Estudo in vitro da relação carga/deflexão de
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Estudo in vitro da relação carga/deflexão de
UNIVERSIDADE FEDERAL DA BAHIA FACULDADE DE ODONTOLOGIA CENTRO DE ORTODONTIA E ORTOPEDIA FACIAL PROF. JOSÉ ÉDIMO SOARES MARTINS ESTUDO IN VITRO DA RELAÇÃO CARGA/DEFLEXÃO DE DIFERENTES ALÇAS DE RETRAÇÃO UTILIZADAS EM ORTODONTIA GIULIANO BRAGATTO CD Dissertação apresentada à Faculdade de Odontologia da Universidade Federal da Bahia, como parte dos requisitos para obtenção do título de Especialista em Ortodontia. Salvador 2003 ii ESTUDO IN VITRO DA RELAÇÃO CARGA/DEFLEXÃO DE DIFERENTES ALÇAS DE RETRAÇÃO UTILIZADAS EM ORTODONTIA GIULIANO BRAGATTO CD Orientador: Prof. Dr. Roberto Amarante Costa Pinto Co-orientador: Prof. Fernando Antônio Lima Habib Dissertação apresentada à Faculdade de Odontologia da Universidade Federal da Bahia, como parte dos requisitos para obtenção do título de Especialista em Ortodontia. Comissão Examinadora: Prof. Dr. Mickelsson Costa Prof. Dr. Rogério Frederico Alves Ferreira Profa. Dra. Telma Martins de Araújo Salvador 2003 iii Ficha Catalográfica BRAGATTO Giuliano. Estudo in vitro da relação carga/deflexão de diferentes alças de retração utilizadas em ortodontia. Salvador, UFBA, Faculdade de Odontologia, 2003. xvii, 85f. Dissertação: Especialização em Ortodontia e Ortopedia Facial Orientador: Prof. Dr. Roberto Amarante Costa Pinto Co-orientador: Prof. Fernando Antônio Lima Habib 1. Alça de retração 3. Tratamento térmico 2. Relação carga/deflexão 4. Dissertações I. Universidade Federal da Bahia – Faculdade de Odontologia II. Título CDU: 616.314-089.23 iv À Hayana, minha esposa, pelo amor infinito dedicado a mim, apoiando-me nas minhas decisões, incentivando-me nas minhas dificuldades, revigorando-me nos momentos de cansaço e, principalmente, por sua inteira abdicação dos seus sonhos e compromissos para que neste momento os meus pudessem ser realizados. Dedico. v AGRADECIMENTOS A Deus, nosso Pai Celestial, pela oportunidade de ter conhecido e convivido com pessoas maravilhosas e pelas amizades que fiz ao longo deste curso, porque “tudo posso N’aquele que me fortalece”. À minha querida mãe, Penha, pelos eternos ensinamentos e, em especial, pelo exemplo de vida dado ao longo da minha existência. Ao meu pai, José Elias, e as minhas irmãs, Lidiane e Júlia, que mesmo distante sempre desejaram a minha felicidade. Ao meu sogro, Robeval, e à minha estimada sogra, Anália, pela compreensão e, acima de tudo, pelo amor e carinho demonstrados a mim. À Coordenação do Curso de Especialização em Ortodontia, representada pela Professora Doutora Telma Martins de Araújo, e aos meus orientadores, Professores Dr. Roberto Amarante Costa Pinto e Dr. Fernando Habib, pelos ensinamentos, incentivos, segurança e principalmente pelos exemplos de vida dados a todos aqueles que têm o privilégio de tê-los como mestres. Ao Professor Dr. Márcio Sobral pela amizade e constante disponibilidade prestada na ilustração deste trabalho. Aos demais Professores que integram a vi equipe de Ortodontia da UFBA, Dr. Marcos Alan, Dra. Máyra Reis Seixas, Dr. Marcelo de Castellucci, Dra. Adelisa Carvalho, Dra. Myrela Galvão, Dra. Fernanda Catharino, Dr Rogério Ferreira, Dr. Mickelson Costa, Dr. Rivail Brandão, Dra. Luciana Gomes, pelos conhecimentos transmitidos e dedicação ao Curso de Pósgraduação. Aos meus colegas e irmãos de Pós-graduação, Luciano Lemos, Aline Alves, Maridélia Machado, Márcia Costa e Josenita Nascimento, pelos incontáveis momentos de alegria e satisfação dos quais sempre lembrarei com muito carinho. Aos funcionários, Dona Lúcia Rivas, Suzana Sales, André Nascimento e Dona Ginalva Souza pelo empenho de suas funções e ajuda prestada a todos do curso. Ao meu cunhado e quase irmão, Társis, pela convivência harmoniosa, e ao Dr. Lúcio Safira, pela oportunidade de podê-lo chamar de Grande Amigo. Ao Dr. Magno Pinheiro, primeiro a incentivar a minha caminhada em busca de uma ortodontia digna, e aos professores, Dra. Christina Tomé Pacheco, Dr. Ricardo Bortolotti, Dr. Henrique Sardermberg, iniciadores na formação da minha consciência profissional e compreensão a mim demonstrada. À Semp-Toshiba, pela doação dos computadores feita ao Centro de Ortodontia e Ortopedia Facial Dr. José Édimo Soares Martins da Faculdade de Odontologia da Universidade Federal da Bahia, que nos favoreceu em muito para a conclusão do Curso de Especialização. À Professora, Giovana, e sua aluna, Adriana, pela contribuição dada à análise estatística realizada no Departamento de Matemática da UFBA. Aos responsáveis pelo Laboratório Profix e toda sua equipe, que gentilmente cederam o forno de fundição utilizado para a realização do tratamento térmico das alças avaliadas nesta pesquisa. vii E a todos que, de alguma forma, contribuíram para a realização deste trabalho. Os meus sinceros agradecimentos! Que DEUS abençoe a todos vocês! viii RESUMO Durante a confecção das alças de retração são introduzidas tensões no fio, as quais podem interferir na relação carga/deflexão desempenhada, havendo necessidade de libertá-las através do tratamento térmico. O presente trabalho teve como objetivos correlacionar a quantidade de ativação e a força dissipada por cinco diferentes tipos de alças, verificar a existência de diferenças significativas da relação carga/deflexão entre alças não submetidas ao tratamento térmico e aquelas tratadas termicamente e verificar se a quantidade de fio utilizado na confecção das alças influencia no desempenho das mesmas. Com base nos resultados obtidos nesta pesquisa que utilizou diferentes tipos de alças construídas com fio de aço inoxidável de espessura 0,018” x 0,025”, pôde-se concluir que: as cargas geradas pelas alças de retração aumentaram de forma significativa à medida que a deflexão de ativação também era aumentada; o processo de tratamento térmico de libertação de tensão gerou proporções carga/deflexão significativamente mais baixas que as alças não submetidas ao processo e que a maior quantidade de fio utilizado na confecção das alças influenciou na redução da proporção carga/deflexão desempenhada pelas mesmas. ix SUMMARY Bending loops in a space closure arch wire induces residual tensions that may affect wire load/deflection rate. This tensions must be released by heat treatment procedure. The purposes if this study were to correlate the amount of activation and force released by five different loop design; investigate if there is any different load/ deflection rate between the heat treated wires from those not treated, and, finally, find how the amount of wire used on each loop configuration affect there performance. Using .018” x .025” Brazilian stainless steel wire (Morelli ®) it may concluded that: the load increased as much as the loop were deflected; the heat treatment process decreased the load deflection rate in a significante way and the amount of wire used had a important influence in the load/deflection rate decrease. x LISTA DE SIGLAS E ABREVIATURAS AISI = Instituto Americano do Ferro e do Aço CCC = Cúbica de corpo centrado CFC = Cúbica de face centrada Fe3C = Carboneto de ferro Kg = Quilograma LEC = Limite de escoamento convencional LP = Limite de proporcionalidade E= Módulo de elasticidade Mpa = Megapascal RMT = Resistência máxima à tração TCC = Tetragonal de face centrada xi LISTA DE FIGURAS Página Figura 1 Células simples de grades espaciais. 5 Figura 2 Modelos de cristais cúbicos. 6 Figura 3 Tipos de alças recomendadas para retração dos dentes anteriores. 27 Figura 4 Arco de retração em massa preconizado por Begg. 32 Figura 5 Efeitos sobre as propriedades físicas de uma alça vertical. 34 Figura 6 Desenhos das alças avaliadas. 48 Figura 7 Dispositivo suporte de medição e paquímetro digital de precisão Stainless Hardered. Figura 8 Forno de fundição EDG, modelo F 3000, utilizado para realização do tratamento térmico. 48 49 xii LISTA DE GRÁFICOS Página Gráfico 1 Gráfico tensão/deformação para um fio de aço inoxidável submetido à tração. 8 Gráfico 2 Gráfico tensão/deformação ilustrando os conceitos de resiliência e tenacidade. 9 Gráfico 3 Gráfico de resistência à tração e ductibilidade de um metal em função do percentual de trabalho a frio e tempo de tratamento térmico. 11 Gráfico 4 Comparação das médias das alças sem o tratamento térmico em todas as deflexões e ativações. 58 Gráfico 5 Comparação das médias das alças após o tratamento térmico em todas as deflexões e ativações. 59 Gráfico 6 Comparação das médias da alça vertical com helicóide com e sem tratamento térmico de libertação de tensões. 65 Gráfico 7 Comparação das médias do T loop com e sem tratamento térmico de libertação de tensões. 65 xiii Gráfico 8 Comparação das médias do tear drop loop com e sem tratamento térmico de libertação de tensões. 66 Gráfico 9 Comparação das médias do bull loop com e sem tratamento térmico de libertação de tensões. 66 Gráfico 10 Comparação das médias da alça reversa com e sem tratamento térmico de libertação de tensões. 67 Gráfico 11 Comparação das médias mínimas e máximas de todas as alças com e sem tratamento térmico na deflexão de 1mm. 67 Gráfico 12 Comparação das médias mínimas e máximas de todas as alças com e sem tratamento térmico na deflexão de 1,5mm. 68 Gráfico 13 Comparação das médias mínimas e máximas de todas as alças com e sem tratamento térmico na deflexão de 2mm. 68 Gráfico 14 Comparação das médias mínimas e máximas das alças com e sem tratamento térmico na deflexão de 2,5mm. 69 xiv LISTA DE TABELAS Página Tabela 1 Composição, percentual, de três tipos essenciais de aço inoxidável. 20 Tabela 2 Valores numéricos das forças ótimas necessárias para a movimentação dentária. 43 Tabela 3 Valores em gramas necessários para a movimentação dos incisivos isoladamente e caninos. 44 Tabela 4 Somatória dos valores em gramas para a movimentação dos incisivos e dos incisivos e caninos. 44 Tabela 5 Médias dos valores das medições de todas as ativações e deflexões obtidas sem o tratamento térmico das alças. 57 Tabela 6 Médias dos valores das medições de todas as ativações e deflexões obtidas após o tratamento térmico das alças. 58 Tabela 7 Análise descritiva dos dados na deflexão de 1mm. 61 Tabela 8 Análise descritiva dos dados na deflexão de 1,5 mm. 61 Tabela 9 Análise descritiva dos dados na deflexão de 2 mm. 62 Tabela 10 Análise descritiva dos dados na deflexão de 2,5 mm. 62 xv Tabela 11 Resultados do p-valor dos testes de Kolmogorov-Smirnov e de homogeneidade. 63 Tabela 12 Comparação das alças analisadas que se enquadram nos valores referenciais de força ótima (segundo JARABACK e FIZZELL, 1975) em suas respectivas deflexões. 74 xvi ÍNDICE Página 1 INTRODUÇÃO 1 2 FUNDAMENTOS TEÓRICOS 5 2.1 Estrutura dos metais 5 2.2 Propriedades mecânicas dos metais 6 2.3 Tratamento térmico de libertação de tensões 9 2.3.1 Recuperação, recristalização e crescimento granular 2.4 Ligas para fios ortodônticos 2.4.1 Liga de aço inoxidável 10 15 16 2.5 Mecânica de retração 21 2.6 Reações teciduais e força ótima para o movimento dentário 36 3 PROPOSIÇÃO 46 4 MATERIAL E MÉTODO 47 4.1 Material 47 4.2 Método 50 4.3 Controle do erro 54 4.4 Análise estatística 54 xvii 5 RESULTADO 57 6 DISCUSSÃO 70 7 CONCLUSÃO 78 8 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 79 1 1 INTRODUÇÃO Os materiais metálicos são muito utilizados em Ortodontia sendo de fundamental importância o conhecimento de como uma liga ortodôntica é produzida e quais são as suas propriedades para que se possa manuseá-los corretamente e, assim, obter o máximo de aproveitamento da liga metálica (PHILIPS, 1995). O uso do aço inoxidável na construção de aparelhos e fios ortodônticos proporcionou um avanço muito significativo para a ortodontia (TOTTI, 1992), tanto no que se refere à evolução como no custo mais acessível dos acessórios ortodônticos. Acompanhando a evolução dos materiais empregados em ortodontia, surgiu uma nova visão ortodôntica para a elaboração do plano de tratamento de uma percentagem significativa de maloclusões, principalmente aquelas que apresentavam discrepâncias entre o tamanho dentário e dos maxilares, bem como entre as bases ósseas, onde freqüentemente o tratamento recai em uma terapia com exodontias (RICKETS, 1976). O tratamento ortodôntico de pacientes que apresentavam problemas de falta de espaço para o correto alinhamento e nivelamento dos dentes começou a ganhar importância através dos questionamentos de Strang e Tweed na década de 40 2 (MENDES, 1992), que ao analisar novamente as finalizações dos seus tratamentos efetuados sem extrações, observaram que esses mesmos casos poderiam ser finalizados de uma forma melhor se exodontias fossem realizadas. Os mesmos estudiosos submeteram os pacientes, previamente tratados sem extrações dentárias, a uma nova terapia com exodontias e obtiveram excelentes resultados. A partir desse fato, devidamente apresentado e comprovado cientificamente, várias técnicas mecânicas foram idealizadas com o intuito de promover o fechamento dos espaços em tratamentos ortodônticos com exodontias, principalmente dos primeiros pré-molares. Um dos pioneiros no emprego da técnica do arco segmentado para promover a distalização dos caninos foi BURSTONE, em 1962, que após a análise minuciosa dos seus experimentos, concluiu que o sucesso sobre o controle na movimentação dentária depende da proporção carga/deflexão estabelecida, da magnitude do momento de força e da constância da força aplicada aos dentes (ALBUQUERQUE, 1987). Quando da utilização dessa técnica, deve-se considerar, além de outras variáveis, a espessura e as propriedades do fio usado, bem como o desenho da mola de retração empregada. O aumento da quantidade de fio utilizado em uma mola de retração implica em uma relação carga/deflexão mais adequada (BURSTONE, 1982). Segundo MANHARSTSBERGER em 1989, analisando sob esse ponto de vista, deve-se sempre ter em mente a Terceira Lei de Newton que diz que a toda ação corresponde a uma reação de igual magnitude e direção, mas em um sentido contrário. BURSTONE, em 1982, enfatizou que ao se aplicar uma força na face vestibular de um dente, utilizando outros dentes como ancoragem, os efeitos 3 adversos dessa força devem ser anulados para que se possa obter o máximo do movimento dentário desejável. A magnitude de força necessária para uma eficiente movimentação dentária tem sido estudada por muitos pesquisadores (STOREY & SMITH, 1952; REITAN, 1957; BURSTONE & GROVES, 1961; THUROW, 1972; RICKETTS, 1976; QUINN & YOSHIKAWA, 1985; MENDES et al. 1992; SHIMIZU, 1999). De acordo com BURSTONE em 1994, de uma maneira geral, os conceitos da física aplicada à engenharia mecânica podem proporcionar, fundamentalmente, três características ao dispositivo ortodôntico: permitir o desenvolvimento e o aperfeiçoamento de um desenho específico para os dispositivos ortodônticos; o estudo da biofísica do movimento dentário, que possibilita quantificar os sistemas de forças aplicados aos dentes e, assim, levar ao entendimento de suas respostas clínicas e histológicas; produzir melhores resultados nos tratamentos, minimizando os efeitos colaterais indesejáveis decorrentes da falta de conhecimentos de física. Com a crescente necessidade de desenvolvimento de fios e molas que proporcionem uma relação carga/deflexão mais compatível com o movimento dentário, muitos estudos foram efetuados com esse objetivo. Sendo o fio de aço inoxidável o mais utilizado devido ao seu baixo custo, fácil manuseio e possibilidade de obtenção de excelentes resultados, soluções foram pesquisadas acerca das propriedades das alças de retração. Durante a confecção das dobras são introduzidas tensões no fio. Essas tendem a abrir a alça, possibilitando uma deformação permanente, prejudicando o trabalho de movimentação dentária, tornando-se então de necessidade fundamental liberar essas tensões. Para se realizar este procedimento, o metal encruado é submetido ao tratamento térmico de libertação de tensões, no qual este é aquecido a 450oC por 5 minutos, promovendo 4 então a libertação dessas tensões, mas mantendo a estrutura fibrilar do fio (MUENCH, 1994). Em virtude das razões expostas, os pesquisadores passaram a fazer tal procedimento. A escolha do tipo de alça e a quantidade de ativação desta, durante as fases de distalização de caninos e fechamento de espaços, deve ser realizada criteriosamente. Assim sendo, é intuito deste trabalho entender o comportamento de cinco tipos diferentes de alças confeccionadas com fio de aço inoxidável retangular de espessura 0,018” x 0,025”. 5 2 FUNDAMENTOS TEÓRICOS 2.1 Estrutura dos metais Os átomos constituintes dos metais se dispõem no espaço em posições ordenadas, um em relação ao outro, segundo formas geométricas, grades espaciais (Figura 1), sendo as mais comuns a cúbica de face centrada (Figura 1c) e de corpo centrado (Figura 1b) e a hexagonal compacta (Figura 1d), constituindo as estruturas cristalinas cúbicas e hexagonal (MUENCH, 1994; ANUSAVICE, 1998). A B C D Figura 1. Células simples de grades espaciais: A, cúbica simples; B, cúbica de corpo centrado; C, cúbica de face centrada; D, hexagonal compacta. Fonte: ANUSAVICE, 1998. 6 O agregado de um número muito grande de átomos constitui o grão cristalino (Figura 2, página 6). Durante a solidificação do metal, esses grãos crescem a partir de núcleos, encontrando-se ao terminar a fase líquida. As orientações da seqüência de átomos nos diversos grãos cristalinos não são as mesmas e entre os grãos há átomos que não ocupam posições homólogas com as dos grãos vizinhos e constituem a substância intergranular (MUENCH, 1994). A B Figura 2. Modelos de cristais cúbicos: A, face centrada; ; ; B, corpo centrado. Fonte: ANUSAVICE, 1998. 2.2 Propriedades mecânicas dos metais Os materiais metálicos são os mais usados em ortodontia e o conhecimento de suas propriedades torna-se importante. De acordo com THUROW em 1972, PHILLIPS em 1995 e ANUSAVICE em 1998, várias são as propriedades mecânicas dos metais, dentre elas temos: - resistência: é definida como a tensão necessária para causar fratura ou uma quantidade específica de deformação plástica (ANUSAVICE, 1998). - resistência limite: é a tensão que o corpo de prova suporta ao se romper (TOTTI, 1992, MUENCH, 1994). 7 - limite de proporcionalidade (Gráficos 1 e 2, páginas 8 e 9): ponto até onde as deformações são proporcionais às tensões no corpo de prova (THUROW, 1972; TOTTI, 1992; ANUSAVICE, 1998). - limite de elasticidade: é a tensão máxima que pode ser aplicada ao corpo de prova, sem que ele se deforme permanentemente. Para fins de estudo, considera-se que o limite de elasticidade e o limite de proporcionalidade sejam iguais por estarem muito próximos (TOTTI, 1992; MUENCH, 1994). - limite de escoamento convencional: é a tensão necessária para se produzir uma dada quantidade de deformação plástica, onde um esforço aplicado ao material, além do limite de elasticidade, provoca uma deformação permanente (ANUSAVICE, 1998). Na prática, é difícil determinar o limite de escoamento, entretanto é mais fácil determinar o limite de escoamento convencional (LEC), que corresponde à tensão relativa a uma deformação permanente de 0,1% a 0,2% (Gráfico 1, página 8). Para fins práticos, o LEC é considerado coincidente com o de proporcionalidade e elasticidade (MUENCH, 1994). - módulo de elasticidade (módulo de young ou módulo elástico): é uma área do gráfico tensão/deformação e descreve a relativa rigidez de um material que é medida pela curva da porção elástica deste gráfico (THUROW, 1972; ANUSAVICE, 1998), sendo definido pela relação tensão/deformação unitária até o limite de proporcionalidade (TOTTI, 1992). O aço apresenta um grande módulo de elasticidade (Gráfico 1, página 8). - resiliência: pode ser definida como a quantidade de energia absorvida por um material quando este é tensionado até o limite de proporcionalidade (ANUSAVICE, 1998), e é medida pelo módulo de resiliência sendo representada por uma área sob a região elástica do gráfico tensão/deformação (MUENCH, 8 1994). Quanto maior a área, maior será a resiliência (Gráfico 2, página 9). É a resistência do material a uma deformação permanente especialmente sob impacto repentino (EICK, 1989). . 2.000 1.800 Resistência Máxima à Tração = 1.625 MPa -------------------------------------1.600 -----------------------------RMT LCE (0,2%) = 1.536 . 1.200 1.000 LCE MPa LP = 1.020 MPA ---------------P ------------------------ TENSÃO (MPa) 1.400 800 600 400 200 0 0,0 0,2 0,4 Deformação convencionada a 0,2% E = 1.020/0,0053 = 192 GPa 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 DEFORMAÇÃO (%) Gráfico 1. Gráfico tensão/deformação para um fio de aço inoxidável submetido à tração. O limite de proporcionalidade (LP) é de 1020 Mpa. O limite elástico, embora não seja mostrado, é aproximadamente o mesmo valor. O limite convencional de escoamento (LCE) a uma deformação convencionada a 0,2% a partir da origem (O) é de 1536 Mpa e a resistência máxima à tração (RMT) é de 1625 Mpa. Um valor para o módulo de elasticidade (E) de 192000 Mpa foi calculado pela inclinação da região elástica. Fonte: ANUSAVICE, 1998. - tenacidade: é definida como a quantidade de energia de deformação elástica e plástica necessária para fraturar um material, e constitui uma medida de resistência à fratura (ANUSAVICE, 1998). A tenacidade pode ser medida como a área sob a curva tensão/deformação a partir da tensão zero até a tensão de fratura (Gráfico 2, página 9). 9 Existem três propriedades mecânicas básicas de interesse para o ortodontista: limite de elasticidade, módulo de elasticidade e flexibilidade máxima. Em termos ortodônticos, a flexibilidade máxima é chamada de intervalo de ativação, que é a maior distância através da qual um fio pode ser dobrado sem que ocorra TENSÃO DE TRAÇÃO deformação permanente (REISBICH, 1980). DEFORMAÇÃO Gráfico 2. Gráfico tensão/deformação ilustrando os conceitos de resiliência e tenacidade. A resiliência pode ser calculada pela mensuração da área da região elástica. A tenacidade está relacionada com a área total das regiões elástica e plástica. Fonte: ANUSAVICE, 1998. 2.3 Tratamento térmico de libertação de tensões Os fios ortodônticos de aços inoxidáveis são obtidos por trefilação a partir de um lingote metálico fundido. Os grãos cristalinos equiaxiais do lingote fundido alongam-se, chegando a uma estrutura fibrilar (THUROW, 1972; BRANTLEY, 1989). Esse ato de deformar os metais chama-se trabalho mecânico e quando os grãos estão deformados diz-se que o metal sofreu encruamento (MUENCH, 1994). 10 O trabalho mecânico melhora consideravelmente algumas propriedades mecânicas dos metais (BRANTLEY, 1989), entre elas a dureza, o limite de proporcionalidade e a resistência limite. Por outro lado, o encruamento promovido no metal diminui o alongamento, tornando a dobra de fios um processo crítico, podendo haver fratura deste material (MUENCH, 1994). Durante o trabalho mecânico são introduzidas tensões em alto grau, sendo, às vezes, necessário libertá-las parcialmente. Para tanto, o metal encruado é submetido a um tratamento térmico, o qual é elevado à certa temperatura por determinado tempo. Com esse tratamento são libertadas as tensões, mas mantida a estrutura fibrilar (THUROW, 1972; MUENCH, 1994). Se esse recozimento for conduzido a temperaturas mais altas os grãos cristalinos que estavam deformados, voltam à estrutura equiaxial antes da trefilação, ou seja, inconveniente para fins ortodônticos. Isto é muito importante quando da soldagem por brasagem, cujo super aquecimento dos fios implica na recristalização e conseqüentemente na perda das propriedades mecânicas desejáveis (MUENCH, 1994). 2.3.1 Recuperação, recristalização e crescimento granular De acordo com ANUSAVICE (1998), o tratamento térmico de modo geral compreende três estágios: recuperação, recristalização e crescimento granular (Gráfico 3, página 11). A recuperação é considerada como o estágio em que as propriedades de trabalho a frio começam a desaparecer antes que quaisquer alterações significativas sejam observadas ao microscópio. Como pode ser visto no Gráfico 3 da página 11, 11 existe uma discreta redução na resistência à tração e nenhuma alteração na ductilidade no estágio de recuperação. Embora não mostrado, existe uma pronunciada alteração na recuperação da condutividade elétrica, mais ainda, um metal trabalhado a frio contém tensões residuais. Aparelhos ortodônticos fabricados pela flexão de fios trabalhados mecanicamente são freqüentemente submetidos a um alívio de tensões pelo tratamento térmico antes de sua instalação; tal processo estabiliza a configuração do aparelho e permite uma precisa determinação da força que o mesmo será capaz de exercer na boca. A recristalização ocorre após o estágio de recuperação. Isto envolve uma alteração radical na microestrutura, como pode ser visto no Gráfico 3. Os grãos antigos desaparecem completamente e são substituídos por novos grãos livres de deformações. Estes grãos de recristalização crescem na maioria das regiões do metal severamente trabalhado a frio, geralmente nas fronteiras (limites) dos grãos, ou onde a grade espacial tiver sido mais severamente deformada. Isto ocorre porque Recuperação Recristalização Crescimento dos grãos Resistência à tração Ductilidade % de trabalho a frio Tempo de tratamento térmico Gráfico 3. Gráfico de resistência à tração e ductibilidade de um metal em função do percentual de trabalho a frio e tempo de tratamento térmico. Fonte: ANUSAVICE, 1998. Ductilidade Resistência à tração Trabalho a frio 12 os núcleos livres de deformação consomem a matriz severamente distorcida mais rápido do que a recuperação da mesma. Após a recristalização estar completa, o material atinge essencialmente sua condição macia e dúctil original (Gráfico 3). A estrutura recristalizada possui um tamanho médio pequeno, dependendo do número de núcleos. Quanto mais severo for o trabalho a frio, maior será o número destes núcleos. Portanto, o tamanho do grão para o material completamente recristalizado pode variar de bem pequeno a razoavelmente grande. Se a estrutura granular final sofreu novamente um processo de amaciamento pela temperatura (tratamento térmico), os grãos começam a crescer, minimizando a energia da fronteira destes. Como efeito, os grãos maiores consomem os menores. O processo de crescimento granular não progride indefinidamente até a derradeira formação de um único cristal, em vez disso, uma estrutura grande é produzida e então, em termos práticos, o processo de crescimento granular está terminado. O tratamento térmico em excesso pode levar a grãos maiores. Este fenômeno ocorre somente em metais trabalhados mecanicamente. Quando uma grande estrutura granular está presente em uma fundição, esta é primariamente resultante de excessivas temperaturas de fundição. Uma grande estrutura granular é geralmente prejudicial às propriedades de resistência de um metal. Por outro lado, com um tamanho de grão suficientemente grande, particularmente em um aparelho odontológico de pouca espessura transversa, a grade espacial de um grande grão pode ser orientada de tal modo que produza uma alta ductilidade e um baixo limite de proporcionalidade. O ortodontista submete o fio de aço, seja ele de secção redonda ou retangular, a uma série de dobras, entre elas se destacando as alças de retração. Durante esse trabalho a frio, são introduzidas tensões no fio, onde na região externa 13 da curvatura da alça existem tensões de tração. Essas tensões tendem a abrir a alça e agem no mesmo sentido da sua ativação, possibilitando uma deformação permanente, prejudicando o trabalho de movimentação dos dentes (MUENCH, 1994). Em virtude das razões expostas, os pesquisadores passaram a fazer o tratamento térmico de libertação das tensões. O tratamento térmico foi introduzido por Emery Frase em 1949, através da Fundação Charles H. Tweed, para pesquisas em Ortodontia, o qual possibilitava uma melhora das propriedades mecânicas dos fios ortodônticos após a dobra, reduzindo a concentração de esforços. Pesquisas realizadas utilizando fios redondos de aço inoxidável 18/8, duros e extraduros de diferentes marcas e diâmetros, demonstraram que a libertação de esforços a temperaturas de 370oC e 480oC melhorava consideravelmente as propriedades elásticas dos fios, libertava tensões introduzidas durante a manipulação, reduzindo a possibilidade de ruptura durante o uso clínico e não era suficiente para justificar tempos e temperaturas diferentes no tratamento térmico. (KOHL, 1964; THUROW, 1972; BRANTLEY, 1989; ANUSAVICE, 1998). O fio de aço inox, pronto para o uso ortodôntico, deve ser submetido ao tratamento térmico em baixas temperaturas, em aparelhos especiais ligados à corrente elétrica no próprio consultório, com a finalidade de aliviar as tensões produzidas após o seu manuseio (ANUSAVICE, 1998). O tratamento térmico das ligas de aço proporciona um melhor aproveitamento de suas propriedades mecânicas se elas forem previamente endurecidas ou normalizadas por processo de usinagem. Durante o seu preparo industrial, o aço inox sofre trefilamento (processo de transformação térmico-mecânico), que tem por 14 objetivo reduzir as dimensões do aço, ocorrendo alteração na estrutura dos grãos cristalinos e alguma formação de martensita. É feito então o recozimento com o objetivo de reestruturar os grãos cristalinos, tornando a liga menos rígida, recuperando suas propriedades físico-mecânicas (FERREIRA, 1999). A temperatura ideal para o tratamento térmico das ligas de aço deve ser em torno de 399oC durante 11 minutos (MARCOTTE, 1973). LINO em 1973, estudando molas de aço para fechamento de espaço, encontrou melhores resultados quando o tratamento térmico era realizado a 450oC durante 6 minutos. Após o tratamento térmico em baixa temperatura, o valor do módulo de elasticidade aumenta aproximadamente 10%, ou menos, nas ligas de aço inoxidável e cerca de 10% a 20% nas ligas em cromo-cobalto (BRANTLEY, 1989). Em suas pesquisas, TOTTI em 1992, concluiu que o tratamento térmico induziu uma deformação permanente em todas as alças analisadas, sendo esta influenciada pela espessura e marca dos fios utilizados. Com relação à espessura, a maior deformação permanente ocorreu nas alças confeccionadas com fio 0.021” x 0.025", seguido do fio 0.017” x 0.025”, sendo que a menor deformação ocorreu no fio 0.018" x 0.025”. Quanto às marcas estudadas, a ordem crescente de deformação plástica foi: G.A.C., ROCKY MOUNTAIN, UNITEK e DENTAURUM. A eficiência do tratamento térmico depende, em grande parte, da composição do aço (KOHL, 1964; ANUSAVICE, 1998), entretanto, a exata composição química do fio e suas propriedades físicas nem sempre são fornecidas ou definidas pelos fabricantes (KOHL, 1964). Os benefícios do tratamento térmico são dependentes do ponto de fusão da liga e da temperatura utilizada, sendo esse um processo relativo: quanto mais alto o ponto de fusão da liga, maior será a temperatura necessária para o tratamento térmico (amaciamento). Uma regra geral é utilizar uma temperatura que 15 seja aproximadamente a metade daquela necessária para se fundir o metal na escala de temperatura absoluta em graus Kelvin (ANUSAVICE, 1998). Segundo MUENCH (1994), as temperaturas e tempos empregados para a libertação das tensões dependem das ligas. Para os aços inoxidáveis, a maioria dos autores preconiza tempos de 5 a 20 minutos, em temperaturas de 370oC a 460oC. 2.4 Ligas para fios ortodônticos Em ortodontia raramente são empregados metais puros, pois as suas propriedades mecânicas são pobres, e podem ser amplamente melhoradas pela formação de ligas metálicas. Uma importante exigência das ligas metálicas é que possuam alta resistência mecânica e à corrosão. Para a fabricação dos fios utilizados atualmente na clínica ortodôntica, além do aço inoxidável têm-se as ligas de ouro, ligas de níquel-cromo, ligas de cromocobalto-níquel, ligas de níquel-titânio e ligas de beta-titânio (PACHECO, 1995). Os fios de cromo-cobalto-níquel e de aço inoxidável possuem semelhanças na aparência, nas propriedades físicas e nas características de soldagem. Já as ligas de níquel-titânio apresentam ótimas características elásticas e pouca rigidez, porém seu uso fica restrito devido à impossibilidade de confecção de alças e dificuldade de soldagem (BRANTLEY, 1989). Nas ligas de beta-titânio a soldagem a ponto de acessórios ortodônticos é possível e não há necessidade de se realizar uma soldagem adicional com solda de prata para reforçar a estrutura (BURSTONE, 1987). 16 2.4.1 Liga de aço inoxidável O uso de fios de aço inoxidável foi introduzido há cerca de 60 anos e tinham por finalidade a substituição dos metais nobres na terapêutica ortodôntica. Existem muitos tipos de aços inoxidáveis, a depender da sua composição. De acordo com THUROW (1972), a American Iron and Steel Institute (AISI) é o órgão americano responsável para catalogar os aços, onde recebem numerações segundo suas composições e propriedades físicas. Para se estudar os aços inoxidáveis, é preciso ter como base os aços-carbono. De acordo com ANUSAVICE (1998), os aços-carbono são ligas à base de ferro que usualmente contêm menos de 1,2% de carbono. As diferentes classes de aços são embasadas em três possíveis arranjos de grade espacial do ferro. O ferro puro à temperatura ambiente possui uma estrutura cúbica de corpo centrado e é referido como ferrítico. Esta fase é estável a temperaturas altas como 912oC. Os espaços entre os átomos na estrutura cúbica de corpo centrado (interstícios) são pequenos e achatados nos pólos (oblatos); portanto, o carbono possui uma baixa solubilidade no estado ferrítico (máximo de 0,02% de peso). Na temperatura entre 912oC e 1394oC, a forma estável do ferro é uma forma cúbica de face centrada denominada austenítica. Os interstícios na grade espacial cúbica de face centrada são mais largos do que aqueles na estrutura cúbica de corpo centrado. Entretanto, o tamanho do átomo de carbono limita a máxima solubilidade do carbono a 2,1% de peso (ANUSAVICE, 1998). Quando o aço austenítico é resfriado lentamente a partir de altas temperaturas, o excesso de carbono, que não é solúvel no ferrítico, forma carboneto 17 de ferro (Fe3C). Esta fase dura e friável adiciona resistência às formas do ferro ferríticas e austeníticas consideradas relativamente dúcteis e macias. Entretanto, esta transformação requer uma difusão e um período definido de tempo. Se o aço austenítico for resfriado rapidamente, este irá sofrer uma transformação espontânea e com ausência de difusão a uma estrutura tetragonal de corpo centrado denominada martensítica. Esta grade espacial é altamente distorcida e deformada, resultando em uma liga dura e resistente (ANUSAVICE, 1998). O níquel estabiliza o aço na forma austenita, mesmo em temperatura ambiente, por isso os aços adicionados desse elemento são conhecidos como austeníticos, e nessa condição, são metais mais macios, e a incorporação de cromo confere resistência à deflexão e à corrosão (THUROW, 1972). A formação do aço martensítico é um importante mecanismo de reforço para os aços-carbono. As faces cortantes dos instrumentos de aços-carbono são freqüentemente martensíticas, porque a dureza extrema permite o desgaste de uma borda aguda que esteja mantida em uso. O aço martensítico decompõe-se para formar carbonetos ferríticos. Este processo pode ser acelerado pelo tratamento térmico apropriado para reduzir-se a dureza, porém isto é contrabalançado pelo aumento em tonicidade. Quando realizado desta maneira, o tratamento térmico é chamado têmpera (ANUSAVICE, 1998). As ligas de aço podem ser classificadas conforme a quantidade de carbono presente (FERREIRA, 1999). Segundo o Metals Handbook (1981), o material é considerado com baixo conteúdo de carbono se tiver no máximo 0,15% desse elemento; entre 0,15% e 23% de carbono, é considerado de médio-baixo conteúdo; de 23% a 44% é considerado de médio-alto conteúdo de carbono e acima de 44% é de alto conteúdo. 18 As ligas de aço comumente utilizadas em ortodontia são de baixo conteúdo de carbono, apresentam cerca de 0,08% a 0,015% de carbono, além de 18% de cromo e 8% de níquel, o que é representado pelo grupo 18/8 de aços inoxidáveis. Essas ligas contêm, ainda, ferro e alguns modificadores. (THUROW, 1972; FERREIRA, 1999). Estruturalmente, é um tipo austenítico (MUENCH, 1994). Quando 12% a 30% de cromo são adicionados ao aço, a liga é comumente chamada de aço inoxidável, sendo esta a principal liga utilizada em ortodontia composta de ferro-cromo-níquel. Outros elementos, além do ferro, carbono e cromo podem também estar presentes, resultando em uma grande variação na composição e propriedades desses metais. Por exemplo, à temperatura ambiente, o limite convencional de escoamento pode variar de 211 Mpa a mais de 1760 Mpa (ANUSAVICE, 1998). As superfícies das ligas de aço, quando analisadas clinicamente, apresentamse cobertas por uma camada orgânica rica em sódio, fósforo, enxofre, cloro e cálcio. O cromo é o elemento responsável pela resistência à corrosão desse aço no meio bucal (ANUSAVICE, 1998). A exposição do metal ao meio aquoso bucal promove a formação de uma camada de oxidação superficial, a qual depende das características da superfície do metal (MUENCH, 1994). Este forma uma camada de óxido, aparentemente passiva, não apresentando qualquer produto de corrosão (EDIE et al, 1981), além de não ser visível e permitir que o mesmo continue apresentando seu brilho característico (MUENCH, 1994). O aço inoxidável 18/8 não é suscetível de tratamento térmico endurecedor, conforme acontece com os aços-carbono. As propriedades mecânicas desejáveis do aço inoxidável 18/8 são conseguidas por meio do trabalho mecânico de trefilação para obtenção dos fios. Disto se pode inferir o cuidado a ser tomado na soldagem 19 indireta, pois uma temperatura de 700oC a 800oC pode recristalizar em poucos segundos um fio ortodôntico. Os aços-carbono se oxidam à temperatura ambiente, sendo preferível utilizar os aços enriquecidos de cromo e níquel. As ligas de aços-carbono necessitam de banhos salinos para se obter a estabilidade desejada da austenita, caracterizando, assim, maior rigidez. As ligas de aço austenítico podem ser endurecidas pelo trabalho a frio, não necessitando de banhos salinos. Os aços austeníticos comumente utilizados para confecção de fios e de anéis ortodônticos são do tipo 302 e 304, os quais são ditos inoxidáveis por apresentarem em sua composição mais que 18% de cromo (MUENCH, 1994; ANUSAVICE, 1998). Existem essencialmente três tipos de aços inoxidáveis, evoluindo a partir dos possíveis arranjos de grades espaciais previamente descritos para o ferro. Esta classificação com suas composições aproximadas é fornecida na Tabela 1 da página 20 (ANUSAVICE, 1998). As ligas de aços inoxidáveis ferríticos são freqüentemente designadas como Ferro Americano e aços inoxidáveis Série 400 do Instituto do Aço (AISI). Este número de série é dividido com as ligas martensíticas. As ligas ferríticas provêm uma boa resistência à corrosão a um baixo custo, uma vez que uma alta resistência não seja necessária. Devido ao fato da alteração de temperatura não induzir uma mudança de fase no estado sólido, a liga não é enrijecida pelo tratamento térmico. Mais ainda, o aço inoxidável ferrítico não é prontamente endurecido pelo trabalho. Esta série possui pequena aplicação na odontologia (ANUSAVICE, 1998). As ligas de aço inoxidável martensíticas dividem a designação AISI 400 com as ligas ferríticas. Elas podem ser tratadas do mesmo modo que os aços puros de carbono, com resultados similares. Devido a sua alta resistência e dureza, os aços 20 inoxidáveis martensíticos são utilizados em instrumentos cirúrgicos, cortantes e pontas de alicates ortodônticos. Tabela 1. Composição, percentual, de três tipos essenciais de aço inoxidável. Sílica, enxofre fósforo, manganês, tântalo e nióbio podem também estar presentes em pequenas proporções. CCC, cúbica de corpo centrado; CFC, cúbica de face centrada; TCC, tetragonal de face centrada. Fonte: ANUSAVICE, 1998. Tipo (Grade Espacial) Cromo Níquel Carbono Ferrítico (CCC) 11,5-27 0 0,20 máx. Austenítico (CFC) 16-26 7-22 0,25 máx. Martensítico (TCC) 11,5-17 0-2,5 0,15-1,20 máx. O limite convencional de escoamento do aço inoxidável martensítico com alto teor de carbono pode variar de 492 Mpa, na condição torcida termicamente, a 1898 Mpa no estado endurecido, bruscamente resfriado e temperado. A resistência à corrosão do aço inoxidável martensítico é menor do que a de outros tipos e é reduzida mais ainda após o tratamento térmico. De modo geral, quando a resistência e dureza aumentam, a ductilidade diminui (ANUSAVICE, 1998). Quando a liga de aço austenítica é resfriada bruscamente, pode sofrer transformação martensítica, que é uma estrutura atômica meta-estável, cúbica de corpo centrado de ferro saturado e carbono (MUENCH, 1994). Os tipos de aços inoxidáveis austeníticos são as ligas mais resistentes à corrosão dos aços inoxidáveis. O AISI 302 é um tipo básico, contendo 18% de cromo, 8% de níquel e 0,15% de carbono. O aço inoxidável, Tipo 304, possui uma 21 composição similar, porém a principal diferença é seu reduzido conteúdo de carbono (0,08%). Ambos podem ser designados como aço inoxidável 18/8; eles são os tipos mais comumente utilizados pelos ortodontistas na forma de anéis (bandas) e fios. O tipo 316L (0,03% máximo de carbono) é o tipo mais freqüentemente empregado em implantodontia (ANUSAVICE, 1998). Geralmente, o aço inoxidável austenítico é preferível ao aço inoxidável ferrítico devido às seguintes características: maior ductilidade e capacidade de sofrer mais trabalho a frio sem fraturar; substancial aumento de resistência durante o trabalho a frio; maior facilidade de solda; capacidade de prontamente superar sensibilização; o crescimento granular é menos crítico; comparativamente fácil de modelar (ANUSAVICE, 1998). A vantagem de incorporar o cromo ao aço em ortodontia está em obter uma combinação entre suavidade e tenacidade, permitindo uma liga estável e consistente, capaz de se submeter à realização de dobras com desenhos complexos (FERREIRA, 1999). 2.5 Mecânica de retração A mecânica de retração, apesar de ser utilizada em praticamente todas as técnicas ortodônticas, apresenta uma variação muito grande no que diz respeito à maneira como ela é executada pelos diferentes profissionais (MENDES, 1992). BULL (1951) recomendava que para a retração parcial dos caninos em casos de exodontias de primeiros pré-molares, arcos seccionados confeccionados com fio 0,021" x 0,025”. A quantidade dessa retração era determinada pela necessidade de espaço para verticalização e alinhamento dos incisivos. O arco constituía-se de uma 22 alça, denominada bull loop, no meio do espaço da extração ativada por um ômega mesial, porém, afastado do tubo do molar. A ativação dessa alça deveria ser no máximo de 1mm e reativada em três semanas. Para a retração dos incisivos, recomendava arcos contínuos com fio 0,021" x 0,025” com alças fechadas (Figura 3 A, página 27), confeccionadas entre os incisivos laterais e os caninos e ativadas 1 a 1,5mm através de ômegas mesiais aos tubos dos molares. A alça bull loop (Figura 3 A, página 27) é versátil e sua localização deveria ser sempre dentro do espaço a ser fechado. O comprimento desta alça seria em função da profundidade do vestíbulo; na maxila em torno de 8mm e na mandíbula 6,5mm (JOULE, 1960). Esta alça idealizada por Bull quando confeccionada com fio de aço inoxidável 0,021” x 0,025” e ativada em 1,25 mm, liberava uma magnitude de força superior a 1kg (HIXON et al, 1969). Já ROSENSTEIN e JACOBSON (1970) recomendavam, para a retração dos dentes anteriores, superiores e inferiores, a alça de Bull modificada (Figura 3 B, página 27), a qual seria fechada em todo o seu comprimento, exceto na sua porção apical; sua ativação em 1mm produziria uma magnitude de força de 200 a 300 gramas. Para o fechamento de espaços, era utilizada a alça em forma de gota (tear drop loop), localizada distalmente aos incisivos laterais e ativada em 1,25mm (Figura 3 H, página 27). Nos casos que existiam uma inclinação vestibular excessiva dos incisivos, as alças verticais reversas eram indicadas (Figura 3 G, página 27) confeccionadas com fio redondo (TWEED, 1966). CARR (1971), preconizava retração em massa dos seis dentes anteriores. Para isto, utilizava um arco 0,021” x 0,025”, confeccionado de canino a canino, com torque lingual para incisivos e caninos. Este torque teria por objetivo prevenir o posicionamento das raízes na cortical óssea vestibular que dificultaria a retração. 23 Para a retração desses dentes, confeccionava alças com quatro helicóides em fio 0,015” x 0,028” (Figura 3 M, página 27), fixadas em tubos verticais, soldados distalmente aos bráquetes dos caninos e na sua porção posterior aos tubos molares. Recomendava uma dobra de 180º para a obtenção de efeito de intrusão e controle de torque e uma ativação de 8mm a 10mm. Para a ancoragem, utilizava um arco transpalatal, confeccionado com fio 0,036", estendendo-se de primeiro a primeiro molar, associado à tração extra-oral cervical utilizada 10 a 12 horas por dia. Para o fechamento de espaços em casos de extrações, as alças reversa simples ou reversa com um helicóide (Figura 3 F e G, página 27) poderiam ser usadas. Para a retração em massa dos seis dentes anteriores, quando estes se encontravam razoavelmente posicionados em suas bases ósseas e existia espaço variando de 1mm a 3mm entre os caninos e segundos pré-molares, sugeriam a alça reversa com helicóide confeccionada em fio "elgiloy” 0,016” x 0,016”, a qual teria 7mm de haste distal e 8mm de haste mesial com uma distância de 1mm entre elas. Seriam incorporados também “gable-bends” que teriam a função de evitar a mesialização dos dentes posteriores e a inclinação vestibular das raízes dos dentes anteriores (JARABAK e FIZZELL, 1972). Para um canino transladar, existia a necessidade de que a força fosse aplicada no seu centro de resistência. Se a força fosse de 200 gramas, deveria produzir 200 gramas no bráquete e um momento de 2000g/mm, desde que a distância entre o bráquete e o centro de resistência fosse de 10mm. Em outras palavras, produzir-se-ia uma relação momento força de 10:1. Utilizando-se alças verticais (Figura 3 C, página 27) para fechamento de espaços, produziria um momento que faria com que a raiz movimentasse distalmente. Para uma alça de 6mm de comprimento, a relação momento/força seria muito baixa (2,2:1), o que 24 dificultaria o controle radicular, fazendo com que esta se movimentasse mesialmente (BURSTONE e KOENIG, 1976). Os mesmos autores sugeriram que, para se aumentar a relação momento/força durante a ativação, era necessário o aumento do comprimento da alça no sentido apical. Este procedimento, no entanto, era limitado, pois poderia provocar irritação na mucosa vestibular. Outra maneira seria o aumento da quantidade do fio na ponta da alça, o qual faria com que a relação momento/força aumentasse e a relação carga/deflexão diminuísse. Isto poderia ser feito utilizandose a alça em “T” (Figura 3 I, página 27). A vantagem desta alça sobre a vertical simples (Figura 3 C, página 27) era que aquela possuía uma relação momento/força muito mais alta, o que possibilitaria o controle radicular e uma relação carga/deflexão baixa que permitiria uma maior constância da força. MANHARSTSBERGER et al (1989) comentaram que, quando se realizava o fechamento de espaços com a alça “T”, poderia diminuir a magnitude da força pela redução do diâmetro do fio ou da quantidade de ativação da alça; quanto à relação momento/força, esta poderia ser aumentada introduzindo-se angulações na alça. Em sua técnica bioprogressiva, RICKETS, em 1976, propôs o fechamento de espaços com a utilização de dois tipos de arcos: o arco “A” com mola em forma de delta duplo e o arco “B” com alça para a integração dos segmentos anterior e posterior após a terapia com arcos seccionados (Figura 3 L e F, página 27). Recomendava, também, o arco com alça reversa invertida (Figura 3 G, página 27) para dar torque e retrair os incisivos superiores. Um eficiente método, segundo LEWIS (1976), para fechamento dos espaços de extrações no arco inferior era o uso de molas helicoidais, mola “H”, (Figura 3 N, página 27) associada à mecânica intermaxilar com elásticos de classe II. Para se 25 obter bons resultados com a referida mola, seria necessário que os dentes estivessem perfeitamente nivelados e uma redução na espessura do arco nos segmentos posteriores far-se-ia necessária para a diminuição da fricção. Em casos de maloclusões de classe II, o fechamento de espaços no arco inferior seria obtido com molas “H” soldadas 2mm a 3mm à distal dos caninos e ativadas nos prémolares que, por sua vez, estariam ligados aos molares. No arco superior, após a distalização dos caninos com elásticos de classe Il atuando diretamente sobre seus bráquetes, a retração dos incisivos seria feita com alças verticais nos espaços remanescentes. TWEED (1966) preconizava, para o fechamento de espaços, utilização de alças em forma de gota (Figura 3 H, página 27) localizadas distalmente aos incisivos laterais e ativadas em 1,25mm (1 dime). Recomendava também, uma alça reversa confeccionada com fio redondo, nos casos em que existia uma inclinação vestibular excessiva das coroas experimentalmente o dos incisivos. comportamento SCELZA desta mola et al (1985) preconizada por testaram Tweed, confeccionada com 6mm de comprimento e 3mm de diâmetro em fio 0,019” x 0,025". Nesse estudo, puderam verificar que este tipo de mola, quando ativada 1,25mm, libera magnitude de força de 1kg sobre os dentes suportes. Acrescentaram, também, que a ativação superior a 1,25mm provocaria nesta mola uma deformação permanente. Assim sendo, recomendavam que as ativações fossem menores ou iguais a 1,25mm para que as propriedades desta mola pudessem ser preservadas. FAULKNER et al (1991) descreveram alguns requisitos necessários a um arco de retração: - deveria produzir níveis de força e razão momento/força apropriados para executar a movimentação dentária desejada; 26 - deveria ter capacidade de ser submetido a uma variação razoável de ativação/desativação, onde o aparelho liberaria forças e momentos relativamente constantes; - deveria ser suficientemente pequeno de modo a não causar desconforto ao paciente. Com o objetivo de testar o comportamento de molas para fechamento de espaços, esses autores realizaram um estudo experimental, onde analisaram primeiramente o desempenho da alça vertical (Figura 3 C, página 27) e, a seguir, foram introduzindo modificações nessa, tais como, a adição de helicóide na sua região apical, nas regiões apical e laterais (Figura 3 D e E, página 27) e “gablebends”. Referindo-se à alça vertical para fechamento de espaços, comentaram sobre a limitação de sua ativação, facilmente deformada de maneira permanente durante a sua instalação e que não produzia a relação momento/força necessária para a execução de movimento de translação ou inclinação controlada. No entanto, seu desempenho podia ser melhorado com a utilização de uma maior quantidade de fio na sua confecção. Assim sendo, a adição de helicóides na sua porção apical e nas laterais e “gable-bends” nas suas extremidades reduzia os níveis de força, aumentava a sua capacidade de ativação e o seu limite de elasticidade, bem como a sua relação momento/força (FAULKNER et al, 1991). Descrevendo a confecção de uma alça, MAYORAL e MAYORAL (1977) citaram que esta deveria ser constituída de uma base, duas hastes e uma parte conectora que pode ser uma simples secção curva ou um helicóide. A presença do helicóide aumentaria a sua elasticidade e o aumento de seu comprimento diminuiria a magnitude de força. Como o comprimento das hastes não pode ser muito 27 aumentado pelas limitações anatômica e funcional, a incorporação de helicóide traria maior elasticidade e elevaria a duração da força. Para o fechamento de espaços, sugeriram a utilização de arco 0,016” com a alça reversa simples ou com helicóide (Figura 3 F e G). A E I N B F J O C G L P D H M Figura 3. Tipos de alças recomendadas para retração dos dentes anteriores. A, Bull loop; B, Bull loop modificado; C, Alça vertical; D, Alça vertical com helicóide; E, Alça vertical com helicóide modificada; F, Alça Reversa; G, Alça Reversa com helicóide; H, Tear drop loop; I, “T’” loop; J, “T’” loop modificado; L, Delta duplo; M, Alça com quatro helicóides; N, mola “H”; O, molas abertas ativadas por amarrilhos; P, molas fechadas. Fonte: MENDES et al, 1992. Existem várias maneiras para se executar o fechamento de espaços RENFROE, 1975): a) “stops” soldados mesiais aos tubos molares e ativados com amarrilhos; 28 b) mola fechada com uma extremidade fixa ao tubo molar e a outra, após a sua ativação, a um esporão (Figura 3 P); c) mola aberta colocada distalmente a um “stop” feito entre os caninos e segundos pré-molares e ativadas através de fios de amarrilhos que as comprimem e são amarrados a esporões mesiais aos caninos (Figura 3 O página 27); d) módulos de “alastiks” que seriam ativados de maneira semelhante às molas fechadas. Na retração em massa dos seis dentes anteriores, nos casos de extrações dos primeiros pré-molares, em que os terceiros molares não podem ser incluídos no segmento de ancoragem, a menos que a migração mesial dos dentes posteriores seja desejada, um aparelho extra-oral apropriado se faz necessário (NIKOLAI, 1985). Comparando fios de aço inoxidável e de beta-titânio com espessuras 0,016” x 0,022” e 0,017” x 0,025”, GARNER & colabs (1986), concluíram que o fio de betatitânio requeriu uma força maior para movimentar o bráquete, isto é, houve maior atrito entre o fio de beta-titânio e bráquete do que entre o fio de aço e o bráquete. Quando uma ancoragem fosse necessária, o fio de beta-titânio deveria ser considerado como mais resistente ao movimento dentário em uma mecânica de deslizamento de bráquete. Comparando três tipos de arcos utilizados para retração dos incisivos e observando os efeitos mecânicos desencadeados pelos mesmos, de modo que (CHACONAS et al., 1989): - arco retangular com alça em delta - a ativação determinou uma retração dos incisivos, acompanhada de inclinação lingual de coroa. 29 O ajuste das hastes da alça, no sentido gengival, pode determinar intrusão dos incisivos, aumento da intensidade do torque lingual e, conseqüentemente, movimento de translação; - arco retangular com alça reversa e helicóide - sua ativação determinou um aumento na intensidade do torque lingual maior que o observado para os outros tipos de arcos; - arco utilidade de retração e controle de torque - a ativação determinou o máximo de movimento dentário desejado durante a fase de retração dos incisivos, assim como o fechamento dos espaços, intrusão e torque lingual. Foram incorporados “tip-backs” aos primeiros molares para obtenção de força intrusiva nos dentes anteriores. Consideraram, também, que o aumento da sobremordida foi observado com a utilização do arco com alça em delta duplo, cuja ativação determinou a inclinação lingual de coroa dos incisivos e extrusão destes, e acrescentaram que a sobremordida poderia ser eliminada durante a fase de retração dos incisivos com o arco tipo utilidade de retração e torque, visto que este se mostrou efetivo no controle do posicionamento radicular, no sentido vestíbulo-lingual, sem determinar um aumento da sobremordida. A mecânica de retração poderia ser dividida em duas categorias (STAGGERS & GERMANE, 1991): 1) mecânica com fricção - onde o “alastik” é o componente de força para a retração com a interação arco-bráquete, produzindo o momento; 2) mecânica sem fricção - onde os dentes são movimentados sem o deslizamento dos bráquetes pelo arco. A retração é feita através de alças 30 ou molas que oferecem um movimento dentário mais controlado que na mecânica de deslizamento. No que diz respeito à mecânica de fricção, comentaram que esta teria como vantagens não requerer arcos complicados, diminuir o tempo de cadeira e ser mais confortável. Quanto à sua desvantagem, estaria a sua menor eficiência. Acrescentaram que a fricção varia de acordo com a composição e formato do fio e a composição do bráquete (STAGGERS & GERMANE, 1991). Na mecânica sem fricção, apontaram as seguintes desvantagens: a necessidade de um bom conhecimento de mecânica, pois pequenos erros podem resultar em erros maiores na movimentação dentária; a necessidade de mais tempo de cadeira e maior desconforto ao paciente. Quanto ao desenho da mola de retração, comentaram que este influenciaria não somente na relação momento/força, mas também na relação carga/deflexão. E que a adição de helicóides diminuiria a relação carga/deflexão sem afetar significativamente a relação momento/força (STAGGERS & GERMANE, 1991). A relação carga/deflexão poderia também ser alterada pela mudança da composição do fio. Uma alça feita com fio de baixo módulo de elasticidade, como o titânio-molibdênio, teria uma relação carga/deflexão menor que uma alça feita com fio de aço inoxidável. Porém, a relação momento/força não seria influenciada pela composição do fio utilizado. Comparando a alça vertical (Figura 3 C, página 27) com a alça reversa (Figura 3 F, página 27), citaram que ambas possuíam a mesma relação momento/força, porém a quantidade de ativação e a relação carga/deflexão seriam maiores na alça reversa, pois esta, quando ativada, as suas hastes se aproximariam no mesmo sentido da última dobra, ao passo que na alça vertical se 31 afastariam, favorecendo a sua deformação permanente (STAGGERS & GERMANE, 1991). Esses mesmos autores, ainda fazendo uma análise comparativa entre a alça vertical e a alça “T”, mostraram que a quantidade de ativação e a relação momento/força da alça “T” foi superior às da alça vertical. Quanto à obtenção da relação momento/força de 10:1, necessária para se conseguir movimento de translação, afirmaram ser muito difícil conseguí-la, tanto com a alça vertical como com a alça “T” sem a adição de “gable-bends”. Referindo-se à localização da alça de retração, sugeriram que, quando se necessitasse somente de retração anterior, esta deveria ser posicionada mais próxima do canino que do molar e o “gable-bend” feito mais próximo do molar, aumentando, assim, a ancoragem posterior. Para a retração do segmento anterior e protração do segmento posterior, a alça deveria ser posicionada no meio do segmento e “gable-bend” de iguais dimensões deveriam ser usados. Já para a protração do segmento posterior, a alça deveria ser feita próxima ao segmento posterior e o “gable-bend” anterior maior do que o posterior, fazendo com que o segmento anterior funcionasse como ancoragem. Acrescentaram, ainda, que os caninos e incisivos seriam freqüentemente retraídos separadamente para preservação da ancoragem, quando se utilizasse a mecânica sem fricção. A justificativa para a retração de poucos dentes de cada vez causaria menor “stress” na ancoragem posterior. Entretanto esta ancoragem seria requisitada duas vezes: uma na retração dos caninos e outra na dos incisivos e apenas uma vez na retração em massa. Em casos de tratamentos com exodontias de primeiros pré-molares, BULL (1951) recomendava a utilização de um arco segmentado de retração confeccionado 32 com fio 0,021” x 0,025” para retração parcial dos caninos a fim de permitir a verticalização e alinhamento dos incisivos. Este arco possuiria alças verticais fechadas, denominadas “bull loops” no espaço da extração ativadas por um ômega mesial, 1 a 1,5mm, ao tubo do molar. Em experimentos realizados com um dinamômetro que tinham por finalidade medir, com precisão, a magnitude de força dissipada por arcos e molas auxiliares nos dentes, HALDERSON et al (1953) puderam verificar que a utilização da alça vertical com 9mm de comprimento, confeccionada em fio 0,0215” x 0,0275” e ativada 1mm de cada lado para a retração dos seis dentes anteriores, liberava uma magnitude de força de 800 gramas de cada lado. Assim sendo, levando-se em consideração os dentes de ancoragem, teria-se uma magnitude de 1600 gramas, distribuída em doze dentes, o que, segundo os autores, seria excessiva. Portanto, recomendavam que se utilizasse fios de menor calibre ou fios com ligas mais leves. Para o fechamento dos espaços das extrações, BEGG (1956) recomenda a retração em massa dos seis dentes anteriores. Para isso, utilizava arcos com fios redondos 0,016” ou 0,018” (Figura 4), ativados por amarrilhos elásticos, ligados das Figura 4 Arco de retração em massa preconizado por Begg. Fonte: SHIMIZU 1999. 33 extremidades do arco aos esporões confeccionados para a utilização de elásticos intermaxilares, localizados mesialmente aos caninos. Como ancoragem, utilizava apenas os primeiros molares, alegando que estes têm resistência suficiente para a retração dos seis dentes anteriores quando forças suaves fossem utilizadas. Segundo o autor, a perda de ancoragem, nesses casos, não seria proveniente da utilização de poucas unidades de ancoragem, e sim, do uso de força excessiva. Para a retração dos incisivos, STEINER (1960) preconizava arcos confeccionados com fio 0,020” x 0,024”, com alças de 5mm de comprimento, hastes bem próximas e localizadas distalmente aos incisivos laterais. Pedia que as alças fossem ativadas ligeiramente e que estas fossem repetidas a cada 3 ou 4 semanas. Recomendava, também, que na região dos incisivos fosse dado um torque lingual para evitar que os ápices tocassem na cortical óssea. A alça de Bull era muito versátil para o fechamento de espaços (JOULE, 1960). Este recomendava que os arcos fossem confeccionados com fio 0,021” x 0,025” e que as alças confeccionadas nas distais dos caninos fossem ativadas 1mm a cada 3 semanas. Quanto ao comprimento destas, era determinado pela profundidade do sulco julgal, sendo geralmente de 8mm para o arco superior e de 6,5mm para o inferior. Estudando as propriedades mecânicas em função das alças, variando o comprimento do braço das mesmas, LINO (1970) observou que para uma determinada abertura da alça curta, a ativação implicaria em força muito maior que para a mesma abertura da alça longa. Por outro lado, abrindo-se as alças sob tensão constante, verificar-se-ia que a de braços longos se abririam muito mais quando comparada com a de braços curtos. 34 BOOTH (1971) apud SHIMIZU, em 1999, realizou estudos com o objetivo de analisar os efeitos sobre propriedades mecânicas de uma alça vertical de fechamento de espaços, construída com um fio de aço inoxidável quando fossem alteradas as secções transversais do fio, a configuração, a distância interbráquete e a altura da mola (Figura 5). A alça vertical tomada como referência foi construída com fio de aço inoxidável 0,018” x 0,025” com oito milímetros de altura, que apresentava uma proporção carga/deflexão de 500g/mm. Assim, alterando o fio para uma espessura de 0,017” x 0,025” com o mesmo aço inoxidável, reduziu-se a proporção carga/deflexão em 15%, por outro lado, aumentou-se em 30% quando se utilizou o fio 0,019” x 0,025”. .019” x .025” ↑ 30% 6mm ↑ 102% Secção transversal do fio Comprimento da secção vertical 10mm ↓ 45% .017” x .025” ↓ 15% 8mm .018” x .025” 8mm distância interbraquete Proporção C/D : 500 g/mm 4mm ↑ 27% 12mm ↓ 8% Distância interbraquete ↓ 5% ↓ 8% ↓ 16% ↓ 29% Configuração ↓ 41% Figura 5 Efeitos sobre as propriedades físicas de uma alça vertical: construída com fio de aço inoxidável 0,018” x 0,025”, com 8mm de altura, com alteração da secção transversal do fio, da configuração da alça, da distância interbráquete e da altura da alça. Fonte: SHIMIZU, 1999. 35 A configuração da alça também mostrou-se relevante com uma redução gradual da rigidez, como o descrito a seguir: tear drop loop (8%), vertical reversa (16%), vertical com helicóide (29%) e vertical reversa com helicóide (41 %). Com a diminuição da distância interbráquete para 4mm, aumentava-se a rigidez em 27% e, com o aumento desta distância para 12 mm, diminuía-se a rigidez em 8%. Finalmente, diminuindo-se a altura da mola para 6mm, aumentava-se em 102% a proporção carga/deflexão, e quando se aumentava para 10mm, esta proporção reduzia-se em 45% (Figura 5, página 34). Freqüentemente, próximo à finalização, têm-se casos que necessitam de intrusão, fechamento de espaços e torques (TAYER, 1981). Para esses casos, sugeriu a utilização da alça “T” modificada, esta teria 7mm de comprimento e a adição de um helicóide na haste mesial (Figura 3 J, página 27). Neste helicóide, seria introduzido uma dobra que levantaria o segmento anterior do arco em aproximadamente 3mm, produzindo um torque lingual de 30 graus. Recomendava que a ativação fosse de 2mm e a utilização de aparelhos extra-orais com puxada alta na região anterior e elásticos de classe II, apoiados na distal do braço horizontal da alça para potencializar os efeitos de torque e intrusão dos incisivos. Para a retração dos incisivos, GIANELLY et al. em 1985, utilizaram o fio 0,016” x 0,022”. Este seria dobrado em 90 graus distalmente aos incisivos laterais, de modo que a espessura do mesmo na região anterior passasse a ser 0,022” x 0,016” e, na região posterior, 0,016" x 0,022", possibilitando, assim, o controle de torque dos incisivos e a diminuição do atrito na região posterior. Em substituição às alças para fechamento dos espaços, seriam soldados ganchos distalmente aos incisivos laterais e utilizados elásticos intra-orais com mecânica de classe lI. Incorporaram também torque lingual de 10 a 15 graus aos incisivos, permanecendo 36 o arco passivo na região posterior. A força de retração seria entre 350 a 400 gramas, sendo a quantidade estimada de retração em 1mm por mês. Em um estudo realizado experimentalmente em “Typodont” por ALBUQUERQUE, em 1987, foi analisado o desempenho de três tipos de molas utilizadas para o fechamento de espaços. Nesse estudo, verificou que a mola “H” (Figura 3 N, página 27) e a alça em forma de gota (Figura 3 H, página 27) foram mais eficientes que a alça reversa (Figura 3 G, página 27), no que diz respeito ao paralelismo entre as raízes de caninos e segundos pré-molares. Ressalta, também, que, na alça reversa, foram necessárias seis ativações para o fechamento de espaços, enquanto a mola “H” necessitou de oito ativações, e a alça em forma de gota, de nove. Apesar de a mola “H” apresentar a possibilidade de ampla ativação, ela tem o inconveniente do atrito do arco com os bráquetes. Por outro fado, a alça em forma de gota necessitou de maior número de ativações, devido ao seu baixo limite de elasticidade. A mola ideal para o fechamento de espaços deve ter a capacidade de liberar forças constantes do começo ao final de sua ativação. Isto não significa que os níveis de força devam permanecer constantes durante um certo tipo de movimento dentário, e sim, que não sofram variações súbitas de magnitude de força e que o desenho dessa mola não seja determinado somente por fatores mecânicos, mas também pelas limitações da cavidade oral, sua altura seria limitada pela profundidade do sulco julgal, pois a utilização de muitas dobras poderia causar desconforto ao paciente (MENDES et al.,1992). O fio de espessura 0,018” x 0,025” foi o que sofreu menos deformação permanente em comparação com os fios 0,017” x 0,025” e 0,021” x 0,025” quanto aos testes de tração/deformação e quanto ao tratamento térmico (TOTTI, 1992). 37 2.6 Reações teciduais e força ótima para o movimento dentário Para que ocorra movimentação ortodôntica, faz-se necessária a presença de alterações histológicas nos tecidos que circundam o dente. De acordo com MENDES et al, em 1992, uma das primeiras constatações da existência dessas alterações foi feita por SANDSTEDT em 1905, que, realizando experimentos em cães, pôde observar deposição óssea no lado da tensão e absorção óssea no lado de pressão dos dentes submetidos a forças ortodônticas. Verificou também que, quando se exercia uma pressão maior no dente, ocorria a compressão do ligamento periodontal pelas forças pesadas, não ocorrendo a absorção do osso alveolar que, segundo o autor, seria devido a sua desvitalização. Apesar disto, logo se iniciava uma absorção ativa nos espaços medulares, próximos ao processo alveolar, removendo o osso e os tecidos moles comprimidos na região de grande pressão. Quando todo o material necrótico era eliminado, o dente assumia bruscamente a nova posição. A este processo denominou absorção solapante. Acrescenta ainda que esta reação biológica do osso alveolar explica o fato de a movimentação ortodôntica ser obtida com a utilização de forças pesadas. Investigando as alterações tissulares provenientes da movimentação ortodôntica verificou-se que, quando da aplicação da força sobre um dente, ocorre absorção óssea no lado da pressão decorrente do aumento da quantidade e da atividade dos osteoclastos e deposição óssea do lado da tensão, devido ao aumento da quantidade e atividade dos osteoblastos (BURSTONE, 1962). Após três horas da aplicação da força, encontram-se áreas hialinizadas no lado da pressão (MACAPAMPAM et al.,1954). Comentam ainda ter encontrado um 38 aumento da atividade mitótica 15 a 18 horas após aplicação da força, o que sugere a existência de uma íntima relação entre o aumento do espaço periodontal e o aumento da atividade mitótica nas áreas de tensão para que haja a reparação da relação existente entre osso e dente. Durante o tratamento ortodôntico, utilizando somente o recurso de ancoragem intrabucal, perdia-se aproximadamente um terço dos espaços proporcionados pelas exodontias de primeiros pré-molares, devido a mesialização dos dentes posteriores durante o fechamento de espaços (STEINER, 1960). Ressaltou, também a necessidade de reforçar a ancoragem, utilizando-se apoio extrabucal ou o preparo de ancoragem preconizado por Tweed. A configuração das alças afetaria a quantidade de forças liberadas e que estas deveriam ser de, aproximadamente, 60g a 180g (STONER, 1960). Salientava, ainda, que a redução da força seria proporcional ao aumento do comprimento do fio entre os bráquetes e que as alças fechadas eram clinicamente mais eficientes que as abertas. Afirmou, ainda, que a incorporação de helicóides nas alças verticais diminuía quase pela metade a quantidade de força liberada. O desenho e a utilização de molas nos aparelhos ortodônticos dependem de três características que devem ser consideradas: a relação entre a carga e a deflexão desenvolvida pela alça, a carga em que ocorre deformação permanente e a média de ativação dentro do limite de elasticidade (BURSTONE et al., 1961). A conclusão dos estudos destes pesquisadores indicou que as molas as quais possuíam baixa proporção carga/deflexão liberavam forças mais constantes durante a sua desativação, já que existia uma menor alteração da força para cada milímetro de ativação. Os autores lembram a lei de Hooke “que seria a relação entre a força aplicada e a deflexão do fio, onde o limite proporcional de qualquer deflexão do 39 material é proporcional a sua carga”. Portanto, durante toda a variação da ativação de uma mola, o quociente da força aplicada, dividido pela deflexão é uma constante. Esta constante denominada relação carga/deflexão varia consideravelmente nos aparelhos ortodônticos comumente utilizados. Exemplificam, dizendo que esta variação pode ser demonstrada, comparando-se duas alças verticais confeccionadas com fios 0,016” e 0,021” x 0,025” onde as relações são 60g/mm e 310g/mm respectivamente. A alça confeccionada com fio 0,021” x 0,025” requer 310 gramas para cada milímetro de deflexão e, inversamente, durante a sua desativação, ocorre uma queda de 310 gramas para cada milímetro de movimento dentário. Já a alça confeccionada com o fio 0,016”, durante a sua desativação, reduz somente 60g a cada milímetro de movimento dentário. Concluindo-se então, que as alças que têm sua relação carga/deflexão baixa liberam forças mais constantes durante a sua desativação, já que existe menor alteração da força de um milímetro de ativação para o outro. Referindo-se às propriedades das alças, afirmam que mesmo com uma configuração semelhante, podem ter suas propriedades alteradas, utilizando-se fios com diferentes módulos de elasticidade. Quanto à espessura do fio, um pequeno aumento ou diminuição pode resultar em um aumento ou diminuição significativos da relação carga/deflexão de uma alça. Exemplificam que fios 0,010” e 0,020” defletidos na mesma quantidade, no fio 0,020”, a magnitude de força liberada é 16 vezes maior, apesar de seu diâmetro ser apenas o dobro. Acrescentam, ainda, que duas alças diferentes podem liberar forças idênticas de 150g para a movimentação de um dente. Para isso, uma alça vertical confeccionada em fio 0,021” x 0,025” requer ativação de 0,5 mm, ao passo que a 40 mesma alça, confeccionada com fio 0,010” x 0,020", necessita de uma ativação de 4 mm. O movimento dentário poderia ser dividido em duas fases: inicial e secundária. A fase inicial caracterizava-se primeiramente por um período de movimentação dentária muito rápida e, geralmente, de curta duração (poucos dias). A rapidez do deslocamento dentário, logo após a aplicação da força ortodôntica, sugere que a movimentação neste período é decorrente da mudança da unidade para o espaço correspondente à membrana periodontal. Logo após este período, praticamente não ocorre movimento dentário ou este é muito pequeno, sendo conhecido como período de hialinização e observado nas áreas de máxima pressão. Na fase secundária, o deslocamento dentário só ocorrerá após a remoção de toda área hialinizada, sendo o grau deste movimento gradualmente aumentado (BURSTONE, 1962). Vários autores estudaram os aspectos relacionados ao movimento dentário ortodôntico. BURSTONE, em 1966, afirmou ser necessário considerar as seguintes características: magnitude, direção e ponto de aplicação da força, assim como a distância sobre a qual a mesma estaria atuando e a sua uniformidade dentro dessa distância. Durante a movimentação ortodôntica, pode-se ter dois tipos de absorção óssea: a direta e a indireta. A absorção óssea direta ocorreria sem a formação prévia de uma área de hialinização. Neste tipo de absorção, os osteoclastos se formariam diretamente ao longo da área correspondente às fibras comprimidas. De modo a não causar hialinização, as fibras periodontais deveriam ser ligeiramente comprimidas. Normalmente, esse tipo de absorção não ocorre na fase inicial da movimentação dentária. A absorção óssea indireta se dá após a formação de uma área de 41 hialinização. Devido à delgada espessura do ligamento periodontal, suas fibras são comprimidas entre a raiz e a superfície óssea. Esta compressão faz com que as fibras periodontais se tornem desprovidas de células, resultando na interrupção do movimento dentário e o dente não se movimentará novamente até que esta situação se modifique favoravelmente (REITAN, 1969). Avaliando quantitativamente as forças ortodônticas e a reação dos tecidos circundantes, BURSTONE & GROVES em 1960 concluíram que o tratamento mais favorável biologicamente não utiliza forças maiores que a pressão capilar sangüínea. Essa pressão, no homem, é de 20 a 26g/cm2. A "força ótima" utilizada na retração dos caninos estaria entre 150 e 200 gramas. Aumentando-se esta força, a movimentação do canino diminuiria e finalmente se aproximaria do zero. Quando fossem usadas forças acima de 300g haveria um aumento da movimentação da unidade de ancoragem e diminuição da movimentação do canino (STOREY & SMITH, 1952). Na retração dos dentes anteriores por inclinação simples, ficou constatado que taxas ótimas de movimentação eram observadas quando 50 a 75 gramas de força eram aplicados (BURSTONE & GROVES, 1960). O postulado mais apropriado sobre força por unidade de área de raiz é de 3 a 4 gramas por mm2, o que aumenta a velocidade da resposta biológica (HIXON et al.,1969). Durante a fase de retração do segmento ântero-superior, a força adequada para cada incisivo central e lateral seria respectivamente 90 e 70 gramas (RICKETTS, 1976). A força ótima, ou ideal, para se mover um dente, aquela que produz máxima resposta tecidual, mantém a saúde do ligamento periodontal durante o movimento do dente, movimenta o dente mais rapidamente com o mínimo de danos aos tecidos e menos desconforto clínico (GIANELLY & GOLDMAN, 1971; MOYERS e BAUER, 42 1950; MENDES et al, 1992). Este ainda coloca que a grande variação da resposta biológica para o movimento dentário depende de alguns fatores como: modo de aplicação da força, que pode ser contínua, interrompida, intermitente ou funcional; quantidade de força aplicada; duração e direção da força aplicada; função oclusal e idade. Uma adequada combinação do ângulo de ativação da alça e a força de ativação podem produzir movimento de corpo do canino. Esta força não deve exceder 300g e o ângulo da alça de 45ºC a 60oC (CAPUTO & COLABS, 1974). BOESTER & JOHNSTON, também em 1974, chegaram as seguintes conclusões sobre força ótima para retração de caninos (1 onça é igual a 31,10 gramas): a) uma força de 2 onças produz significativamente menos movimento do que as de 5, 8 e 11 onças; b) comparando-se as forças de 5, 8 e 11 onças, não é significativamente diferente a quantidade de movimento; c) perda de ancoragem não é significante estatisticamente com todas as forças utilizadas de 2, 5, 8 e 11 onças; d) não é significante, estatisticamente, o nível de desconforto dentário nos diferentes tipos de força de 2, 5, 8 e 11 onças. Na fase de retração inicial, os valores deveriam ser de 25g/cm2 para pacientes adultos e 40g/cm2 para jovens (REITAN, 1969). Recomendava que, posteriormente, estes valores deveriam ser aumentados para superar a resistência do dente à movimentação. THUROW, em 1972, sugeriu forças entre 25 a 100g, exceto para os caninos e molares devido à sua maior área radicular. JARABAK e FIZZELL, em 1975, determinaram valores de força ótima para cada dente de acordo com o comprimento radicular e que seriam correspondentes 43 aos níveis ideais de força para a movimentação dos mesmos (Tabela 2). Já RICKETTS, em 1976, preconizava valores de 90 gramas para os incisivos centrais e 70 gramas para os incisivos laterais superiores. Tabela 2. Valores numéricos das forças ótimas necessárias para movimentação dentária. Valores descritos em gramas. Fonte: Jarabak e Fizzell, 1975. Dentes Raízes Raízes Raízes Curtas Médias Longas Incisivos inferiores 50-55 55-65 65-70 Caninos inferiores 85-95 95-110 110-130 Pré-molares inferiores 70-80 80-90 90-100 280-300 300-320 320-360 Incisivos superiores 65-75 75-85 85-95 Incisivos laterais superiores 60-65 65-70 70-80 Caninos superiores 105-115 115-130 130-170 Pré-molares unirradiculares 85-100 100-115 115-135 Pré-molares multirradiculares 100-110 120-130 130-140 Primeiros molares inferiores 230-250 250-270 270-320 Primeiros molares superiores Com o objetivo de comparar os valores determinados por JARABAK e FIZZELL, em 1975, tomando como base a área radicular para os diferentes elementos dentários estabelecida por Freeman, esses valores foram agrupados em gramas para os incisivos e caninos (Tabela 3, página 44). 44 Tabela 3. Valores em gramas necessários para a movimentação dos incisivos isoladamente e caninos. Fonte: MENDES, 1992. Autores Schwarz I.C.S. I.L.S. I.C.I. I.L.I. C.S. C.I. 53 45 39 46 65 62 105-170 85-130 65-95 Jarabak; Fizzell 50-70 Hixon et al 80 68 60 70 99 94 Reitan Adultos 57 48 42 50 70 67 Jovens 92 77 68 80 113 108 90 70 - - - - Ricketts A partir desses valores, estabeleceram-se as somatórias dos incisivos, incisivos e caninos, tanto para o arco superior como o inferior (Tabela 4). Tabela 4. Somatória dos valores em gramas para a movimentação dos incisivos e dos incisivos e caninos. Fonte: MENDES, 1992. Autores Σ.I.S Σ I.I. Σ I.C.S Σ I.C.I Schwarz 196 170 326 294 Jarabak; Fizzell 320 240 595 455 Hixon et al 296 260 494 448 Reitan Adultos 210 184 350 318 Jovens 338 296 564 512 320 - - - Ricketts 45 Os níveis de força ótima para os dentes anteriores, contidos na Tabela 3 da página 43, mostram diferenças no que se refere aos valores preconizados pelos autores. Conseqüentemente, quando analisadas as somatórias desses valores (Tabela 4), constata-se que eles variam de 196 a 338 gramas para os incisivos superiores, 170 a 296 gramas para os incisivos inferiores, 326 a 595 gramas para os incisivos e caninos superiores e 294 a 512 gramas para os incisivos e caninos inferiores. Com base nestes resultados, observa-se discordância entre os autores, no que diz respeito à força ótima para a retração dos dentes anteriores. Por outro lado, existem variações individuais na reação tecidual, no padrão e densidade do osso alveolar, tamanho e forma radicular que, associados aos princípios mecânicos envolvidos, influenciam na quantidade e velocidade do movimento dentário. A força a ser aplicada ao dente dependeria do tipo de movimento: aproximadamente 250g durante o estágio final de movimentação contínua de um canino e somente 25g em um dente anterior em um movimento de intrusão. Quanto ao controle dos níveis de força, REITAN em 1969, recomendava que se evitasse a utilização de forças excessivas que poderiam criar extensas áreas de hialinização nos dentes anteriores, dificultando a sua retração, favorecendo assim a mesialização dos dentes posteriores. A mecânica de retração, apesar de ser utilizada em praticamente todas as técnicas ortodônticas, apresentaria uma variação muito grande no que diz respeito à maneira como é executada pelos diferentes profissionais. A aplicação de forças leves produziria osteoclastos primários de forma abundante e deveriam ser considerados essenciais para a movimentação dentária. 46 3 PROPOSIÇÃO Diante do exposto o autor pretende: 3.1) Determinar uma relação entre a quantidade de ativação e a força dissipada (relação carga/deflexão) por diferentes tipos de alças utilizadas em Ortodontia. 3.2) Verificar se existem diferenças significativas da relação carga/deflexão entre as alças que não foram submetidas ao tratamento térmico e aquelas tratadas termicamente. 3.3) Avaliar a influência da quantidade de fio utilizado para a confecção das alças no desempenho das mesmas. 47 4 MATERIAL E MÉTODO 4.1 Material A amostra utilizada neste estudo constou de 50 alças ortodônticas de fechamento de espaços. O fio utilizado foi de aço inoxidável 18/8 da marca comercial Morelli de secção transversal 0,018” x 0,025” e as dobras foram realizadas com o alicate número 139 (Bird Beak Plier – Código 900-709) e alicate “Tweed Loop Former Plier” (Código 900-720). Os fios foram cortados com o alicate “End Cutter” (Código 900-750, 3M Unitek Corp) e suas pontas foram arredondadas com a lima “Hauke File” (Código 808-001, 3M Unitek Corp), ambos da marca 3M Unitek Corp. Para padronização dos corpos de prova, foi construído um “template”, em papel milimetrado, das alças com tamanhos padronizados conforme as medidas que serão relatadas posteriormente (Figura 6, página 48). Para realizar as medições, foi utilizado um dispositivo de suporte para as alças e para o tensiômetro de precisão (Figuras 7, página 48). Este dispositivo permitiu o encaixe das alças, de um lado em um bráquete conversível da marca Morelli de referência 10.51.101, o qual foi soldado em uma placa quadrada de aço 48 Figura 6. Desenhos das alças avaliadas. A A, vertical loop com helicóide; B, “T” loop; B C, tear drop loop; D, bull loop; C E, alça reversa. D E A B 4 1 4 3 3 2 1 2 D C E 1 2 Figura 7. Dispositivo suporte de medição e paquímetro digital de precisão Stainless Hardered. A, Vista superior do dispositivo suporte: A1, Suporte fixo para encaixe das alças; A2, Base fixa de madeira; A3, Base móvel; A4, Torno de ativação. B, Vista superior do dispositivo suporte com tensiômetro digital posicionado: B1, tensiômetro digital; B2, haste horizontal do tensiômetro; B3, Suporte metálico móvel com bráquete soldado para fixação da alça durante a medição; B4, Régua milimetrada. C, Vista lateral do dispositivo suporte: C1, Base móvel; C2, Torno de ativação. D, Paquímetro digital ajustado para medições de 1mm de deflexão. 49 inoxidável de 1cm2 presa na base fixa e do outro lado à mola do tensiômetro digital de precisão da marca Kratos, que permite leituras de 0,01g, variando até 2000 gramas, preso em uma base móvel. A deflexão realizada pela alça foi conseguida através do giro horário de um torno adaptado ao dispositivo de suporte (Figura 7 A4 e 7 C2, página 48), à medida que o torno era girado, a abertura da alça era conferida visualmente através de uma régua milimetrada posicionada sob a mola e posteriormente com um paquímetro digital pré-ajustado na deflexão a ser avaliada (Figura 7 B4, página 48). A B C Figura 8. Forno de fundição EDG modelo F 3000, utilizado para realização do tratamento térmico. A, Visão frontal do forno; B, Close do painel de controle; C, Visão aproximada do compartimento interno onde foram colocadas as alças para o aquecimento durante o tratamento térmico. 50 Para a realização do tratamento térmico foi utilizado um forno de fundição da marca EDG modelo F 3000, totalmente digital e de alta precisão (Figura 8, página 49). 4.2 Método Com o objetivo de tornar este trabalho de pesquisa o mais próximo possível das situações que ocorrem, no dia a dia, de uma clínica ortodôntica, todas as alças de fechamento de espaços foram confeccionadas manualmente pelo mesmo operador devidamente calibrado e construídas, tomando-se o cuidado de manter a mesma seqüência de dobras durante sua construção para melhor padronização dos corpos de prova. Foram selecionados cinco (5) desenhos de alças que mais rotineiramente são empregados na clínica ortodôntica (Figura 6, página 48). Cada desenho diferente de alça possuía dez (10) exemplos, totalizando cinqüenta alças (50) a serem avaliadas, sendo que, destas, vinte e cinco (25) alças seriam avaliadas sem o tratamento térmico e vinte e cinco (25) após este procedimento. Todas as alças possuíam, nas suas extremidades mesiais e distais, uma pequena dobra perpendicular de 5mm com a qual seria possível fixá-las no dispositivo de suporte de medição e no tensiômetro de precisão (Figura 7 A, B e C, respectivamente página 48). O tempo e a temperatura adotados para o tratamento térmico foram de 5 minutos a 450ºC, como proposto por PHILLIPS em 1995. O processo de tratamento térmico ocorreu da seguinte forma: o forno foi ligado e regulado para atingir a temperatura de 450ºC; quando esta temperatura foi alcançada, as molas foram 51 colocadas no seu interior e iniciou-se a cronometragem do tempo de 5 minutos. O tempo gasto para a colocação das molas no interior do forno, após ter alcançado os 450ºC, fez com que esta temperatura caísse para 443ºC. Esta queda de 7ºC foi desprezada, pois, foram necessários apenas 5 segundos para que a temperatura voltasse a atingir 450ºC, mantendo-se neste nível durante todo o período do tratamento térmico que foi de 5 minutos. Quando este tempo foi alcançado, as molas foram removidas do interior do forno e deixadas ao ar livre para resfriamento espontâneo à temperatura ambiente que estava em 30ºC; sendo estas avaliadas criteriosamente quanto a presença de deformação permanente, o que não foi detectado. O tamanho das alças confeccionadas foi determinado através da retificação de um exemplo de cada modelo de alça e medido com paquímetro. As alças foram divididas em dois grupos: grupo não tratado termicamente e grupo tratado termicamente com um total de 25 alças em cada grupo. Para cada desenho diferente de mola, dentro de cada grupo, denominamos alças 1, 2, 3, 4 e 5, as quais possuíam as seguintes dimensões: 1) Vertical loop com helicóide: 40mm de comprimento, 8mm de altura, 3mm de diâmetro do helicóide, distância mínima visível entre as hastes verticais paralelas e ganchos laterais com 5mm. A quantidade total de fio utilizada foi de 7,7cm; 8 3 5 40 52 2) T loop: 40mm de comprimento, 7mm de altura, 14mm haste superior do “T” com 2mm de espaçamento entre as hastes horizontais e distância mínima visível entre as hastes verticais, ganchos laterais com 5mm. A quantidade total de fio utilizada foi de 9,1cm; 14 2 5 5 40 3) Tear drop loop: 40mm de comprimento, 7mm de altura, 2mm de raio e distância mínima visível entre as hastes oblíquas na região inferior e ganchos laterais com 5mm. A quantidade total de fio utilizada foi de 6,7cm; 4 7 5 40 4) Bull loop: 40mm de comprimento, 8mm de altura, hastes verticais paralelas com distância mínima visível de afastamento e ganchos laterais com 5mm. A quantidade total de fio utilizada foi de 6,6cm; 8 40 5 53 5) Alça reversa: 40mm de comprimento, 8mm de altura, hastes verticais paralelas com 2mm de afastamento e ganchos laterais com 5mm. A quantidade total de fio utilizada foi de 7,2cm; 2 8 5 40 As molas foram avaliadas na seguinte seqüência: vertical loop com helicóide, “T” loop, tear drop loop, bull loop e alça reversa. Inicialmente foram analisadas as molas não tratadas termicamente e depois as tratadas (Tabelas 5 e 6, páginas 57 e 58). Em cada grupo diferente de alça foram feitas três (3) medições em cada ativação de 1mm, 1,5mm, 2mm, 2,5mm. As medidas foram feitas pelo mesmo operador devidamente calibrado, com o auxílio de uma régua milimetrada posicionada sobre a base de madeira e conferidas com um paquímetro digital de precisão da marca “Stainless Hardered” (Figura 7D, página 48). Sempre, após cada ativação, foi permitido o retorno da mola à sua posição inicial, através do giro antihorário do torno de ativação e, em seguida, fazendo-se criteriosa inspeção visual de uma possível deformação plástica da alça para aquela ativação, sendo então os valores obtidos dispostos em tabelas para posterior análises estatísticas. As molas que sofreram qualquer grau de deformação plástica, isto é, qualquer mola que, após alguma ativação, não tenha conseguido retornar à sua posição original, foi devidamente registrada e suas ativações subseqüentes foram abortadas. 54 4.3 Controle do erro Os dados obtidos dos testes feitos com e sem tratamento térmico de libertação de tensões foram incluídos no programa estatístico “SPSS 10.0 for Windows” e submetidos à análise estatística. Para cada um dos cinco desenhos diferentes de alças avaliadas foram submetidas dez molas aos ensaios mecânicos, e para cada mola foram realizadas três repetições em cada uma das quatro deflexões analisadas. Todos os procedimentos desta pesquisa foram realizados pelo mesmo operador devidamente calibrado para tal. Foi realizada a média dos dados obtidos em cada uma das três repetições para cada deflexão. 4.4 Análise estatística O tratamento estatístico desta pesquisa foi realizado pelo Departamento de Estatística do Instituto de Matemática da Universidade Federal da Bahia, que utilizou o pacote estatístico “SPSS 10.0 for Windows”. Para responder aos objetivos do trabalho, foram analisadas as seguintes variáveis: • Tipo de alça: A. Vertical loop com helicóide; B. T loop; C. Tear drop loop; D. Bull loop; E. Alça reversa; 55 • Deflexão: - 1mm; - 1,5mm; - 2mm; -2,5mm; • Tratamento térmico: - Com; - Sem; • Carga: - Média das forças dissipadas pelas alças nas três ativações em cada deflexão; Além da análise descritiva, foram realizados testes para verificar a normalidade dos dados e homogeneidade das variâncias, a fim de utilizar técnicas de inferências adequadas para análise das observações em estudo (MONTGOMERY, 1984; HOFFMANN & VIEIRA 1989; TRIOLA, 1999). Foi considerado um nível de significância de 5%. Os testes e as técnicas utilizadas para estas análises foram as seguintes: Teste de Kolmogorov-Smirnov Testa a normalidade dos dados, baseando-se no valor absoluto da diferença máxima entre a distribuição acumulada observada e esperada admitindo a suposição de normalidade (HOFFMANN & VIEIRA, 1989). 56 Teste de Homogeneidade de Variâncias Testa a homogeneidade, ou seja, se a variância dentro dos grupos é constante (igual). Análise de Variância (ANOVA) A análise de variância é um procedimento utilizado para testar a igualdade de três ou mais médias populacionais, baseada na análise de variâncias amostrais (TRIOLA 1999). Deve ser aplicada depois de satisfeitas as suposições de independência, normalidade e homocedasticidade. Como na prática dificilmente essas suposições são perfeitamente satisfeitas, é possível aplicar a ANOVA quando existem pequenos desvios destas pressuposições. Teste de Tukey Uma vez rejeitada a hipótese de que as médias são iguais (hipótese nula da ANOVA), utiliza-se este teste para verificar quais pares de médias diferem entre si (MONTGOMERY, 1984). 57 5 RESULTADO As médias dos valores das medições das três ativações obtidas sem e após o tratamento térmico das alças estão disponíveis respectivamente nas tabelas 5 e 6 (página 57 e 58) para as alças: vertical loop com helicóide, T loop, tear drop loop, bull loop e alça reversa respectivamente, sendo esses dados dispostos nos gráficos 4 e 5 (páginas 58 e 59). Tabela 5. Médias dos valores das medições de todas as ativações e deflexões obtidas sem o tratamento térmico das alças. A letra “X” significa que o valor foi descartado, pois a mola sofreu deformação permanente após a referida deflexão. Tipo de mola 1mm 1,5mm 2mm 2,5mm sem tratamento térmico Média 3 ativ. Média 3 ativ. Média 3 ativ. Média 3 ativ. Vertical loop c/ helicóide 222,67 334,80 446,20 581,40 T loop 115,67 187,00 260,13 352,33 Tear Drop Loop 291,00 430,87 X X Bull Loop 280,27 381,27 598,93 X Alça Reversa 275,74 378,47 524,40 647,20 58 Tabela 6. Médias dos valores das medições de todas as ativações e deflexões obtidas após o tratamento térmico das alças. A letra “X” significa que o valor foi descartado, pois a mola sofreu deformação permanente após a referida deflexão. Tipo de mola 1mm 1,5mm 2mm 2,5mm com tratamento térmico Média 3 ativ. Média 3 ativ. Média 3 ativ. Média 3 ativ. Vertical loop c/ helicóide 139,67 241,13 334,33 430,47 T loop 82,13 149,60 219,87 306,40 Tear Drop Loop 216,53 370,07 X X Bull Loop 242,60 356,40 559,07 X Alça Reversa 216,40 340,87 488,33 621,47 Médias das ativações sem tratamento térmico Carga em gramas 800 700 Vertical loop c/ helicóide 600 T loop 500 Tear drop loop 400 300 Bull loop 200 Alça reversa 100 0 1mm 1,5mm 2mm 2,5mm Deflexão Gráfico 4: Comparação das médias das alças sem o tratamento térmico em todas as deflexões e ativações. A alça tear drop loop não está representada na ativação de 2,5mm porque apresentou deformação plástica. 59 Médias das ativações após o tratamento térmico Carga em gramas 800 700 Vertical loop com helicoide 600 T loop 500 Tear drop loop 400 300 Bull loop 200 Alça reversa 100 0 1mm 1,5mm 2mm 2,5mm Deflexão Gráfico 5: Comparação das médias das alças após o tratamento térmico em todas as deflexões e ativações. A alça tear drop loop não está representada na ativação de 2,5mm porque apresentou deformação plástica. O coeficiente de variação, que mede a dispersão relativa dos dados em torno da média, permite comparar a dispersão dos grupos. Neste estudo, os coeficientes de variação, em sua maioria, encontram-se razoavelmente próximos uns dos outros e em valores (abaixo de 5%) que indicam que o conjunto de dados é razoavelmente homogêneo, mas vale destacar que em cinco casos o coeficiente de variação não ficou dentro dos 5%, porém não ultrapassou 12%, confirmando que a amostra possui dados aceitáveis de homogeneidade. Ainda analisando estes cinco dados que ficaram fora dos 5% do coeficiente de variação, pode-se observar que em apenas um caso o desvio padrão foi superior a 40 gramas, sendo este relacionado com a alça vertical loop com helicóide não submetida ao tratamento térmico, o que representa apenas 2,6% da amostra. 60 Para as tabelas 7, 8, 9 e 10 (páginas 61 e 62) apresentadas a seguir têm-se as seguintes legendas: • As alças submetidas ao tratamento térmico foram identificadas com a letra “c” após a letra identificadora da alça conforme descrito na página 54. - Ac: Vertical loop com helicóide - Bc: T loop - Cc: Tear drop loop - Dc: Bull loop - Ec: Alça reversa • As alças que não foram submetidas ao tratamento térmico foram identificadas com a letra “s” após a letra identificadora da alça conforme descrito nas páginas 54. - As: Vertical loop com helicóide - Bs: T loop - Cs: Tear drop loop - Ds: Bull loop - Es: Alça reversa 61 Tabela 7. Análise descritiva dos dados na deflexão de 1mm. Número de observações, média, desvio padrão, percentual do coeficiente de variação, carga mínima e máxima desempenhada pelas molas na deflexão de 1mm. Tipo n° Desvio Coef. Mola Observ. Média Padrão Variação% Mínimo Máximo Ac 5 139,67 2,5714 1,84 136,33 143,00 As 5 222,67 16,3016 8,98 204,33 253,67 Bc 5 82,13 6,9655 8,48 72,67 89,33 Bs 5 115,67 2,3933 2,07 112,33 118,00 Cc 5 216,53 5,0562 2,34 211,67 222,33 Cs 5 291,00 9,5051 3,27 280,67 301,67 Dc 5 242,60 8,3243 3,43 232,67 253,00 Ds 5 280,27 9,7111 3,46 268,00 290,00 Ec 5 216,40 7,8323 3,62 207,00 226,00 Es 5 275,74 10,7157 3,89 264,67 293,00 Tabela 8. Análise descritiva dos dados na deflexão de 1,5mm. Número de observações, média, desvio padrão, percentual do coeficiente de variação, carga mínima e máxima desempenhada pelas molas na deflexão de 1,5mm. Tipo n° Desvio Coef. Mola Observ. Média Padrão Variação % Mínimo Máximo Ac 5 241,13 4,5798 1,90 234,00 245,33 As 5 334,80 13,1198 3,54 325,66 354,67 Bc 5 149,60 14,097 9,42 129,00 163,67 Bs 5 187,00 4,2108 2,25 181,67 191,67 Cc 5 370,07 13,6007 3,68 356,00 388,00 Cs 5 430,87 9,3779 2,18 418,00 443,33 Dc 5 356,40 7,8702 2,21 346,67 365,00 Ds 5 381,27 12,6532 3,32 364,00 397,00 Ec 5 340,87 9,5031 2,79 326,67 352,33 Es 5 378,47 13,9022 3,67 367,67 401,67 62 Tabela 9. Análise descritiva dos dados na deflexão de 2mm. Número de observações, média, desvio padrão, percentual do coeficiente de variação, carga mínima e máxima desempenhada pelas molas na deflexão Tipo de 2mm. n° Desvio Mola Observ. Média Padrão Coef. Variação % Mínimo Máximo Ac 5 334,33 5,3997 1,62 326,67 340,33 As 5 446,20 8,985 2,99 434,00 478,67 Bc 5 219,87 9,1834 4,18 210,33 233,00 Bs 5 260,13 7,1213 2,74 253,00 270,00 Dc 4 559,07 10,7215 1,92 542,33 571,00 Ds 4 598,93 15,1928 2,54 584,33 620,67 Ec 5 488,33 9,0176 1,85 475,33 499,67 Es 5 524,40 18,7739 3,58 499,67 543,33 Tabela 10. Análise descritiva dos dados na deflexão de 2,5mm. Número de observações, média, desvio padrão, percentual do coeficiente de variação, carga mínima e máxima desempenhada pelas molas na deflexão Tipo de 2,5mm. n° Desvio Mola Observ. Média Padrão Coef. Variação % Mínimo Máximo Ac 5 430,47 5,8374 1,36 423,67 437,67 As 5 581,40 26,5578 4,19 567,00 624,67 Bc 5 306,40 8,872 2,90 292,33 314,33 Bs 5 352,33 5,0396 1,43 346,00 357,67 Ec 5 621,47 9,4663 1,52 610,00 635,33 Es 5 647,20 24,7933 3,83 621,00 675,67 Após a análise descritiva, foram testadas a normalidade e a homocedasticidade dos dados através dos testes de Kolmogorov-Smirnov e de homogeneidade respectivamente (tabela 11, página 63). 63 Tabela 11: Resultados do p-valor dos testes de Kolmogorov-Smirnov e de homogeneidade. Testes de normalidade e homogeneidade das variâncias para as forças dissipadas pelas alças com e sem tratamento térmico nas deflexões 1,0mm, 1,5mm, 2,0mm e 2,5mm. O nível de significância considerado foi de 0,05. Deflexão Normalidade (p-valor) Homogeneidade (p-valor) para as alças para as alças Com tratamento Sem tratamento Com tratamento Sem tratamento 1,0 mm 0,047 0,166 0,133 0,002 1,5 mm 0,063 0,266 0,106 0,299 2,0 mm 0,082 0,302 0,177 0,246 2,5 mm 0,104 0,398 0,222 0,098 Pode-se observar na tabela 11 que através do teste de normalidade para 1,0mm de deflexão com tratamento térmico foi rejeitada a hipótese de normalidade dos dados (p-valor: 0,047) e através do teste de homogeneidade para 1,0mm de deflexão sem tratamento térmico foi rejeitada a hipótese de variância constante (pvalor: 0,002). Sendo decidido utilizar a análise de variância também nestes casos, deve-se sempre destacar que não foram atendidos os pré-requisitos. Vale ressaltar que o maior valor de coeficiente de variação foi observado para alça A sem tratamento na deflexão 1,0 mm (Tabela 8, página 61). Nos demais casos, os prérequisitos foram atendidos e utilizou-se a análise de variância (ANOVA). Os resultados obtidos através da ANOVA fornecem evidências de que, ao nível de 5% de significância, deve-se rejeitar a hipótese de igualdade da força média dissipada para cada tipo de alça, com e sem tratamento térmico em todas as deflexões estudadas. O p-valor obtido em cada análise de variância foi de um valor aproximando-se a zero, podendo ser descrito por 0,0001. 64 Após a aplicação da análise de variância de múltiplos fatores (ANOVA) que evidenciou que as forças médias dissipadas por cada tipo de alça são diferentes, foi realizada uma comparação de todos os possíveis pares de médias através do Teste de Tukey para verificar quais tipos de alças diferem entre si. Para as alças que não foram submetidas ao tratamento térmico verificou-se que na deflexão de 1,0mm as alças tear drop loop, bull loop e alça reversa não diferem entre si, o mesmo ocorre com as alças bull loop e alça reversa na deflexão de 1,5mm para o nível de 5% de significância. Estes resultados podem ser melhor visualizados através do gráfico 4 (página 58). Para as alças que foram submetidas ao tratamento térmico, verificou-se que, ao nível de 5% de significância, na deflexão de 1,0mm apenas as alças tear drop loop e alça reversa não diferem entre si, o mesmo ocorreu com os pares de alças tear drop loop e bull loop, bull loop e alça reversa na deflexão de 1,5mm. Estes resultados podem ser melhor visualizados através do gráfico 5 (página 59). Os gráficos 6 a 10 (páginas 65 a 67) apresentam comparações das médias das forças dissipadas pelos mesmos modelos de alças sem e com o tratamento térmico em todas as ativações. Pode ser observado em todos esses gráficos que este procedimento promoveu uma redução da relação carga/deflexão, sendo isto mais evidente na alça vertical com helicóide seguida pelo tear drop loop, T loop, alça reversa e bull loop estando este fato relacionado a esta ser a seqüência de alça que contenha a maior quantidade de fio em regiões de tensões, justamente onde o efeito de tratamento térmico é mais evidente. Os gráficos 11 a 14 (páginas 67 a 69) apresentam comparações das médias mínimas e máximas de todas as alças com e sem tratamento térmico; podendo ser 65 observado que o tratamento térmico promoveu uma redução da relação carga/deflexão mínima e máxima em todas as alças analisadas Alça vertical com helicóide Carga em gramas 600 500 400 300 200 100 Com tratamento Sem tratamento 0 1mm 1,5mm 2mm 2,5mm Deflexão Gráfico 6: Comparação das médias da alça vertical com helicóide com e sem tratamento térmico de libertação de tensões. T loop Carga em gramas 600 500 400 300 200 100 Com tratamento térmico Sem tratamento térmico 0 1mm 1,5mm 2mm 2,5mm Deflexão Gráfico 7: Comparação das médias do T loop com e sem tratamento térmico de libertação de tensões. 66 Tear drop loop Carga em gramas 600 500 400 300 200 Com tratamento térmico 100 Sem tratamento térmico 0 1mm 1,5mm 2mm 2,5mm Deflexão Gráfico 8: Comparação das médias do tear drop loop com e sem tratamento térmico de libertação de tensões. Bull loop 800 Carga em gramas 700 600 500 400 300 200 Com tratamento térmico 100 Sem tratamento térmico 0 1mm 1,5mm 2mm 2,5mm Deflexão Gráfico 9: Comparação das médias do bull loop com e sem tratamento térmico de libertação de tensões. 67 Alça reversa 700 Carga em gramas 600 500 400 300 200 Com tratamento térmico 100 Sem tratamento térmico 0 1mm 1,5mm 2mm 2,5mm Deflexão Gráfico 10: Comparação das médias da alça reversa com e sem tratamento térmico de libertação de tensões. Comparação das médias mínimas e máximas de todas as alças com e sem tratamento térmico Carga em gramas 400 300 200 100 0 Com Com Sem Vertical looploop Vertical comhelicóide com helicóide Com Com Com Com Com Sem Com Sem Com Sem Com Sem T loop TearTear drop drop Bull loop reversa T loop Bull loop AlçaAlça reversa loop loop Deflexão 1mm Gráfico 11: Comparação das médias mínimas e máximas de todas as alças com e sem tratamento térmico na deflexão de 1mm. 68 Comparação das médias mínimas e máximas de todas as alças com e sem tratamento térmico 400 300 200 100 0 Com Sem Com Vertical Vertical looploop com helicóide com helicóide Com Sem Com Sem Com Sem Com Com Com Com Sem T loop reversa T loop TearTear drop drop Bull Bull loop loop AlçaAlça reversa loop loop Deflexão 1,5mm Gráfico 12: Comparação das médias mínimas e máximas de todas as alças com e sem tratamento térmico na deflexão de 1,5mm. Comparação das médias mínimas e máximas de todas as alças com e sem tratamento térmico 700 600 Carga em gramas Carga em gramas 500 500 400 300 200 100 0 Com Com Sem Vertical loop Vertical loop com helicóide Com Com T loop Sem T loop Com Com Bull loop Sem Bull loop Com Com Sem Alça reversa Alça reversa com helicóide Deflexão 2mm Gráfico 13: Comparação das médias mínimas e máximas de todas as alças com e sem tratamento térmico na deflexão de 2mm. 69 Comparação das médias mínimas e máximas das alças com e sem tratamento térmico Carga em gramas 800 600 400 200 0 Com Com Sem Vertical loop Vertical loop com com helicóide helicóide Com Com T loop Sem T loop Com Com Sem Alça reversa Alça reversa Deflexão 2,5mm Gráfico 14: Comparação das médias mínimas e máximas das alças com e sem tratamento térmico na deflexão de 2,5mm. 70 6 DISCUSSÃO A Ortodontia atual convive com uma evolução bastante visível dos materiais ortodônticos e em especial das ligas metálicas. Frente a essa evolução constante, torna-se extremamente necessário estudar, analisar e principalmente saber o porquê de preferir usar tal liga em detrimento da outra, fazendo-se imperativo o conhecimento dos aspectos metalúrgicos dessas ligas (EICK, 1989; BRANTLEY, 1989; TOTTI, 1992; ANUSAVICE, 1998). Os processos de fabricação, tratamento térmico e acabamento da superfície do aço influenciam no comportamento do metal submetido a ciclos de esforços requeridos. O aço inoxidável tem sido muito estudado e utilizado na prática ortodôntica, uma vez que possui boas propriedades, sendo estas amplamente conhecidas e previsíveis (THUROW, 1972; REISBICH, 1980; EICK, 1989; TOTTI, 1992; MUENCH, 1994; PHILLIPS, 1967; ANUSAVICE, 1998; FERREIRA, 1999). Para um profissional obter êxitos em seus tratamentos ortodônticos, onde há a utilização de alças de retração de caninos e de fechamento de espaços dos incisivos, há necessidade de um profundo conhecimento dos princípios de física, em especial à relação momento/força e carga/ deflexão. 71 Vários autores afirmam que o tratamento térmico promove benefícios para as alças de fechamento de espaços, reduzindo a concentração de esforços, melhorando as qualidades elásticas dos fios de aço inoxidável e libertando tensões introduzidas durante a manipulação diminuindo a possibilidade de ruptura durante o uso clínico (KOHL, 1964; THUROW, 1972; BRANTLEY, 1989; TOTTI, 1992; ANUSAVICE, 1998; FERREIRA, 1999). O tempo e a temperatura para tal procedimento podem variar entre 5 a 20 minutos em temperatura de 370 a 460oC, independente do diâmetro do fio utilizado (LINO, 1973, BRANTLEY, 1978; MUENCH, 1994), estando o procedimento de tratamento térmico aqui adotado dentro desses valores. A melhora em torno de 10% observada no desempenho das alças está de acordo com os achados de BRANTLEY em 1989 (Tabelas 5 a 10, páginas 57, 58, 61 e 62; gráficos 4 a 14, páginas 58, 59, 65 a 69). Analisando os resultados dispostos na tabela 5 (página 57) e mostrados através do gráfico 4 (página 58) e os dados da tabela 6 (página 58) e mostrados através do gráfico 5 (página 59), pode-se dizer que todas as alças e suas respectivas molas tiveram um comportamento bastante semelhante, isto é, em todas as ativações houve um aumento gradual da carga à medida que a deflexão também era aumentada. Observando-se os dados obtidos das alças tear drop loop e bull loop (tabelas 5 e 6, páginas 57 e 58 respectivamente) pode-se notar que os mesmos não possuem valores em todas as quatro deflexões, isto ocorreu porque, em tais ativações, não registradas, houve deformação permanente dessas alças, isto é, após a ativação, tais molas não retornaram às suas posições originais, não sendo então registrados estes valores. Na alça tear drop loop esta deformação plástica ocorreu na deflexão de 2mm e na alça bull loop ocorreu na deflexão de 2,5mm. 72 Analisando as medidas descritivas dispostas nas tabelas 7 a 10 (páginas 61 e 62) pode-se observar que a força média dissipada pelos cinco tipos de alças sem o tratamento térmico foi superior à força média das alças submetidas a este procedimento em todas as deflexões avaliadas e a medida que a deflexão era aumentada de 1, 1,5, 2 e 2,5mm, também era aumentada a carga desempenhada pela alça. Pode-se notar que as alças com maior quantidade de fio utilizado em sua confecção desempenhou uma menor relação carga/deflexão. Em relação aos efeitos benéficos do tratamento térmico sobre os fios de aço inoxidáveis, os achados do presente estudo estão de acordo com vários autores (KOHL, 1964; THUROW, 1972; BRANTLEY, 1989; FERREIRA, 1999), mas não estão totalmente de acordo com as pesquisas de TOTTI, em 1992, que encontrou deformação permanente em todas as alças após o tratamento térmico, sendo esta em menor nas espessuras de fios aqui utilizadas que foi a 0,018” x 0,025”, o que não foi observado no presente estudo, onde nenhuma alça sofreu deformação plástica por efeito do tratamento térmico. Em tratamentos ortodônticos que sejam necessários o uso de alças de fechamento de espaços, vários aspectos devem ser considerados, dentre eles temos: o tipo de liga utilizada e se foi feito ou não o tratamento térmico, o desenho da alça utilizada e a magnitude de ativação da mesma, a incorporação ou não de pré-ativações (SHIMIZU, 1999; BRAUN, 2002), as reações histológicas nos tecidos que circundam os dentes, o número de dentes a serem movimentados e a necessidade ou não de controle de ancoragem; todos estes aspectos precisam ser cuidadosamente analisados para que ocorra um movimento dentário adequado com completo controle da inclinação do dente e que os tecidos de suporte que circundam os dentes não sofram injúrias. É importante, então, que a movimentação não 73 provoque extensas áreas de hialinização, as quais podem dificultar e/ou retardar o movimento (MENDES, 1992). Estes critérios estão diretamente relacionados com a magnitude da força aplicada, havendo, então, a necessidade de se estabelecerem os valores ideais, força ótima, para a movimentação de um ou mais dentes (MACAPAMPAM, 1954; REITAN, 1969; GIANELLY e GOLDMAN, 1971; JARABAK & FIZZELL, 1975; OPPENHEIM, 1994. SHIMIZU,1999). Os diferentes aspectos abordados mostram a complexidade da mecânica de retração e a necessidade do conhecimento de seus aspectos biomecânicos e do discernimento de quem a executa de não considerá-la isoladamente, e sim, como uma parte de um todo que é o tratamento ortodôntico. As alças de retração devem apresentar uma relação momento/força alta e uma relação carga/deflexão baixa, para que os níveis de força sejam relativamente constantes durante a sua ativação e desativação, facilitando a obtenção do movimento de translação (MENDES, 1992; SHIMIZU, 1999). As propriedades da alça de retração podem ser alteradas pela espessura e módulo de elasticidade do fio, pelo desenho da alça e quantidade de fio utilizado na sua confecção, bem como pela magnitude de ativação, pela incorporação ou não de dobras de pré-ativação e pelo efeito do tratamento térmico. Parece existir discrepância entre a magnitude de força produzida por certas alças de retração e os valores de força ótima preconizados pelos autores. Os valores de força ótima recomendada para a retração dos dentes anteriores variam de 196 a 338 gramas para os incisivos superiores, 170 a 296 gramas para os incisivos inferiores, 326 a 595 gramas para os incisivos e caninos superiores e 294 a 512 gramas para os incisivos e caninos inferiores (REITAN, 1957; HIXON et al., 1969; JARABAK & FIZZELL, 1975; RICKETTS, 1976), 65 e 170 gramas para os caninos 74 Grupo de dentes Incisivos superiores (196g-338g) Incisivos inferiores (170g-296g) Caninos superiores 1mm 1,5mm 2mm 2,5mm CDE A AB B AC AB B CDE A B ACDE B B AB B (65g-170g) B Caninos inferiores B (62g-130g) B Incisivos e caninos superiores (326g-595g) Incisivos e caninos inferiores (294g-512g) CDE ABDE A ACDE AE AB CDE AE AB ACDE A B Tabela 12. Comparação das alças analisadas que se enquadram nos valores referenciais de força ótima (segundo JARABACK e FIZZELL, 1975) em suas respectivas deflexões. A: Vertical loop com helicóide; B: T loop; C: Tear drop loop; D: Bull loop; E: Alça reversa. Letras azuis representam alças tratadas termicamente; Letras vermelhas representam alças não tratadas termicamente. 75 superiores, 62 a 130 gramas para os caninos inferiores. Levando em consideração as dimensões das alças aqui utilizadas e analisando sob este aspecto de força ótima, observa-se as seguintes alças que possuem registros dentro desses valores referenciais de força ótima para movimentação dos dentes (Tabela 12, página 74). Baseando-se na tabela 12, página 74, para molas tratadas termicamente, pode-se dizer que em tratamentos ortodônticos que necessitem distalização inicial dos caninos superiores as alças mais apropriadas foram a vertical loop com helicóide e o T loop na deflexão de 1mm ou somente o T loop na deflexão de 1,5mm e para alças não tratadas termicamente, apenas a alça T loop com 1mm de ativação. Após a retração dos caninos superiores, o fechamento de espaços dos incisivos superiores pode ser realizado com a utilização das alças tratadas termicamente: tear drop loop, bull loop e alça reversa com ativação de 1mm, vertical loop com helicóide ativada em 1,5 ou 2mm e T loop ativado em 2 ou 2,5mm, e para alças que não foram tratadas termicamente, pode-se utilizar: o vertical loop com helicóide ativado em 1 ou 2mm, o tear drop loop ativado em 1mm e o T loop ativado em 1,5 ou 2mm. Em situações clínicas que permitem certa perda de ancoragem, pode-se fazer a retração em massa dos seis dentes anteriores. Nesses casos, têm-se para o grupo submetido ao processo de tratamento térmico as alças tear drop loop ativada em 1,5mm, o vertical loop com helicóide ativado em 2 ou 2,5mm, o bull loop e a alça reversa ativados em 1,5 ou 2mm, o T loop ativado em 2mm, e para o grupo que não recebeu tratamento térmico têm-se: o vertical loop com helicóide, podendo ser ativado em 1,5, 2 ou 2,5mm, o tear drop loop ativado em 1,5mm, o bull loop ativado em 1,5mm, a alça reversa ativada em 1,5 e 2mm e o T loop ativado em 2,5mm. 76 Ainda analisando a tabela 12 (página 74), referindo-se a distalização dos caninos inferiores, apenas o T loop, com ou sem tratamento térmico, na menor ativação, promoveu cargas compatíveis para esse movimento. Já o fechamento de espaços no arco inferior, com movimentação dos quatro incisivos, pode ser realizado com todas as alças, a saber: alças tear drop loop, bull loop e alça reversa com ou sem tratamento térmico e vertical loop com helicóide sem tratamento na ativação de 1mm, vertical loop com helicóide com tratamento térmico ativado em 1,5mm, T loop ativado em 1,5mm sem tratamento ou em 2mm com ou sem tratamento térmico de libertação de tensões. Nos tratamentos ortodônticos que permitem a retração em massa dos seis dentes anteriores inferiores, podem ser utilizados o tear drop loop, bull loop e a alça reversa, todos com ou sem tratamento térmico na ativação de 1,5mm, além da alça vertical loop com helicóide, sem tratamento, que também pode ser ativada. Em 2mm, com ou sem tratamento térmico a alça vertical loop com helicóide pode ser utilizada, além da alça reversa com tratamento. Em 2,5mm, o T loop pode ser ativado, independentemente do tratamento térmico ter sido realizado ou não, assim como a alça vertical loop com helicóide com tratamento. Analisando a tabela 12 (página 75) sob outro prisma, observa-se que com ativações de 1mm em casos de retração em massa dos incisivos e caninos tanto superiores como inferiores, nenhuma alça analisada deveria ser empregada, pois os valores de forças obtidos com as mesmas não estão dentro dos limites de força ótima preconizados. Esta exclusão também ocorreu com ativações de 1,5mm em distalização dos caninos inferiores e para os caninos superiores com alças não tratadas termicamente. Nas ativações de 2mm, observou-se que em distalizações de caninos superiores e inferiores, nenhuma das alças analisadas deveria ser 77 empregada. Já nas ativações de 2,5mm, nenhuma alça deveria ser usada para distalização dos caninos superiores, caninos inferiores, incisivos inferiores, e somente as alças não tratadas termicamente nos casos de fechamento de espaços dos incisivos superiores. 78 7 CONCLUSÃO Com base nos resultados desta pesquisa pode-se concluir que: 7.1) À medida que se aumentou a deflexão de ativação das alças foi observado um acréscimo significativo das cargas geradas pelas mesmas; 7.2) As alças submetidas ao tratamento térmico de libertação de tensão geraram, significativamente, proporções carga/deflexão mais baixas que as alças não tratadas termicamente, consequentemente proporcionam magnitudes de forças mais constantes durante a desativação; 7.3) O aumento da proporção carga/deflexão gerada pelas alças estava intimamente relacionado com a quantidade de fio utilizado na confecção destas, quanto menos fio usado, maior a proporção carga/deflexão observada; 79 8 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ALBUQUERQUE, F.M. - Análise comparativa de alguns recursos no fechamento de espaços de extrações de primeiros pré-molares. 1987. 85 f. Tese de Mestrado em ortodontia - Faculdade de Odontologia da UFRJ, Rio de Janeiro. ANUSAVICE, K.J. - Phillips Materiais Dentários. 10a ed. Rio de Janeiro: Editora Guanabara Koogan, 1998, 412p. ARBUCKLER, G., SONDHI, A. - Canine root movement: an evaluation of root springs. Am. J. Orthod., v. 77, p 626-635, 1980. BATY, D.L., STORIE, D.J., VON FRUNHOFER, J.A. - Synthetic elastomeric chains: a literature review. Am. J. Orthod., v. 105, p. 536-542, 1994. BEGG, P.R. - Differential force in orthodontic treatment. Am. J. Orthod., v. 42, p. 481510, 1956. BENNETT, J.C., MCLAUGHLIN, R.P. - Controlled space closure with a preadjusted appliance system. J. Clin. Orthod., v. 24, n. 24, p. 251-60, Apr. 1990. BOESTER, H.C. & JOHNSTON, E.L. - A clinical investigation of the concepts of differential and optimal force in canine retraction. Angle Orthod., v. 22, n. 2, p. 113-19, Apr. 1974. 80 BRANTLEY, W.A. et al. - Bending deformation studies of orthodontic wire. J. Dent. Res. v. 57, p. 609-615, Apr. 1978. BRANTLEY, W.A. - Orthodontic wire. In: O’BRIEN, W.J. Dental materials properties and selection. Chicago: Quintessence, 1989. 603p. Cap. 20. p. 381-395. BRAUN, S. & GARCIA J.L. - The gable bend revisited. Am. J. Orthod., v. 122, n. 5, 2002. BULCKE, M.M.V. et al. - Location of the centers of resistence for anterior teeth during retraction using the laser reflection technique. Am. J. Orthod., v. 91, n. 5, p. 37584, May 1987. BULL, H.L. - Obtaining facial balance in the treatment of class II, division 1. Angle Orthod., v. 21, p. 139-49, 1951. BURSTONE, C.J., The rationale of the segmented arch. Am. J. Orthod., v. 48, n. 11, p. 805-22, Nov. 1962. _______. The segmented arch approach to space closure. Am. J. Orthod., v. 82, n. 5, p. 361-378, Nov. 1982. _______. Welding of TMA wire. Clinical applications. J. Clin. Orthod., v. 21, n. 9, p. 609615, Sept. 1987. _______. Application of bioengineering to clinical orthodontics. In: Graber, T.M., Vanarsdall Jr, R.L. Orthodontics current principles and techniques. 2a edição, St. Louis: Mosby, 1994. 965p. BURSTONE, C.J.; BALDWIN, J.J. & LAWLESS, D.T. - The aplication of continuous force to ortodontics. Angle Orthod., Chicago, v. 31, n. 1, p. 1-14, Jan. 1961. BURSTONE, C.J., GROVES, M.H. - Threshold and optimum force values for maxillary tooth movement. J. Dent. Res., v. 39, p. 695, Apr. 1961. BURSTONE, C.J. KOENIG, HA. - Optimizing anterior and canine retraction. Am. J. Orthod., v. 70, n. 1, p. 1-19, July 1976. 81 _______. Creative were bending – the force system from step and V bends. Am. J. Orthod. Dentofac. Orthop, v. 93, n.1, p. 59-67, Jan. 1988. BURSTONE, C.J., PRYPUTNIEWICS, R.J. - Holographic determination of centers of rotation produced by orthodontic forces. Am. J. Orthod., v. 77, n. 4, p. 396-409, Apr. 1980. CHACONAS, S.J.; CAPUTO, A.A.; & MIYASHITA, K. - Force distrubution comparisons of various retraction archwires. Angle Orthod., Chicago, v. 59, n. 1, p. 25-39, Jan. 1989. CAPUTO, A.A., CHACONAS, S.J., HAYASHI, R.K. - Photoelastic visualization of orthodontic forces during canine retraction. Am. J. Orthod., v. 65, n. 3, p. 250-9, Mar. 1974. CARR, W.K. - Simultaneous in masse retraction of maxilary anteriors with lingual root torque. J. Clin. Orthod., v. 5, n. 4, p. 200-12, Apr., 1971. DRESCHER, D., BOURAUEL, C., SCHUMACHER, H.A. - Frictional forces between bracket and arch wire. Am. J. Orthod. Dentofac. Orthop., v. 96, n. 5, p. 397-404, Nov. 1989. EDIE J.W. et al - Surface corrosion of nitinol and stainless steel under clinical conditions. Angle Orthod., Aplleton, v.51, n. 4, p. 319-24, Oct. 1981. EICK, J.D. - Physical properties In: O’BRIEN, W.J. Dental materials properties and selection. Chicago: Quintessence, 1989. 603p. Cap. 1. p 17-34. FAULKNER, M.G. et al. - On the use of vertical loops in retraction systems. Am. J. Orthod. Dentofac. Orthop., v. 99, n.4, p. 328-36, Apr. 1991. FERREIRA, M.A. - Aspectos metalúrgicos das ligas utilizadas em ortodontia. J. Bras. Ortodon., ano 4, n. 19, p. 95-102, maio, 1999. 82 GARNER, L.D., ALLAI, W.W., MOORE, B.K. - A comparison of frictional forces during simulated canine retraction of a continuous edgewise arch wire. Am. J. Orthod., v. 90, n. 3, p. 199-203, Sept. 1986. GIANELLY, A.A., GOLDMAN, H.M. - Biologic basis of orthodontics. Philadelphia, Lea & Febiger, 1971, 271p. GIANELLY, A.A.; BEDNAR, J.R.; DIETZ, V.S. - A bidimensional edgewise technique. J. Clin.Orthod., v. 19, n. 6, p. 418-21, Jan. 1985. HALDERSON, H. JOHNS, E. E., MOYERS, R. - The selection of forces for tooth movement. Am. J. Orthod., v. 39, n. 1, p. 25-35, Jan. 1953. HIXON, E.H. et al. - Optimal force, differential force and anchorage. Am. J. Orthod., v. 55, n. 5, p. 437-57, May, 1969. HOFFMANN, R. & VIEIRA S. - Estatística experimental. Editora Atlas S.A. 1989. JARABAK, J.R. & FIZZELL, J.A. - A technique and treatment with light-wire edgewise appliance. 2a edição St. Louis, Mosby, 1972. _______. Aparatologia del arco de canto con alambres delgados. Buenos Aires: Editora Mundi, 1975. 612 p. v. 1. Cap. 7. p.275-379. JOULE, W. R. - The Bull technique. Am. J. Orthod., v. 46, n. 4, p. 245-252, Apr., 1960. KOHL, R.W. - Mettalurgy in Orthodontics. Angle Orthod., v. 34, n. 1, p. 37-52, Fall 1964. LEWIS, P. D. – Class II treatment in orthodontics. Am. J. Orthod., v. 70, n. 5, p. 529-42, Nov. 1976. LINO, A. P. - Avaliação de propriedades mecânicas de algumas formas de alça de retração ortodôntica, em função do tratamento térmico. São Paulo, 1970. Tese de doutorado - Faculdade do Odontologia da Universidade de São Paulo. MACAPAMPAM, L.C. et al - Early tissue changes following tooth movement in rats. Angle Orthod., Chicago, v. 24, n. 2, p. 79-95, Apr. 1954. 83 MANHARSTSBERGER, C.; MORTON, N.Y. & BURSTONE, C.J. - Space closure in adult patient using the segmented arch technique. Angle Orthod., Chicago, v. 59, n. 3, p. 205-210, Fall 1989. MARCOTTE, M. R. - Biomechanics in Orthodontics, p. 127-137, B. C. Decker, Toronto, 1990. MAYORAL, J. & MAYORAL, G. - Técnica ortodóncica con fuerzas ligeras. Barcelona, 1976, v. 1 e 2, 793 p. Cap. 3. p. 32-46. MENDES, A.M.; BÁGGIO, P.E.; BOLOGNESE, A.M. - Fechamento de espaços. Rio de Janeiro, Revista da Sociedade Brasileira de Ortodontia, v. 2, n. 1, p. 11-19, jan. / jun. 1992. MONTGOMERY, D.C. - Design and analysis of experiments. 2a ed. Editora John Wiley & Sons lnc,1984. MOYERS, R.E., BAUER, J.L. - The periodontal response to various tooth movement. Am. J. Orthod., v. 36, n. 8, p. 572-80, Aug. 1950. MUENCH, A. - Metais em ortodontia, in S. Interlandi: Ortodontia bases para iniciação. 3a edição, Artes Médicas editora, cap. 8, 1994, São Paulo – SP. NIKOLAI, R. J. - On optimal orthodontic force theory as applied to canine retraction. Am. J. Orthod., v. 68, n. 3, p.290-302, Sept. 1975. OPPENHEIM, A. - A possibility for physiologic orthodontic movement. Am. J. Orthod. Oral Sugery, St. Louis, v. 30, n. 6, p. 277-354, June 1944. PACHECO, M.C.T. - Propriedades mecânicas, resistência à corrosão e citotoxicidade de soldagens ortodônticas. Rio de Janeiro, 1995. Tese doutorado em ortodontia – Universidade Federal do Rio de Janeiro UFRJ). PHILLIPS, R.W. - Skinner’s Scienc of dental materiais. Editora Médica. 7ª edição, Cap. 5, p 160-176, 1995. 84 PROFFIT, W.R., FIELDS, H.W. - Ortodontia contemporânea. Editora Guanabara Koogan. 2a edição, Rio de janeiro, 1995, 596 p. cap. 10, p. 267-269. QUINN, R.S.; YOSHIKAWA, K. - A reassessment of force magnitude in orthodontics. Am. J. Orthod. Dentof. Orthop., v. 88, n. 3, p. 252-60, Sept. 1985. QUINTÃO, C.C.A.; MENEZES, L.M.; ELIAS, C.N. - Seleção do fio ideal em ortodontia. Rio de Janeiro, Revista da Sociedade Brasileira de Ortodontia, v. 3, n. 5, p. 160165, mar. 1998. REISBICH, M.H. - Alambres para Ortodontia. In: O’BRIEN, W.J. & RYCE. Materiales dentales y su Selecion. Buenos Aires. Editorial Médica Panamericana, Cap. 25, p. 230-6, 1980. REITAN, K. - Some factors determining the evaluation of forces in orthodontics. Am. J. Orthod., v.43, p.32-45, Jan. 1957. _______. Priciples of retention and avoidance of posttreatment relapse. Am. J. Orthod., v.55, p.776-790, 1969. RENFROE, E.W. - Edgewise. Philadelphia. Lea&Febiger, 1975, cap. 4, 138-165. RICKETTS, R.M. & COLS. - Bioprogressive therapy as an answer to orthodontics needs. Am. J. Orthod., v. 70, n. 4, p. 357-97, Oct, 1976. ROSENSTEIN, S.W., JACOBSON, B.N. - Class I extraction procedures and the edgewise mechanism. Am. J. Orthod., v.57, p. 465-75, 1970. SCELZA NETO, P.; MUCHA, J.N.; CHEVITARESE, O. - Mola de fechamento de espaços em ortodontia em forma de lágrima: desempenho em tração. Revista Brasileira de Odontologia, Rio de Janeiro, v. 42, n. 6, p. 22-9, nov. / dez. 1985,. SHIMIZU, R.H. – Estudo dos sistemas de força gerados pelas alças ortodônticas para fechamento de espaços. Orientador - Prof. Dr. Tatsuko Sakima. 1999, 260p. Tese 85 de Doutorado em Ortodontia – Faculdade de Odontologia de Araraquara, Universidade Estadual Paulista, SP. STAGGERS, J.A., GERMANE, N. - Clinical considerations in the use of retraction mechanics. J. Clin.Orthod., v. 25, n. 8, p. 364-9, June, 1991. STEINER, C. - The use of cephalometrics as an aid to planning and assessing orthdontic treatment. Am. J. Orthod., v. 46, p. 721-35, 1960. STONER, M. M. - Force control in clinical practice. Am. J. Orthod., v. 46, p. 163-86, 1960. STOREY, E., SMITH, R. - Force in orthodontics and its relation to tooth movement. Austr. J. Dent. v. 56, n. 1, p. 11-18, Feb. 1952. TAYER, B.H. - Modified “T” loop archwire. J. Clin. Orthod., v. 15, n. 8, p. 565-69, Aug. 1981. TOTTI, J.I.S.; SATO, K. - Estudo comparativo das propriedades mecânicas da alça de retração para dentes anteriores (tipo Bull modificada), utilizando fios de aço inoxidável de diferentes marcas e espessuras. Ortodontia v. 25, n. 2, Maio/Junho/Julho/Agosto – 1992. TRIOLA, M.F. - Introdução à estatística. 7a ed. Editora LTC, 1999. THUROW, R. C. - Edgewise orthodontics. 3a edição St. Louis: Mosby, 336p. 1972. TWEED, C.H. - Clinical orthodontics. Mosby. 3a edição, 2v. Saint Louis, 1966, 946p.