e a força

friccional deve-se ao aumento da carga nos pontos de contato entre o braquete

e o arco, assim como entre o braquete e a ligadura. Esta relação direta enfatiza

a necessidade de um arco de nivelamento passivo antes da aplicação das

forças mesiodistais (DRESCHER, 1989).

Relação entre a composição, o diâmetro do fio e a angulação

do braquete

Uma avaliação dos efeitos do diâmetro do arco na fricção braquete-arco

demonstrou uma tendência geral de aumento da fricção em função do aumento

do diâmetro do fio. Considerando-se a secção do fio, os redondos geralmente

associam-se a uma menor fricção do que os fios retangulares. Descobertas

semelhantes foram descritas por (FRANK; NIKOLAI, 1980; KAPILA et al., 1990;

NISHIO et al. 2004), envolvendo os níveis de fricção gerados por vários

diâmetros e formas de arcos em combinação com braquetes de aço inoxidável.

De acordo com a literatura ortodôntica, torna-se evidente que o fio de

aço inoxidável oferece significativamente menor resistência friccional do que as

ligas de níquel-titânio e β-titânio (CACCIAFESTA et al. 2003; DOWNING,

McCABE e GORDON, 1994; ANGOLKAR, 1990). Bazakidou (1997),

encontrou menor fricção nos fios de NiTi do que nos fios de β-titânio.

Angolkar

(1990) publicou que para a maioria dos diâmetros de arco, os de β-titânio e os

de Ni-Ti produziram forças cinéticas friccionais significantemente mais altas nos

braquetes cerâmicos do que nos braquetes de SS e Co-Cr, mostrando que

estes resultados são semelhantes àqueles previamente encontrados com

braquetes de aço inoxidável, e que estas diferenças na resistência friccional

podem ser atribuídas à aspereza da superfície ser relativamente maior nos

arcos de β-Ti e de Ni-Ti , quando comparados aos arcos de SS e Co-Cr.

Pratten (1990) afirmou que os fios de nivelamento de Nitinol geraram

maior resistência friccional que os de aço inoxidável. Neste mesmo trabalho,

citou que os fios de Nitinol geraram menor atrito que os de aço inoxidável

somente quando a angulação do acessório foi maior que 5º.

Segundo Keith et al. (1990), os braquetes, os fios de nivelamento, as

ligaduras e os elásticos intra e inter-maxilares contribuem para a fricção nos

aparelhos ortodônticos. Além dos fatores acima citados, outros como o

aumento na angulação do braquete (ANDREASEN e QUEVEDO, 1970;

FRANK e NIKOLAI, 1980; NISHIO et al. 2004), o aumento na força de ligação

(NICOLLS, 1968; FRANK e NIKOLAI, 1980); e a presença de torque ativo

também interferem no atrito.

Alguns fatores, tais como o comprimento do braquete, o material de

composição do braquete e da ligadura, segundo Andreasen e Quevedo (1970);

Frank e Nikolai (1980); Drescher et al. (1989), também são capazes de

interferir na força de resistência friccional.

Uso de Saliva como lubrificante

A saliva artificial aumentou a força friccional para todas as combinações

testadas (braquetes cerâmicos, braquetes de aço inoxidável, fios de Ni-Ti, e

aço inoxidável) nos estudos de Pratten; Germane; Gunsolley (1990). Estes

achados contradizem a noção geral do emprego da saliva como lubrificante

para os fios de nivelamento e braquetes. Contrapondo-se a estes achados,

Baker et al. (1987) afirmaram que a utilização da saliva mostrou uma redução

na força friccional estatisticamente significante de 19% para 15% (PRATTEN;

GERMANE; GUNSOLLEY, 1990).

Um estudo de Andreasen e Quevedo (1970), entretanto, mostrou que a

saliva exerce uma influência não significante na lubrificação das superfícies do

fio de nivelamento e da canaleta do braquete. A explicação para as opiniões

divergentes provavelmente fundamenta-se na utilização de forças de

magnitudes diferentes entre o fio de nivelamento e o braquete. Uma pequena

quantidade de saliva age como lubrificante, mas altas quantidades de saliva

podem elevar o atrito, forçando o contato entre o fio de nivelamento e o

braquete. Finalmente, a saliva pode produzir uma resistência de cisalhamento

para as forças de deslizamento (PRATTEN; GERMANE; GUNSOLLEY, 1990).

A saliva artificial foi testada com braquetes de aço inoxidável e com

braquetes cerâmicos policristalinos empregando-se diferentes combinações de

materiais e diâmetros de fios, sob uma força de ligadura constante. Em todos

os casos, a saliva artificial teve o efeito de aumentar a força friccional quando

comparada ao estado seco. (DOWNING; MCCABE; GORDON, 1995)

Em testes realizados a seco e com o uso de saliva, Hain; Dhoptkar;

Rock (2003) concluíram que a imersão em saliva levou à redução na fricção em

módulos elastoméricos do tipo convencional e do tipo liso (slick) da TP

orthodontics, desconsiderando-se o sistema de braquete utilizado. A redução

foi maior para os módulos lisos (50% a 60%) do que para os normais (10% a

30%). Os efeitos da saliva na fricção são controversos porque as investigações

feitas sob condições secas ou com a adição de saliva humana ou artificial ou

água produziram resultados inconsistentes. Kusy determinou que experimentos

conduzidos com saliva artificial não eram válidos porque não há substituto para

a saliva humana. (HAIN, DHOPATKAR E ROCK, 2003)

Métodos de Ligadura

O método de ligadura é um importante contribuinte para o aumento ou

redução da força friccional, portanto os efeitos in vitro dos métodos de ligadura

na fricção durante o tratamento ortodôntico merecem investigações por parte

dos pesquisadores. Visando preencher esta lacuna nas pesquisas sobre atrito,

Hain, Dhopatkar e Rock, em 2003, pesquisaram os novos módulos

elastoméricos lisos (slick) TP Orthodontics, produzidos com o objetivo de

reduzir a fricção na interface módulo/arco, comparado-os aos módulos

convencionais não lisos, ligaduras de aço inoxidável, e ao sistema de braquete

auto-ligável SPEED. Examinaram também o efeito do uso dos módulos lisos

com braquetes de cerâmica reforçados com metal ( Clarity, 3M) e braquetes

miniatura ( Minitwin). Os resultados mostraram que, considerando o movimento

do dente ao longo do arco de aço inoxidável de .019” X .025”, os módulos lisos

lubrificados com saliva podem reduzir a fricção estática na interface

módulo/arco em até 60%, sem levar em conta o sistema de braquete.

Os braquetes SPEED produziram a menor fricção quando comparados

com os três outros sistemas de braquetes testados usando os módulos

elastoméricos normais. O uso dos módulos lisos, comparados a todos os tipos

de ligadura testadas, reduziu significantemente a fricção abaixo dos níveis

registrados no grupo Speed et al. (2003), sendo que os braquetes auto-ligáveis

geraram menos fricção do que os braquetes convencionais (SHIVAPUJA;

BERGER, 1994). A vantagem dos braquetes auto-ligáveis em relação aos

convencionais, pelo fato de oferecer menor atrito, possibilita redução no tempo

de tratamento.

Hanson encontrou resultados semelhantes e concluiu que isto pode

reduzir o tempo de tratamento. Voudouris descobriu que os braquetes auto-

ligáveis, tanto com braços vestibulares passivos como ativos, produziram

menos fricção do que os braquetes convencionais, em associação com as

ligaduras de aço. Read-Ward et al., no entanto, afirmaram que os braquetes

auto-ligáveis produzem menos fricção apenas sob certas circunstâncias. Os

braquetes Speed, em particular, produziram menos fricção em arcos redondos,

mas a fricção foi potencializada com o uso de arcos retangulares. Os braquetes

cerâmicos produzem significantemente mais fricção do que os de aço

inoxidável. Os módulos de ligadura colocados em forma de 8 (oito) mostraram

que este procedimento produz uma fricção aumentada em cada tipo de

braquete, apesar de ter havido uma redução significante na fricção quando foi

adicionada lubrificação. Esta melhora foi muito maior com os módulos lisos(

70% comparado aos 21% dos módulos normais ), e a redução geral foi de novo

maior do que 50%. Esta forma de ligadura em “8”, quando comparada a outros

métodos como amarrilho e módulos elásticos convencionais, evidenciou força

de fricção superior, em condições seca e úmida (HAIN; DHOPATKAR; ROCK,

2003).

As ligaduras de aço inoxidável amarradas frouxamente geralmente

produziram fricção insignificante nas situações seca e úmida, e não houve

efeito na força friccional atribuída à lubrificação. O fato de que ambos os tipos

de módulos mostraram propriedades físicas semelhantes no estiramento

sugere que a força normal gerada por eles seria comparável. É provável,

portanto, que as diferenças nas propriedades friccionais mostradas neste

trabalho, estejam relacionadas a variações nas características de superfície

(HAIN; DHOPATKAR; ROCK, 2003).

A resistência friccional foi comparada entre ligaduras de aço inoxidável

cobertas com teflon e ligaduras elásticas usadas com várias combinações de

braquetes e arcos. As ligaduras de teflon produziram menor fricção do que as

elásticas para todas as combinações de braquete-arco (DE FRANCO;

SPILLER; VON FRAUNHOFER, 1995).

Nenhuma diferença significante na resistência friccional foi encontrada

entre os módulos elásticos convencionalmente presos e as ligaduras de aço

inoxidável. As ligaduras cobertas de teflon, entretanto, foram associadas às

menores forças de fricção. Estes resultados também foram confirmados por

De Franco et al., em 1995. Os resultados da calibração do teste indicaram que

as forças normais exercidas pelos quatro métodos de ligação podem ser

maiores do que previamente se estimava (EDWARDS et al., 1994).

Em nosso trabalho, não foi testado tipo de fio Niti ou β-Titânio, ou

métodos de ligadura, assim como não utilizamos a saliva artificial. Por esta

razão não comparamos os resultados anteriores e sim nos limitamos a citá-los

a título de esclarecimentos e informações.

Forças Friccionais e a Composição dos Braquetes

A procura pelos braquetes cerâmicos em virtude do aumento crescente

dos pacientes adultos constitui-se no estímulo para a execução de um estudo,

avaliando-se esta alternativa de acessórios. Outro aspecto de elevada

importância na ortodontia é a força de atrito produzida pela interação dos

braquetes com os fios de aço inoxidável. Este fenômeno tem sido citado na

literatura ortodôntica como sendo maior para os braquetes cerâmicos quando

comparados aos de aço inoxidável. Este fato, considerado de relevância

clínica, justifica a realização de uma pesquisa, associando atrito a braquetes

estéticos.

Os braquetes de cerâmica policristalinos são produzidos por meio de

moldagem por injeção de micropartículas de alumina suspensas na resina e,

posteriormente, usinados e polidos para produzir o acabamento do braquete.

Devido à natureza do processo de fabricação e da dureza da alumina, é difícil

obter uma superfície completamente lisa. Uma avaliação microscópica

demonstrou que a estrutura policristalina do braquete cerâmico apresenta uma

forma poliédrica irregular com porosidade na superfície (DOWNING; MCCABE;

GORDON, 1995).

Em 1991 HO e WEST, constataram que as canaletas dos braquetes

cerâmicos eram mais ásperas do que as dos braquetes de aço inoxidável e

mostraram uma maior fricção em todas as medições. Portanto a aspereza da

superfície parece ser um fator importante nas canaletas dos braquetes, mas

não nos arcos. Contrastando com esses resultados, quando os fios

ortodônticos foram submetidos ao scanning micrográfico eletrônico, foi

observado que o aumento da aspereza das superfícies obedeceu a seguinte

ordem: aço inoxidável, níquel-titânio e beta-titânio (NISHIO et al., 2004). Os

valores das forças friccionais aumentaram na mesma ordem, sendo que muitos

autores acreditam que as asperezas das superfícies dos fios influenciam nas

magnitudes de forças friccionais (LOFTUS et al., 1999; HO; WEST, 1991;

DWONING; McCABE; GORDON, 1994; VAUGHAN et al., 1995; PRATTEN et

al., 1990; DRESHER; BOURAEL; SCHUMACHER, 1989; ANGOLKAR et al.,

1990; IRELAND; SHERIF; McDONALD, 1991). E ainda, acredita-se que a

aspereza das superfícies dos fios afeta também o deslizamento mecânico,

facilita a ocorrência de corrosão, comprometendo a estética e a

biocompatibilidade (NISHIO, 2004).

Para compensar a força de fricção resultante do atrito do fio com a

canaleta dos acessórios, os profissionais geralmente recorrem ao aumento da

força imposta aos arcos. Assim sendo a avaliação clínica deve levar em

consideração que a força efetiva tem que ser aumenta de duas (aço inoxidável)

para seis vezes (TMA) para superar a fricção braquete/arco. (DRESHER;

BOURAEL; SCHUMACHER, 1989.)

Neste estudo, observaram-se resultados que de certa forma

contradizem com as constatações feitas por outros autores, podendo-se afirmar

o já descrito, por exemplo, por Hain; Dhopatkar; Rock, em 2003, que a variação

de métodos dificulta a comparação de resultados como os deste trabalho.

Os braquetes utilizados nesta investigação foram: metálicos Kirium

Line

, porcelana policristalina Imprigue

™

, cerâmicos monocristalinos

Mystíque

™

, cerâmicos monocristalinos Signature

™

e os cerâmicos

monocristalinos InVu

™

A maior resistência friccional encontrada foi para os braquetes

policristalinos Imprigue

™

, seguido pelos braquetes metálicos Kirium Line

porém sem que houvesse significância estatística. Esses resultados são

compatíveis com Dwoning; McCabe; Gordon (1994), que encontraram maior

resistência friccional nos braquetes metálicos do que nos cerâmicos, porém

valores não estatisticamente significantes. Entretanto, Pratten et al.(1990)

afirmaram que os braquetes de aço inoxidável geraram menores forças

friccionais que os braquetes cerâmicos policristalinos em todos os testes

realizados.

Ao se comparar as forças friccionais dos braquetes cerâmicos

policristalinos Imprigue

™

aos monocristalinos Mystíque

™

, mesmo tendo

apresentado força de atrito maior, esse resultado não foi estatisticamente

significante. Em relação aos cerâmicos monocristalinos Signature

™

e aos

cerâmicos monocristalinos InVu

™

, os resultados foram estatisticamente

significantes para p<0,05, embora a média de atrito do Signature

™

apresente-se

menor.

A resistência ao atrito do braquete metálico Kirium Line

foi maior que

no cerâmico Mystíque

™

e no cerâmico InVu

™

, porém sem significância

estatística. Quando relacionados ao Signature

™

, os resultados foram

estatisticamente significativos à probabilidade de 5%. Ireland, Sherriff,

McDonald (1990), ao comparar os braquetes de aço aos cerâmicos,

observaram maior resistência friccional nos cerâmicos, mas somente quando

usados com fios retangulares de menor espessura; entretanto, em nossa

pesquisa, utilizaram-se fios de aço, .019” x .025”, constatando-se resultados

semelhantes.

Este maior coeficiente de atrito para os braquetes metálicos em relação

aos cerâmicos também foi verificado pelos estudos de Omana; Moore; Bagby

(1992), Nishio et al. (2004).

Os resultados deste estudo evidenciaram que a força friccional foi maior

nos braquetes metálicos do que na maioria dos braquetes de porcelana. E pelo

fato desta observação ser divergente em relação aos trabalhos já publicados,

procuraram-se na literatura ortodôntica possíveis evidências científicas que

justificassem este fato. Na seqüência, buscaram-se informações técnicas

pertinentes a fabricação do acessório Kirium

. Fez-se contato com o Sr. Tufy

Lemos Filho, diretor presidente da empresa fabricante dos braquetes Kirium

o qual nos informou que no processo de fabricação dos braquetes citados,

suas canaletas são confeccionadas por meio do uso de discos de corte, com

objetivo de serem mais precisas, tendo exatamente as medidas especificadas.

Desta forma, respondem melhor ao torque prescrito e, conseqüentemente,

oferecem melhores resultados aos ortodontistas.

Essa explicação é plausível e deve ser confirmada, mas pode

explicar o fato de ter-se obtido maior atrito nestes braquetes metálicos.

Segundo Creekmore (1996), discorrendo sobre vantagens e desvantagens dos

aparelhos ortodônticos pré-ajustados, disse que a idéia do pré-ajustado é

simplificar o trabalho do ortodontista. Creekmore explica que existem limitações

em todos os aparelhos pré-ajustados, traduzidas por uma folga entre o arco e a

canaleta do braquete, mesmo com fios de “espessura total”, devido às

tolerâncias do fabricante. As tolerâncias das canaletas .018” x .025” variam de

.182” a .192” com variação média de .187”, e a dimensão .018” dos fios é

geralmente feita com .178”. Isto resulta em uma folga de 3º para cada lado em

relação ao centro.

A observação feita por Creekmore (1996) representa uma segunda

justificativa para a ocorrência de maior atrito dos metálicos em relação aos

cerâmicos, pois a diferença no diâmetro do fio acima do prescrito e a canaleta

dentro da dimensão especificada pode gerar maior atrito.

A análise dos resultados do Mystíque

™

quando

comparado aos dos

Signature

™

e InVu

™

, demonstrou não haver diferenças estatisticamente

significantes. Os Grupos Signature

™

e InVu

™

também evidenciaram que as

diferenças entre eles não são significativas à probabilidade de 5%. Esses

resultados são parcialmente semelhantes aos de Pratten et al. (1990) que não

encontraram diferenças estatisticamente significantes entre grupos de

braquetes cerâmicos para (p< 0.001), obtendo o resultado de (p < 0.82).

Omana; Moore; Bagby (1992) confirmaram que braquetes cerâmicos mais

lisos, injetados no molde, parecem criar menos fricção que os outros

cerâmicos.

Uma das explicações plausíveis para a diferença de atrito entre os

braquetes de porcelana e os braquetes de aço inoxidável, é que nos últimos

anos as empresas investiram pesadamente na melhoria do desenho dos

braquetes de porcelana, redesenhando suas canaletas, suas bases e aletas.

Enquanto, em nossa opinião, os braquetes metálicos foram deixados em

segundo plano, principalmente com relação à ao desenho de suas canaletas.

Talvez se a preocupação ocorresse no sentido de melhorar também os

braquetes metálicos, as forças de atrito encontradas hoje seriam ainda

menores.

Baseados na discussão acima, podemos afirmar que os braquetes

cerâmicos evoluíram enormemente nas últimas décadas no quesito atrito.

Porém, é importante afirmar que outros fatores que os tornam menos

eficientes que os metálicos, como por exemplo a friabilidade. Pesquisas

adicionais devem ser efetuadas para que estes problemas sejam resolvidos.

É importante salientar a necessidade de novas pesquisas na área,

avaliando-se as dimensões das canaletas de braquetes cerâmicos e metálicos

e também as dimensões dos fios ortodônticos utilizados, tanto retangulares

quanto redondos. As avaliações in vitro não reproduzem as condições que

ocorrem durante o tratamento ortodôntico, mas servem para que se tenha um

direcionamento para que respostas melhores sejam alcançadas nas atividades

clínicas.

7. CONCLUSÕES

Com base nos resultados alcançados neste estudo, podemos afirmar que:

1. Dentre os 4 grupos de braquetes cerâmicos testados, 3 apresentaram

coeficiente de atrito menor que o dos metálicos.

2. Existem diferenças entre os 4 tipos de porcelana testados, sendo os do

grupo II os de maior coeficiente de atrito.

Referências Bibliográficas

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