se esperar, uma vez que outros
autores 4,5,11,13,14 já havia demonstrado
que a posição maxilar de pacientes
Classe II é freqüentemente boa. Esta
observação leva um questionamento da
validade do uso de forças extrabucais
para restringir o crescimento maxilar em
pacientes com maloclusões de Classe II,
uma vez que se a maxila não está
projetada, não se justifica a sua retração.
Talvez, antes de se implementar esta
terapia, os clínicos devessem atentar
mais à esta questão.
A única variável que apresentou
diferenças significantes foi o comprimento
efetivo da face média (CO-A), maior no
grupo Classe II. Como esta medida não
retrata o tamanho real da maxila (Espinha
nasal posterior até Espinha nasal
anterior) e utiliza pontos de referência
na mandíbula (côndilo), não é possível
concluir que a maxila é mais longa nos
pacientes Classe II, pois uma retrusão
mandibular em relação base do crânio
teria a mesma leitura.
A posição sagital mandibular (SNB,
SN.Pog, Pog-N Perp) demonstrou
diferenças significantes entre as duas
Classes (I X II), indicando uma maior
retração no grupo Classe II, concordando
com outros autores3, 6, 9, 11, 12, 13, 18, 25, 28, que
também observa tal comportamento.
Estes resultados, portanto, de certa forma
justificariam a utilização da Ortopedia
Funcional dos Maxilares num grande
número de casos de Classe II, uma vez
que supostamente a correção da
discrepância maxilo-mandibular se dá
com um aumento do grau de projeção
mandibular.
Em função destes resultados, seria de
se esperar que as variáveis cefalométricas
relativas ao tamanho da mandíbula (CoGn,
Co-Go,
Go-Gn)
também
apresentassem um comportamento
semelhante, com medidas menores para
as dimensões mandibulares no Grupo
Classe II 5,7,9,11,25. Entretanto, isto não
ocorreu, não se verificando qualquer
diferença no comprimento total (Co-Gn),
altura do ramo (C0-Go) e comprimento
do corpo (Go-Gn) mandibulares, o que
concorda os resultados de outros
pesquisadores 1,3,8,31.
O que se observou foi que as
dimensões mandibulares foram
semelhantes nos dois grupos, com
diferenças não significantes e de no
máximo 1 mm. Estes resultados, portanto,
indicam que num grande número dos
pacientes Classe II, a mandíbula não é
menor que em indivíduos com oclusão
de Classe I, não se justificando a utilização
de terapias que visem estimular seu
crescimento. Como se explica, entretanto,
a aparente discrepância entre a
informação que a mandíbula nos
pacientes Classe II é mais retruída se ela
não é menor?
O impacto da maior altura facial
anteroinferior (Afai, medida de ENA-Me)
nos pacientes Classe II, conseqüente a
um maior crescimento vertical neste
grupo (SN.GoGn; BaN.PtmGn, SN.GN,
SNPO) explica esta aparente
discrepância9,11,18,28. Uma vez que a Afai
é significantemente maior em pacientes
Classe II (diferença de 3,8 mm) se as
mandíbulas são semelhantes em
dimensão em relação aos Classe I,
certamente suas posições sagitais serão
obviamente mais retrognáticas.
Infere-se por estes resultados, que a
chave do tratamento de pacientes com
maloclusões de Classe II, de maneira geral,
deva envolver algum controle do
crescimento vertical da maxila e da
mandíbula, ou pelos menos, mecânicas que
não produzam incrementos exagerados,
como a extrusão dos segmentos posteriores,
como as observadas em casos tratados com
tração extrabucal cervical.
Finalmente, o ângulo goníaco
(Co.Go.Me) não demonstrou nenhuma
diferença entre os dois grupos, não se
podendo implicar esta avaliação como
responsável pelo retrognatismo mandibular,
concordando com GILMORE12.
A relação maxilo-mandibular
mostrou-se mais desfavorável no grupo
com maloclusão de Classe II, em função,
como já foi visto, da maxila ser bem
posicionada
e
a
mandíbula
4,5,13
retrognática . O ângulo ANB, talvez a
avaliação cefalométrica mais conhecida
para se determinar o grau de harmonia
sagital entre a maxila e a mandíbula,
confirmou outras informações na
REVISTA DENTAL PRESS DE ORTODONTIA E ORTOPEDIA FACIAL
VOLUME 2, Nº 5
literatura, sendo de 2,9 graus no grupo
Classe I e 5,6 para o Classe II. Esta
discrepância também se encontra
espelhada na avaliação WITS e no ângulo
de convexidade facial (NAPog), que
indicaram, respectivamente, uma maior
desarmonia maxilo-mandibular na Classe
II e uma maior convexidade facial.
As medidas angulares que se
relacionam ao padrão de crescimento
(SN.GoGn, BaN.PtmGn, FMA, SN.PP,
SNGn, SN.PO) indicaram uma maior
tendência a um crescimento vertical no
grupo Classe II. Mesmo quando os
valores não foram estatisticamente
significantes (FMA e SN.PP) a tendência
central foi de caracterizar um maior
crescimento no sentido horário neste
grupo. A conseqüência deste padrão de
crescimento resultou em uma face mais
longa no grupo Classe II, na sua
dimensão total (N-Me) e no terço
inferior da face (ENA-Me). Esta última
avaliação (ENA-Me), como visto
anteriormente, tem uma profunda
implicação no relacionamento maxilomandibular e no grau de prognatismo
mandibular 18,33 . Quanto maior a
dimensão da altura facial ântero-inferior,
mais a mandíbula se encontrará girada
no sentido horário e com maior
tendência ao retrognatismo.
A diferença das alturas faciais posteriores (S-Go), análoga à anterior N-Me,
não foi estatisticamente significante entre os grupos.
Praticamente não houve diferenças
significantes quando se comparou o
componente dentoalveolar superior dos
dois grupos. Classe I e Classe II. Uma
esperada compensação dentoalveolar no
sentido sagital, com a inclinação dos
incisivos superiores para lingual não foi
constatada, como também observou
ROTHSTEIN 31. As únicas diferenças
encontradas foram as posições verticais
dos incisivos e molares e relação ao
plano palatino, denotando uma maior
extrusão no grupo com maloclusão de
Classe II. Como já visto, em função do
padrão de crescimento craniofacial mais
vertical dos pacientes com distoclusão
este aumento na dimensão vertical
dentoalveolar não chega a surpreender.
SETEMBRO / OUTUBRO - 1997
57
No arco inferior uma compensação
dentária ao nível dos incisivos tornou-se
mais evidente, com todas as variáveis
indicando maiores valores para a Classe,
_
com significância estatística para 1-NB.
Esta posição mais protruída dos incisivos
inferiores concorda com McNAMARA18,
que verificou ser esta uma das
características dentofaciais mais comuns
nos pacientes Classe II. É interessante notar
que o grau de_ extrusão dos incisivos
inferiores ( 1 - GoMe) apresentou-se
maior no grupo com distoclusão, de
maneira semelhante ao que ocorreu com
os incisivos superiores. Em função destes
valores, pode-se especular que a
sobremordida também seja maior em
pacientes Classe II.
CARACTERÍSTICAS FINAIS DOS
GRUPOS CLASSE I E CLASSE II
(IDADE DE 150 MESES)
O mesmo padrão inicial se manteve,
com diferenças significantes somente nas
grandezas S-Ba e Ba-N, indicando uma
manutenção no comportamento do
padrão de crescimento durante o período
de 2 anos de observação.
O componente maxilar, na fase final de
observação, manteve o mesmo padrão da
fase inicial, não evidenciando qualquer
diferença significante entre o grupo de
normo e o de distoclusão.
O mesmo ocorreu no componente
mandibular, com a manutenção de uma
posição mais retruída da mandíbula no
grupo Classe II. Isto se torna evidente quando
se observa um aumento na significância da
diferença entre os grupos (de P < 0,01 para
0,001) nas avaliações SNB e SNPog.
O mal relacionamento maxilomandibular não apresentou melhoras no
grupo com disticlusão durante o período
estudado, uma vez que as diferenças se
mantiveram praticamente inalteradas.
Conclui-se que não houve alterações que
modificassem o quadro já estabelecido na
idade inicial (126 meses).
O componente vertical indicou
pequenas alterações entre as duas fases,
com a manutenção das diferenças já
evidenciadas aos 126 meses (idade
inicial). O padrão de crescimento se
mostrou ainda mais vertical no grupo
Classe II, evidenciando que não se
observou qualquer alteração nos vetores
de crescimento.
Não se constatou qualquer alteração
no padrão de diferenças significantes já
verificadas na idade inicial de observação. Estas observações concordam com
outros estudos longitudinais4,5,6 que acompanharam o crescimento de pacientes
com distoclusão.
COMPARAÇÕES ENTRE AS ALTERAÇÕES
VERIFICADAS (FASE 2 - FASE 1 ) DOS
GRUPOS CLASSE I E CLASSE II, NUM
PERÍODO DE 24 MESES (126 A 150
MESES)
Não se evidenciou nenhuma discrepância no comportamento das diferenças de qualquer das variáveis avaliadas
(Tabela 3), indicando que durante o período avaliado (24 meses) os dois grupos (normo e distoclusão) cresceram de
maneira muito similar, o que explica não
se observar diferenças entre as tabelas 1
e 2. A base do crânio se alongou na mesma proporção e da mesma forma, sua
equivalente de crescimento, a maxila, de
forma que, ao final do período de observação (150 meses) não se constatassem
diferenças em relação ao padrão observado aos 126 meses.
No componente mandibular, embora
houvesse uma pequena tendência a um
maior crescimento no grupo Classe I, ela
não foi suficiente para que os incrementos
fossem significantes, portanto, entre os 10,6
e os 12,6 aos não existe diferença entre os
incrementos observados em normo ou
distoclusões. Portanto, as diferenças observadas aos 150 meses (Tabela 6) são
atribuídas a uma condição já existente aos
126 meses, não alterada pelo crescimento
em nenhum dos grupos avaliados. Esta
informação, de que a mandíbula não apresenta diferenças em seu crescimento, em
normo ou distoclusões é interessante, pois
atribui-se à esta última, uma deficiência de
seu crescimento normal como causa de
retrognatismos, o que parece, já estar determinado em estágios bem mais precoces que o início da segunda década de
vida4,5,25.
O mesmo se observou nas avaliações referentes ao padrão de cresci-
REVISTA DENTAL PRESS DE ORTODONTIA E ORTOPEDIA FACIAL
VOLUME 2, Nº 5
mento craniofacial. Os dois grupos
cresceram nesta fase de maneira muito
semelhante, tanto nas variáveis angulares quanto nas lineares. Especificamente, o comportamento da Altura facial
antero-inferior (ENA-Me) foi interessante, em função de sua importância
na relação maxilo-mandibular. O grupo de normoclusão cresceu 1,9 mm e
o de distoclusão 1,8 mm nestes 24 meses, resultados praticamente idênticos,
indicando que, pelo menos durante o
início da adolescência, os pacientes
com distoclusão não estão em risco de
apresentar incrementos inesperados
desta dimensão. Com relação aos componentes dentoalveolares superior e
inferior também não se constataram diferenças, acompanhando o já verificado nos outros grupos de variáveis.
CONCLUSÕES
As conclusões abaixo relacionadas se
referem ao estágio de maturidade préadolescente e início da adolescência (126
a 150 meses). De maneira geral, o grupo
com Classe II apresentou, em relação ao
Grupo Classe I:
- Diferenças no padrão craniofacial
que transcenderam o componente dentoalveolar atingindo os componentes
cranianos.
- A maxila posicionada sagitalmente de
maneira semelhante.
- A mandíbula mais retrognática,
embora dimensionalmente equilibrada.
- Este retrognatismo foi causado pela
maior altura facial antero-inferior (ENAMe).
- O vetor de crescimento craniofacial
mais vertical.
- Os incisivos e molares superiores mais
extruídos.
- Os incisivos inferiores mais protruídos
e extruídos.
- O padrão de discrepância verificadas
aos 126 meses permaneceram semelhantes
aos 150 meses, não havendo diferença nos
incrementos verificados nos 24 meses do
experimento.
- Um crescimento com taxas de
incremento muito similares em todos seus
aspectos.
SETEMBRO / OUTUBRO - 1997
58
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
01 - ALTEMUS, L. Horizontal and vertical
dentofacial relationships in normal
and Class II div. 1 malocclusion in girls
11-15 years. Angle Orthod, v. 25, p.
120-37, 1995.
02 - ANDERSON, D.; POPOVICH, F. Correlation
among craniofacial angles and
dimension in Class I and Class II
maloclusion. Angle Orthod, v. 59, p.
37-42, 1983.
03 - BALDRIDGE, J. P. A study of the relation of
the maxillary first permanent molars to
the face in Class I and malocclusion.
Angle Orthod, v. 11, p. 100-109,
1941.
04 - BUSCHANG, P. H. et al. A polynomial
approacch to craniofacial growth :
description and comparison of
adolescent males with norma
occlusion. Am J Orthod Dentofac
Orthop, v. 90, n. 5, p. 437-42, Nov.
1986.
05 - BUSCHANG, P. H. et al. Mathematical
models of longitudinal mandibular
growth for children with norma and
untreated Class II, division 1
malocclusion. Eur J Orthod, v. 10 p.
227-34, 1988.
06 - CARTER, N. E. Dentofacial changes in
untreated Class II division 1 subjects.
Br J Orthod v. 14, n. 4, p. 225-34,
Nov. 1987.
07 - CRAIG, C. E. The skeletal patterns
characterisric of Class I and Class II,
division I malocclusions in norma
lateralis. Angle Orthod, v. 21, p. 4456, 1952.
08 - DIBBETS, J. M. H. Morphological
associations between the Angle classes.
Eur J Orthod, v. 18, p. 111-18,
1996.
09 - DRELICH, R. C. Cephalometric study of
untrested Class II, div. 1 malocclusion.
Angle Orthod, v. 18, p. 70-75, 1948.
10 - FOX, D.; GUIRE, K. Documentation for
Midas. Michigan : Statistical Research
Laboratory . The University of
Michigan, 1976.
11 - FUSHIMA, F. et al. Significance of the cant
of the posterior occlusal plane in Class
II, Div. 1 malocclusion. Eur J
Orthod, v. 18, p. 27-40, 1996.
12 - GILMORE, W. A. Morphology of the adult
mandible in Class II, div. 1
maloclusion and in excellent
occlusion. Angle Orthod, v. 20, p.
137-46, 1950.
13 - HARRIS, J. et al. Discrimination between
normal and Class II individual using
Steiner’s analysis. Angle Orthod, v.
42, p. 212-19, 1972.
14 - HITCHCOCK, H. D. A cephalometric
description of Class II, div. 1
maloclusion. Am J Orthod
Dentofac Orthop, v. 63, p. 414423, 1973.
15 - LINN, E. L. Social meanings of dental
appearance. J Health Hum Behav, v.
7, p. 289-95, 1996.
16 - MACGREGOR, F. C. Some phychosocial
problems associated with facial
deformities. Am Sociol Rev, v. 16, p.
629-38, 1951.
17 - MASSLER, M.; FRANKEL, J. M.
Prevalence of malocclusion in
children aged 14 to 18 years. Am J
Orthod Dentofac Orthop, v. 37,
n.10, p. 751-68, Oct. 1951.
18 - McNAMARA Jr., J. A. Components of
Class II malocclusions in children 8
to 10 years of age. Angle Orthod, v.
51, n. 3, p. 177-202, July 1981.
19 - McNAMARA Jr., J. A. A method of
cephalometric evaluation. Am J
Orthod Dentofac Orthop, v. 86, n.
6, p. 449-69, Dec. 1984.
20 - McNAMARA Jr., J. A.; HOWE, R. P.;
DISCHINGER, T. G. A Comparison of
the herbst and frankel appliances in
the treatment of class II
malocclusions. Am J Orthod
Dentofac Orthop, v. 98, n. 2, p.
134-44, Aug. 1990.
21 - NANDA, S. K. Differential growth of the
female face in the anteroposterioor
direction. Angle Orthod, v. 62, n. 1,
p. 23-34, Jan./Mar. 1992.
22 - MILLER, R. L.; HUNTER, W. S.; MOYERS,
R. E. Computer storage and retrival
system for two dimensional outlines. J
Dent Res, v. 50, n. 4 p. 1176, July
1970.
23 - MILLER, R. L. et al. Graphic
computerization of ceohalometrick
data. J Dent Res, v. 50 n. 5, p. 1363,
Sept. 1971.
24 - MOYERS, R. E et al. Differential
diagnosis of Class II Malocclusions.
Part I. Am J Orthod Dentofac
Orthop, v. 78, n. 5, p. 477-94, Nov.
1985.
25 - POLLARD, L.; MAMANDRAS, A. Male
postpubertal facial growth in Class II
malocclusion. Am J Orthod
Dentofac Orthop, v. 108, p. 62-68,
1995.
REVISTA DENTAL PRESS DE ORTODONTIA E ORTOPEDIA FACIAL
VOLUME 2, Nº 5
26 - PROFFIT, W. R.; WHITE, R. P. Surgicalorthodontic treatment. St. Louis :
Mosby Year Book, 1991.
27 - PREZANSKY, S. et al. Somatic and
psychological rehabilitation of a
facially deformed youn adult. J Am
Dent Assoc, v. 74, p. 1474-9, 1967.
28 - RENFROE, E. W. A study of the facial
pattern association with Class I, Class
II, div. 1 and Div. 2 malocclusion.
Angle Orthod, v. 28, p. 12-15,
1948.
29 - RIEDEL, R. A. Relations of maxillary
structures to cranium in malocclusion
and in normal occlusion. Angle
Orthod, v. 22, n. 3, p. 142-45, Jul.
1952.
30 - RIOLO, M. L. et al. An atlas of
craniofacial growth :
cephalometric standards from The
University School Growth Study. The
Univesity of Michigan. An Arbor,
Center for Human Growth and
Development, 1974, p. 1-8.
31 - ROTHSTEIN, T. L. Facial morphology and
growth from 10-14 years of age in
children presenting Class II, div. 1
maloclusion : a comparative
roentgenographic cephalometric
study. Am J Orthod Dentofac
Orthop, v. 60, p. 619-20, 1971.
32 - SHAW, W. C. et al. Perception of
malocclusion. Br Dent J, v. 138, p.
211-16, 1975.
33 - URSI, W. J. S. Alteração das relações
maxilomandibulares dos 6 aos 18
anos de idade. Ortodontia, v. 29,
n.1, p. 4-12, 1986.
Endereço para Correspondência
Dr. Weber Ursi
Av. José Mattar 144
CEP 12245-450
São José dos Campos - SP
SETEMBRO / OUTUBRO - 1997
59
Artigo Inédito
Relatos clínicos e de técnicas, investigações científicas e
revisões literárias
Encaixe do Braquete
examinado através do
Microscópio de Força Atômica
(MFA)
Bracket slot friction examined through atomic force microscopy (MFA)
Embora já tenha passado mais de setenta anos desde que E. H. Angle descreveu pela primeira vez o braquete edgewise, ainda
não há meios de se determinar o atrito produzido por uma unidade específica dos dispositivos envolvidos. Desta maneira, a
informação disponível está relacionada aos pares específicos de materiais, técnicas de união ou designs e não pode ser utilizada
para diferenciar os materiais. Para tornar as coisas ainda mais difíceis, a maioria dos testes são específicos numa tentativa de
reproduzir as condições existentes na boca. Uma situação semelhante pode ser encontrada nas tentativas de se determinar a
propriedade de bloqueio mecânico da base de um certo braquete utilizando-se “o meio real”, i.e., dentes submersos. Estes
últimos estão longe de oferecer um meio constante porque, na verdade, introduzem variáveis tais como forma, umidade e grau de
condicionamento.
Claude G. Matasa, DCE, Dsc, Dhc
DOUTOR EM ENGENHARIA QUÍMICA PELO INSTITUTO POLITÉCNICO DE TIMISOARA, ROMÊNIA E DOUTOR EM TECNOLOGIA PELO INSTITUTO TECNOLÓGICO DE VIENA, ÁUSTRIA. ATUALMENTE
É PROFESSOR ADJUNTO DE BIOMATERIAIS NO DEPARTAMENTO DE ORTODONTIA DA FACULDADE DE ODONTOLOGIA, UNIVERSIDADE DE ILLINOIS, CHICAGO.
Claude G. Matasa
REVISTA DENTAL PRESS DE ORTODONTIA E ORTOPEDIA FACIAL
VOLUME 2, Nº 5
SETEMBRO / OUTUBRO - 1997
60
Descrever um material como o aço
inoxidável, a cerâmica ou o níquel
titânio, injustamente significa até maiores diferenças no acabamento da superfície. Na ciência dos materiais, a regra é
que quanto mais dura a superfície, menos atrito ela apresenta: diamante contra diamante (dureza de 10 na escala de
Mohs) oferece um coeficiente de atrito
de 0.1, o menor já conhecido. No entanto, na ortodontia, os braquetes de
safira (dureza de 9 na escala de Mohs)
são as superfícies contra as quais os fios
de aço produzem o maior atrito. Mesmo
se confeccionado do mesmo aço, os
braquetes podem gerar resistências um
pouco diferentes ao deslizamento de um
fio. Desta maneira, como é fácil observar pelas Figuras 1 e 2, as superfícies do
encaixe não são as mesmas. Algumas
podem ser um pouco ásperas, como
aquelas apresentadas pelos acessórios
resultantes diretamente da moldagem
vazada ou por injeção, enquanto outras
são lisas como aquelas obtidas pela utilização de um disco de corte de diamante. Para estabelecer uma diferença entre os procedimentos de acabamento do
metal, a indústria utiliza variações da
Tabela I onde o espaço em preto mostra
o nível médio como evidência das diferenças entre as saliências e depressões
da superfície. Na ciência dos materiais,
a aspereza das superfícies, o R a, é
fornecida pela altura média da crista
quando comparada à linha média (Figura 3).
Uma aspereza grande
é conhecida
por aumentar
o consumo de
energia e gerar
um espaço entre as superfícies de contato.
Este fenômeno
é uma fonte importante de
funcionamento
inadequado e
desgaste precoce e os esforços para reduzir a aspereza são amplamente conhecidos. Enquanto a microfotografia
pode comparar visualmente as amostras, ela não pode ver em profundidade, perdendo assim a influência das saliências e depressões sobre uma certa
superfície, o que é essencial na determinação do atrito.
Uma aquisição relativamente nova
à família dos microscópios, os microscópios com sonda de escaneamento
(MSE) oferecem medidas na extensão
do micrômetro em direção perpendicular ao plano da superfície do atrito.
Como uma diferença dos microscópios óticos eletrônicos de varredura
(MEV) que possuem campos de visão
maiores, os MSEs oferecem maior ampliação e resolução e permitem a medição real da topografia das superfícies cujas dimensões variam de espaços
interatômicos até 0,1mm.1 A principal
característica de todos os MSEs é que
todas as medidas são tomadas com o
auxílio de uma sonda muito fina que
opera num campo muito estreito (para
obtenção de um raio de curvatura de
uns alguns nanômetros na ponta e um
ângulo lateral muito inclinado). Com
sua capacidade de medir a dimensão
atômica, os MSEs podem realizar medidas precisas em 3D na escala de
microns. A Tabela II compara as características das tecnologias atuais para
obtenção das imagens e medidas da
morfologia da superfície. As aplicações
do MSE se estendem da biologia aos
REVISTA DENTAL PRESS DE ORTODONTIA E ORTOPEDIA FACIAL
VOLUME 2, Nº 5
semicondutores, dos meios de
armazenamento de dados
aos
polímeros, e podem ser utilizadas em
vários ambientes, mesmo in vivo.
O primeiro MSE, um microscópio
tubular de escaneamento lançado em
1981 com capacidade de resolução atômica, 2 necessitava que uma corrente
passasse entre a ponta e a amostra, e
ambos precisavam ser condutores elétricos. Os “Spin-offs” da família do MSE,
tal como o microscópio de força atômica (MFA), pode ser utilizado em qualquer tipo de superfície porque atua num
princípio diferente. Sua ponta fica na
extremidade de um cantiléver longo que
age como uma mola fraca e empurra a
ponta contra a amostra durante seu
movimento (Figura 4). Esta característica permite a manutenção de um
espaçamento constante durante o
escaneamento sem causar qualquer
dano à superfície da amostra. Uma vez
que a força utilizada está no campo das
forças interatômicas, o procedimento
possui o nome de microscopia de “força atômica”. O microscópio é capaz de
medir as propriedades friccionais em
campos tecnológicos ou científicos diferentes e analisar várias topografias.3-14
No entanto, até onde sabemos, ele não
foi utilizado para avaliar materiais
odontológicos.
Na ortodontia, sua necessidade é óbvia: tanto o fio como o encaixe precisam
ter uma superfície o mais lisa possível
para promover o deslizamento. Enquanto isto pode ser obtido rotineiramente
sobre os fios com a ajuda de troquéis de
diamante, é um tanto difícil nivelar uma
superfície envolvida, como a do encaixe
dos braquetes evidenciada pelas diferenças entre as saliências e depressões
da superfície. Na ciência dos materiais,
a aspereza das superfícies metálicas, o
Ra , é fornecida pela altura média da
crista comparada à base, que permanece áspera na maioria dos casos. No
entanto, durante o tratamento ortodôntico, o nivelamento ocorre involuntariamente a medida que as duas superfícies lisas são submetidas à abrasão por
um longo período. Até onde sabemos,
nenhuma tentativa foi feita alguma vez no
SETEMBRO / OUTUBRO - 1997
61
MARCA
“A”
MARCA
“B”
Figura 1 - Encaixe produzido por desgaste.
Figura 2 - Encaixe produzido por moldagem.
Braquetes para colagem direta: observe as diferenças no acabamento do encaixe.
Tabela I - Média de nivelamento no acabamento da superfície
Procedimento
Aspereza da superfície em µm
50
25
12.5
6.3
3.2
1.6
0.8
0.4
0.2
0.1
0.05 0.025 0.012
Corte em torno mecânico
Eletropolimento
Desgaste fino
Brunimento
Polimento
Modelo de Precisão
Figura 3 - Gráfico que mostra a aspereza da superfície.
REVISTA DENTAL PRESS DE ORTODONTIA E ORTOPEDIA FACIAL
VOLUME 2, Nº 5
SETEMBRO / OUTUBRO - 1997
62
Diodo Laser
Detector de luz com
Diodo segmentado
“Cantiléver” e
Substrato
Espelho
Amostragem
XYZ
Scanner Piezo
com um tubo
Figura 4 - Princípio de funcionamento de um MFA MultiModoR.
Figura 5 - Novo.
Figura 6 - Após o desgaste e recondicionamento. Bases do encaixe de braquetes semelhantes.
1. Microfotografado.
2. Ampliado por computador.
REVISTA DENTAL PRESS DE ORTODONTIA E ORTOPEDIA FACIAL
VOLUME 2, Nº 5
SETEMBRO / OUTUBRO - 1997
63
sentido de se determinar a profundidade destas superfícies irregulares ou
comparar a aspereza dos diferentes acessórios com o propósito de determinar
propriedades tais como adesão, fixação,
ou deslizamento. Num trabalho anterior,
com o auxílio da microfotografia, documentamos as várias asperezas apresentadas por dois braquetes idênticos, um
novo e outro depois de recondicionado15
(Figs 5 e 6).
Materiais e Métodos
Os componentes do MFA são, o sistema de escaneamento, a sonda, o
sensor de movimento da sonda e o sistema eletrônico constituído por uma
interface entre o acessório de
escaneamento e um computador de alta
capacidade. O sistema de escaneamento,
com base em um tubo piezoelétrico,
movimenta a amostra por meio de incrementos de subangström. A sonda é
uma pirâmide de cristal simples que forma um conjunto ponta/cantiléver, e o
sensor de movimento é um fotodiodo
segmentado que captura a deflexão de
um feixe de leiser. Nesta pesquisa, um
controlador Nanoscópio III R foi
conectado a um MFA MultiModoR (ambos fabricados pela Digital Instruments,
Santa Barbara, CA). Todas as amostras
foram analisadas num modo de contato
(MFA) com medidas do atrito tomadas
simultaneamente utilizando-se o microscópio de força lateral (MFL). No MFA,
um cristal de nitreto de silicone de um
nanômetro foi movimentado ao longo
de uma área de base do encaixe enquanto este movimento era registrado. A medida que a ponta se movimentava ao longo da amostra, as forças friccionais encontradas eram medidas também no
MFL. Enquanto o modo do MFA gera
mapas topográficos (tri-dimensionais)
onde a informação é apresentada com
o auxílio de uma escala de cor onde o
claro significa alto (saliência) e o escuro significa baixo (depressão), o modo
do MFL identifica e mapeia diferenças
relativas nas características friccionais
da superfície. Embora o modo do MFL
seja influenciado pela topografia da
amostra, ele também reage diferentemente segundo a composição. Isto permite a identificação de espécies diferentes de materiais sobre a superfície.
Tabela II - Características de técnicas comuns para realização de imagens e medidas da morfologia da superfície
Microscópio
Ótico
Mev
MSE
Ambiente de manipulação da amostra
ambiente líquido vácuo
vácuo
ambiente líquido vácuo
Profundidade do campo
pequeno
grande
médio
Profundidade do foco
médio
pequeno
pequeno
Resolução x, y, z
1.0mm N/A
5nm N/A
0,1 - 1,0nm 0,01nm
Extensão da ampliação
1x-2x10 3x
10x-10 6x
5x10 2x-10 8x
Preparação necessária da amostra
pouca
secagem por
nenhuma
congelamento, cobertura
Características necessárias da amostra
amostra não deve ser
superfície não deve
transparente para
produzir energia e deve
evidenciar o comprimen- ser compatível ao vácuo
to da onda
amostra não deve ter
variações excessivas na
altura da superfície
Superfície Testada
Figura 7 - Desenho que mostra a localização do teste.
REVISTA DENTAL PRESS DE ORTODONTIA E ORTOPEDIA FACIAL
Figura 8 - Microfotografia de uma base do encaixe testada.
VOLUME 2, Nº 5
SETEMBRO / OUTUBRO - 1997
64
Propriedades
Braquete I,
metálico, novo
(Figura 9a,b)
Braquete IV,
metálico, usado
(Figura 10a,b)
Braquete II,
acrílico
(Figura 11a,b)
Braquete III,
cerâmico
(Figura 12a, b)
R max
365.99nm
471.44nm
76.334nm
143.76nm
Ra
97.261nm
107.83nm
16.542nm
31.468nm
Distância vertical
(I, vermelho)
Distância vertical
(II, verde)
1.772µm
1.087µm
150.08nm
1.314µm
1.705µm
886.04nm
184.43nm
401.14nm
Foram testados quatro braquetes
edgewise. Dois foram confeccionados
com aço inoxidável e eram quase idênticos exceto pelo fato de um ser novo e o
outro usado e recondicionado. Os demais
eram de cerâmica e de acrílico, ambos
usados mas não recondicionados. Todos
foram colados a discos metálicos. Para
permitir que a sonda movimentasse sobre a base do encaixe, as aletas de amarração foram cuidadosamente cortadas
(Figs 7 e 8) para permitir que a sonda
se movimentasse sobre a base do encaixe. Antes de realizar o teste, todas as
impurezas foram removidas com um
jato de ar, e as amostras foram lavadas
com éter etílico para evitar possível contaminação com lubrificantes e depois
foram secas.
Resultados
Análise do contato (MFA). O máximo (Rmax) e a média (Ra) de aspereza,
bem como as duas diferenças maiores
na profundidade (distâncias verticais,
marcadas em vermelho e verde) das
superfícies testadas são apresentadas
em duas e três dimensões (Figs 9-12).
Os gráficos mostrados em a e b estão
no modo do MFA, enquanto que em c
são mostradas microfotografias que
comparam o MFA (I) com o MFL (II).
Além do mais, é apresentada a estatística
da aspereza para os dados constituídos
entre os cursores codificados por cor,
bem como um diagrama de espectro. O
último, uma distribuição da freqüência
espectral espacial dos dados transversais apresentados, descreve a periodicidade (ou ausência) da superfície exa-
minada. Um resumo dos valores relacionados à aspereza é mostrado na Tabela III.
As saliências mais altas e as depressões mais baixas foram apresentadas pelo
braquete metálico novo (acima de 1,7
µm, distância vertical, vermelho), Figura
9 a,b. Sua aspereza (Ra 97.261 nm) estava consistente com a superfície da
amostragem. O mesmo tipo de braquete,
mas após o desgaste durante o tratamento normal, Figura 10 a, b, apresenta uma
aspereza na mesma variação (R a
107,83mm), mas com um diferença
entre as saliências e depressões de apenas 1,087µm. Para o braquete de acrílico (Figura 11a,b) que apresentava a
menor diferença entre a saliência e a
depressão (inferior a 0,2µm) e o encaixe mais liso (R = 16.542nm), precia
sou ser utilizada outra escala (veja Figura 11b). O braquete cerâmico, Figura
12a,b, possuía uma média intermediária de aspereza de 31.468nm com uma
diferença entre as saliências e depressões de 1,3µm.
Análise do atrito (MFL). Para os
braquetes metálicos, o atrito é apenas o
resultado dos aspectos topográficos das
amostras como podem ser observadas
quando estas imagens são comparadas
com às suas imagens no MFA (Figura 9c
e 10c). Além disso, o braquete metálico
utilizado apresenta sulcos produzidos
pelo atrito com o fio.
O braquete acrílico apresenta o atrito mais baixo. Além do mais, detectamos
pequenos pontos (Figura 11c) que foram movimentados ao longo do encaixe
pela ponta da sonda, como observado
REVISTA DENTAL PRESS DE ORTODONTIA E ORTOPEDIA FACIAL
VOLUME 2, Nº 5
por suas posições que variam de
escaneador para escaneador. Estas partículas macias provavelmente são
filamentos de polímero.
A imagem do braquete cerâmico (Figura 12c) apresenta áreas com propriedades friccionais diferentes. Logo,
o escuro (baixa fricção) e o claro (alta
fricção) não correspondem aos aspectos topográficos mostrados nas Figuras
12a, b, fato que demonstra a coexistência de materiais diferentes.
Discussão
O objetivo deste estudo foi apresentar um método que poderia abrir
novas perspectivas, em oposição aos
estudos anteriores que procuraram
estabelecer uma classificação ou relação entre os acessórios quanto ao
atrito. 16-21 Na verdade, todos os testes
que conhecemos procuram determinar o atrito desenvolvido quando um
fio desliza por um braquete, simulando a utilização real sem se concentrar nas propriedades de apenas um
dos componentes de abrasão. Além
disso, todos utilizaram exclusivamente acessórios novos. Este estudo utiliza apenas um dos componentes do
sistema e utiliza uma acessório usado, i.e., o que melhor representa a
situação clínica real. Na verdade, um
acessório novo não se comporta mais
como novo após um período variável
que pode ser razoavelmente curto.
Como é de se esperar, o braquete metálico novo apresenta uma diferença
significantemente mais alta entre as
saliências e depressões que aqueles
SETEMBRO / OUTUBRO - 1997
65
usados e recondicionados, um fato já
documentado através da microfotografia
(Figs. 5 e 6). Os braquetes acrílicos novos
são conhecidos por apresentar uma
resistência maior ao deslizamento que
os fabricados de metal, e como
resultado, são preferidos os de metal.22
No entanto, a amostra testada de
braquete acrílico usado apresentou um
atrito significantemente inferior que
qualquer um dos outros braquetes
testados.
Outra surpresa é a descoberta de
que os braquetes cerâmicos usados
apresentam uma aspereza reduzida
quando comparados aos metálicos. Com
exceção de Kusy e Whitley 3 que não
encontraram diferenças significantes
entre os coeficientes de atrito dos
braquetes de aço inoxidável e
cerâmicos, vários outros estudos demonstram que o atrito mais alto foi apre-
sentado pelo braquete cerâmico4-6 e o
mais baixo pelo braquete de aço inoxidável.7,8 A explicação é oferecida pelo
MFL, que verificou a existência de dois
materiais na base do encaixe ao invés
de um. A utilização de um microscópio
ótico confirmou o fato, fornecendo ao
mesmo tempo uma explicação para as
sombras verdes que esporadicamente
são observadas nos encaixes dos
braquetes cerâmicos.
Como resultado da remoção das saliências nos braquetes cerâmicos e o
nivelamento das depressões com os fragmentos metálicos (do fio ortodôntico),
ocorre um nivelamento não-paralelo,
seja nos braquetes metálicos ou acrílicos. O fenômeno é apresentado na Figura 13, onde o fio deixa marcas (partículas metálicas encrustradas na cerâmica) a medida que se movimenta pelo
encaixe.
Conclusões
Embora o MFA não seja capaz de
medir diretamente as propriedades
friccionais entre o fio e o braquete, ele
pode fornecer uma grande quantidade
de informação sobre a natureza das
superfícies envolvidas. Como foi observado na amostra de braquetes
cerâmicos, puderam ser encontradas
áreas variáveis de atrito.
Se puderem ser desenvolvidas
técnicas de fabricação para produzir
braquetes cerâmicos com propriedades variáveis, as medidas do MFA
podem recomendar as mais apropriadas, confirmando que o atrito
produz um efeito de alisamento da
s u p e r f í c i e . O M FA poderia ser
utilizado para pré-determinar a
aspereza da superfície e qualificar
quão liso um braquete poderia ser
durante o uso.
Figura 9a - Escaneamento pelo MFA em 3D; base do encaixe de um braquete metálico novo.
REVISTA DENTAL PRESS DE ORTODONTIA E ORTOPEDIA FACIAL
VOLUME 2, Nº 5
SETEMBRO / OUTUBRO - 1997
66
Figura 9b - Análise de seção com o MFA; base do encaixe de um braquete metálico novo.
Figura 9c - I: Escaneamento pelo MFA em 2D, base do encaixe de um braquete metálico novo; II: escaneamento pelo MFL da mesma área.
REVISTA DENTAL PRESS DE ORTODONTIA E ORTOPEDIA FACIAL
VOLUME 2, Nº 5
SETEMBRO / OUTUBRO - 1997
67
A explicação acima da microscopia de
força atômica marca apenas o início dos
estudos sobre o fenômeno encontrado
pelos ortodontistas. A descoberta de que
braquetes usados se comportam de maneira diferente dos novos, pelo menos
quanto ao atrito, mostra que nossas idéias
devem ser revisadas e o fenômeno
reexaminado e estudado.
No momento em que as leis do atrito
forem reavaliadas, o MFA permitirá uma
compreensão da estrutura atômica dos
materiais de maneira que não foi
possível antes. Além disso, nos últimos
anos, verificou-se que o atrito, embora
independente da área macroscópica de
contato aparente, é na verdade
proporcional à área de contato
verdadeira. Esta última pode ser
detectada pelo MFA que pode medir
não somente o atrito mas também a
adesão e a carga externa em um nível
diferente, oferecendo dados que não
podem ser obtidos utilizando-se meios
mecânicos comuns. Estes últimos, por
sua vez, foram recentemente comprovados como errados. 9
Figura 10a - Escaneamento pelo MFA em 3D, base do encaixe de um braquete metálico usado (o mesmo tipo daquele testado na Figura 9 a, b, c).
REVISTA DENTAL PRESS DE ORTODONTIA E ORTOPEDIA FACIAL
VOLUME 2, Nº 5
SETEMBRO / OUTUBRO - 1997
68
Figura 10b - Análise de seção pelo MFA; base do encaixe de um braquete metálico usado (o mesmo tipo daquele testado na Figura 9 a,b,c).
Figura 10c - I: Escaneamento pelo MFA em 2D, base do encaixe de um braquete metálico usado; II: escaneamento pelo MFL da mesma área
(o mesmo tipo testado na Figura 9 a, b, c).
REVISTA DENTAL PRESS DE ORTODONTIA E ORTOPEDIA FACIAL
VOLUME 2, Nº 5
SETEMBRO / OUTUBRO - 1997
69
Figura 11a - Escaneamento pelo MFA em 3D, base do encaixe de um braquete plástico usado.
REVISTA DENTAL PRESS DE ORTODONTIA E ORTOPEDIA FACIAL
VOLUME 2, Nº 5
SETEMBRO / OUTUBRO - 1997
70
Figura 11b - Análise de seção pelo MFA; base do encaixe de um braquete plástico usado.
Figura 11c - I: Escaneamento pelo MFA em 2D, base do encaixe de um braquete plástico usado; II: escaneamento pelo MFL da mesma área.
REVISTA DENTAL PRESS DE ORTODONTIA E ORTOPEDIA FACIAL
VOLUME 2, Nº 5
SETEMBRO / OUTUBRO - 1997
71
Figura 12a - Escaneamento pelo MFA em 3D, base do encaixe de um braquete cerâmico usado.
REVISTA DENTAL PRESS DE ORTODONTIA E ORTOPEDIA FACIAL
VOLUME 2, Nº 5
SETEMBRO / OUTUBRO - 1997
72
Figura 12b - Análise de seção pelo MFA; base do encaixe de um braquete cerâmico usado.
Figura 12c - I: Escaneamento pelo MFA em 2D; base do encaixe de um braquete cerâmico usado; II: escaneamento pelo MFL da mesma área.
REVISTA DENTAL PRESS DE ORTODONTIA E ORTOPEDIA FACIAL
VOLUME 2, Nº 5
SETEMBRO / OUTUBRO - 1997
73
Propriedades
Braquete I,
metálico, novo
(Figura 9a,b)
Braquete IV,
metálico, usado
(Figura 10a,b)
Braquete II,
acrílico
(Figura 11a,b)
Braquete III,
cerâmico
(Figura 12a, b)
R max
365.99nm
471.44nm
76.334nm
143.76nm
Ra
97.261nm
107.83nm
16.542nm
31.468nm
Distância vertical
(I, vermelho)
Distância vertical
(II, verde)
1.772µm
1.087µm
150.08nm
1.314µm
1.705µm
886.04nm
184.43nm
401.14nm
Figura 13 - Esboço que mostra a base do encaixe de um braquete cerâmico usado. Os fragmentos metálicos encrustrados são mostrados em
vermelho. O traçado superior mostra o sulco produzido por um fio na área central.
REVISTA DENTAL PRESS DE ORTODONTIA E ORTOPEDIA FACIAL
VOLUME 2, Nº 5
SETEMBRO / OUTUBRO - 1997
74