MINISTÉRIO DA DEFESA EXÉRCITO BRASILEIRO C M S E 2ª R M HOSPITAL GERAL DE SÃO PAULO (HOSPITAL MILITAR DE 3ª CL SÃO PAULO/1890) GERALDO JOSÉ FERREIRA SAMPAIO COMPARAÇÃO DA FORÇA INICIAL E DEGRADAÇÃO DO DISPOSITIVO DE TRAÇÃO FORMADO POR CADEIA ELÁSTICA COM DOIS ELOS DE ELÁSTICO CORRENTE CURTO E LONGO. SÃO PAULO 2008 2 MINISTÉRIO DA DEFESA EXÉRCITO BRASILEIRO C M S E 2ª R M HOSPITAL GERAL DE SÃO PAULO (HOSPITAL MILITAR DE 3ª CL SÃO PAULO/1890) GERALDO JOSÉ FERREIRA SAMPAIO COMPARAÇÃO DA FORÇA INICIAL E DEGRADAÇÃO DO DISPOSITIVO DE TRAÇÃO FORMADO POR CADEIA ELÁSTICA COM DOIS ELOS DE ELÁSTICO CORRENTE CURTO E LONGO. Monografia apresentada ao Hospital Geral de São Paulo como requisito para obtenção do título de Especialista em Ortodontia. Orientador: Prof. Dr. Melchiades Alves de Oliveira Junior Co-orientadores: Profa. Dra.Claudia Toyama Hino Prof. Márcio José Reis Prof. Ricardo Moreira Marques SÃO PAULO 2008 3 DEDICATÓRIAS Dedico este trabalho a todos aqueles que necessitam da Ortodontia, e, a todos os que labutam nessa nobre especialidade. 4 AGRADECIMENTOS Inicialmente, agradeço ao NOSSO CRIADOR, causa primeira de tudo o que existe, por todas as bênçãos com as quais têm me agraciado, mas em especial, pelo seu amor incondicional. Agradeço aos meus pais Geraldo de Paula Leite Sampaio e Martha Ferreira Sampaio, por tudo que me proporcionaram. Agradeço a minha esposa Elaine Cristina Camargo Sampaio, e, aos meus filhos, Lívia Renata Camargo Sampaio e Felipe Augusto Camargo Sampaio, por me estimularem a continuar evoluindo profissionalmente, sem jamais reclamarem pela minha ausência, devido à realização desse curso. Agradeço também a minha irmã Laura Ferreira Sampaio Monteiro e ao meu cunhado Douglas Monteiro, bem como às minhas sobrinhas Érika Monteiro e Luíza Monteiro, por me animarem nos momentos de cansaço. Agradeço ao meu atual Comandante, o Exmo. Sr. Gen Bda Eduardo Segundo Liberali Wizniewisky, CMT da 2ª RM, por ter me autorizado a continuar freqüentando esse curso de especialização e por me deixar a disposição do Hospital Geral de São Paulo. 5 Agradeço ao meu Ex-Diretor, o Sr. Cel Med Sidnei Gomes, por ter me autorizado a freqüentar esse curso de especialização. Agradeço ao atual Diretor do Hospital Geral de São Paulo, o Sr. Cel Med Fernando Storte, por aceitar minha colaboração à sua administração nesse nosocômio e por consentir que eu concluísse esse curso de especialização. Agradeço aos proprietários da INSER – Indústria, Comércio e Serviços Ltda., o Sr. Oraci João de Vechi Morelli e o Sr. Antônio José de Vechi Morelli, bem como aos integrantes do Laboratório de Qualidade, o Sr. Sandro Biasin e o Sr. Manoel Florentino Filho, por podermos realizar ali, nossos experimentos com elásticos, razão desse trabalho. Agradeço aos professores Claudia Toyama Hino, Márcio José Reis e Ricardo Moreira Marques, pelas lições de saber, pela orientação constante, pela dedicação e renúncias pessoais, por repartirem suas experiências de vida e me ensinarem a arte e a ciência da Ortodontia. Agradeço ao nosso amigo Sérgio Luiz Gabriel, exemplo de dedicação ao trabalho de Prótese, que com sua alegria abrandava nosso labor. 6 Agradeço também aos demais colegas alunos da Turma V de Especialização em Ortodontia, pelo convívio fraternal, desejando pleno sucesso pessoal e profissional, reafirmando que foi agradável privar de suas amizades, gratificante desfrutar de suas companhias e dignificante trabalharmos juntos. Enfim, agradeço ao meu orientador o Prof. Dr. Melchiades Alves de Oliveira Junior pelo seu peculiar perfeccionismo, pela incansável paciência, pelos conhecimentos e experiências transmitidas, pela seriedade com que conduz todas as suas atividades, e, sobretudo, pela oportunidade que me proporcionou de realizar essa especialização. Geraldo José Ferreira Sampaio – Cel Dent 7 RESUMO O escopo desse trabalho de cunho experimental é o de avaliar a força de tração inicial e a degradação da mesma, em um dispositivo de tração composto por uma corrente elástica sintética com dois elos curtos, e outro, com dois elos longos, das marcas comerciais Abzil e Morelli, preso a um fio de amarrilho 0,020mm. O estiramento inicial foi de duas vezes a distância das paredes internas de dois elos consecutivos juntamente com o segmento elástico que os une, sendo que os momentos de mensurações ocorreram imediatamente ao primeiro estiramento, com 07, 14, 21 e 30 dias. 8 ABSTRACT The purpose of this experimental assignment is to evaluate the traction strength of the initial force used in an elastic synthetic, and the degradation of the force used as it is repeatedly applied. The alastik are made of an elastic synthetic material with two short links, and two long links, made by Abzil and Morelli, held by a 0,020mm string. The initial strength applied was twice the distance of the internal parts of two consecutive links together with the elastic material that ties them together. The measurements happen right after the tension was applied in intervals of 07, 14, 21, and 30 days. 9 ÍNDICE Dedicatórias ........................................................................................................ III Agradecimentos .................................................................................................. IV Resumo ............................................................................................................... VII Abstract ............................................................................................................... VIII 1. Introdução ....................................................................................................... 10 2. Proposição ...................................................................................................... 14 3. Revisão de Literatura ...................................................................................... 16 4. Método ............................................................................................................ 29 5. Resultados ...................................................................................................... 38 6. Discussão ........................................................................................................ 45 7. Conclusão ....................................................................................................... 51 8. Referências Bibliográficas ............................................................................... 53 Anexos ................................................................................................................ 59 10 1. INTRODUÇÃO 11 1. INTRODUÇÃO A borracha é um material muito presente no dia-a-dia da vida moderna encontrando-se nos mais diversos ramos da atividade humana (pneus, calçados, capas, tapetes, ferramentas, eletrodomésticos, materiais de escritório, etc). Em nossa especialidade (Ortodontia) empregamos a borracha sob forma de elásticos ou elastômeros, com a finalidade de separar, juntar, tracionar, rotacionar, inclinar, extruir ou intruir os elementos dentais, além de acertar a linha mediana e outros fins. E esse emprego ocorre desde o final do século XIX19, pois o objetivo é o de promover a movimentação dental do modo mais fisiológico possível23. Ortodontistas famosos como CASE e ANGLE já defendiam o emprego dos elásticos nos primórdios da especialidade23,26, mas os elásticos tiveram mesmo seu maior defensor na pessoa de HENRY BACKER, pois ele foi o primeiro a descrever os diversos tratamentos com o emprego dos elásticos ortodônticos, fazendo inclusive com que eles ficassem conhecidos como “elásticos intermaxilares de Backer”16. Segundo BELLO07 (1943) o emprego dos elásticos tem que ser feito de forma criteriosa pelo ortodontista, pois existem três estágios principais em seu emprego que são: o estágio elástico, onde ele sempre volta à sua forma original; o estágio de deformação permanente, onde ele não retorna mais à sua forma original; e o estágio de ruptura, onde ocorre o rompimento físico definitivo. 12 A borracha pode ser natural (poliisopreno)16, quando obtida normalmente através da seiva da árvore Hevea brasiliensis ou sintética (polímero de dimetilbutadieno)24, que têm sido desenvolvidas de forma a assemelharem-se à borracha natural, porém WONG29 (1976) salienta que a borracha sintética apresenta propriedades químicas e físicas superiores à borracha natural. Segundo HENRIQUE14 et al, 2003, esses elásticos sintéticos são obtidos por reações químicas com emprego de carvão, álcoois vegetais e petróleo, e, normalmente são apresentados em forma de cadeias elastoméricas. Essa apresentação em forma de cadeias deu-se nos anos 60 e ganhou o gosto da classe ortodôntica, haja vista a energia elástica gerada quando de seu estiramento, capaz de ser convertida em energia mecânica, promovendo a movimentação dos elementos dentais04. Isso sem falar na simplificação da fixação dos arcos aos bráquetes em substituição às ligaduras metálicas, seu baixo custo e a diminuição no tempo de trabalho do profissional19. A constante busca pelo aprimoramento da mecânica ortodôntica tem levado ao aumento das pesquisas sobre os acessórios empregados e dentre eles destacamos os elásticos. Apesar dos grandes aperfeiçoamentos ocorridos, os elásticos ainda não conseguem manter um nível de força contínuo com o passar do tempo. Eles perdem rapidamente grande parte da força inicial obtida, provavelmente por absorverem água, pela presença de produtos oxidantes e da flora microbiológica. Estudos têm sido desenvolvidos para avaliar essas e outras influências do meio oral, segundo MARTINS22 et al, 2006. 13 Na técnica ‘STRAIGHT-WIRE’, adotada nesse curso de especialização, o fechamento de espaços ocorre por deslizamento do arco retangular associado a um fio de amarrilho unido a um elo elástico ou a uma cadeia elástica com dois elos consecutivos. 14 2. PROPOSIÇÃO 15 2. PROPOSIÇÃO Esse trabalho visa verificar, in vitro, o quanto é a força inicial de tração desenvolvida por uma cadeia elástica constituída por dois elos (curtos e longos) de duas marcas consagradas no mercado brasileiro (Abzil e Morelli), e o quanto ela degrada, a partir de sua instalação, com 07, 14, 21 e 30 dias, sob temperatura constante de 37°C, comparando-as. 16 3. REVISÃO DE LITERATURA 17 3. REVISÃO DE LITERATURA Em 1943, BELLO estabeleceu três estágios principais no emprego dos elásticos, que são: o estágio elástico, onde sempre ocorre o retorno às dimensões originais; o estágio de deformação permanente, onde não se obtém o retorno às dimensões originais; e o estágio de ruptura, onde ocorre o rompimento físico definitivo. Discutiu também sobre a desigualdade entre os elásticos, a dificuldade em regularizá-los, e as modificações ocorridas na sua estrutura quando submetidos a estiramentos de longo prazo. Deixou evidente a queda da força de tração após algumas horas de uso de forma intra ou intermaxilar, através de três experimentos, como segue: - no primeiro experimento, os elásticos foram esticados até 32mm, em uma máoclusão de classe III, obtendo força inicial de 500gf que após dez horas caiu para 350gf; - no segundo experimento, os elásticos foram esticados até 22mm, em uma máoclusão de classe II, divisão 1ª- de ANGLE, obtendo força inicial de 250gf que após dez horas caiu para 150gf; - no terceiro experimento, sem levar os elásticos à boca, simplesmente os esticou até 32mm, mantendo-os nessa posição por dez horas, obtendo uma perda de apenas 22gf. A conclusão tirada foi a de que as ações da saliva e da temperatura do meio oral, muito contribuem para alterar as propriedades mecânicas dos elásticos, pois no último experimento a perda de força foi bem menor. 18 NIXON et al. (1969), descobriram em seus estudos com elásticos que em apenas três horas, 13% deles perderam sua força inicial, e, naqueles elásticos que eram trocados três vezes por semana, havia um acréscimo de aproximadamente 03% nessa perda. Descobriram também que ocorrem variações consideráveis nas respostas dos pacientes quanto aos deslocamentos dentais para uma determinada força exercida. O mesmo aparelho com a mesma força pode exercer até duas vezes mais pressão por milímetro quadrado sobre a superfície radicular de um paciente para outro. Em 1970, ANDREASEN & BISHARA, realizaram um estudo, in vitro, no qual compararam a diminuição da força dos elásticos sintéticos e de látex. Observaram uma deformação permanente de aproximadamente 50% do seu comprimento original, após 24 horas, nos elásticos sintéticos e de 23% nos elásticos de látex. Observaram ainda que os elásticos sintéticos perderam 74,2% da sua força inicial em 24 horas, enquanto que os de látex perderam 41,6%. Por isso, apesar dessa grande perda de força inicial, concluíram que as cadeias elásticas sintéticas apresentam uma força remanescente constante nas três semanas seguintes. Portanto, é recomendável que os elásticos sintéticos não sejam trocados diariamente a fim de aproveitar essa força remanescente. BISHARA & ANDREASEN (1970), estudaram as alterações de força dos elásticos de borracha natural e dos ‘alastiks’ (sintéticos) quando utilizados para o tratamento de correção de problemas de classe II e de classe III. Os elásticos de borracha natural e os ‘alastiks’ foram mantidos alongados por 03 semanas, 19 ficando os elásticos imersos em água a temperatura ambiente e os ‘alastiks’ em água a 37°C. As distâncias estabelecidas foram de 22, 28, 34 e 40mm. As medições foram executadas no tempo 00, 01 minuto, 01 hora (inicial mudança registrada), 01 dia (maioria dos ortodontistas solicita a troca), 02 semanas e 03 semanas. Os autores encontraram uma maior degradação de força nos ‘alastiks’ quando comparado com os elásticos. Após 01 hora os ‘alastiks’ perderam 45,3% da sua força inicial enquanto que os elásticos somente 10%. Ao final de 03 semanas os ‘alastiks’ apresentaram uma força remanescente de apenas 32,5%, já os elásticos possuíam 74,9% de sua força inicial. Ambos os materiais apresentaram deformações permanentes, sendo que quanto mais eram estirados maiores eram tais deformações. Considerando que a maior queda nos níveis de força ocorre no primeiro dia após sua inserção, passando depois por uma fase relativamente estável, os autores sugerem que não há necessidade de trocar os elásticos ou os ‘alastiks’ diariamente, podendo deixá-los na boca por um período de tempo maior, obtendo-se assim, as vantagens da relativa constância de forças. Em 1976, WONG, realizou experiências com elásticos 3/16”, e com cadeias elastoméricas (‘alastiks’), das marcas Unitek e Ormco, com a finalidade de avaliar as alterações de força e das propriedades mecânicas ocorridas com o uso oral de diversos materiais elastoméricos (borracha natural e sintética), e, aumentar nossos conhecimentos sobre eles. Foram feitos testes de ruptura, níveis de força quanto ao estiramento das cadeias, aferição do grau de deformação ocorrida e degradação da força, concluindo-se que: - nos testes de ruptura, os elásticos de látex perderam uma quantidade maior de força que os elásticos sintéticos quando estirados por períodos superiores a 21 dias; 20 - a maior parte da perda de força, ocorre nas três primeiras horas, tanto para os sintéticos como os de látex, sendo que, nos de látex 3/16” a degradação foi de 10% após três horas e de 17% após 21 dias; - o módulo de elasticidade variou sob as diferentes condições de teste, mas foi menor nos corpos de prova testados após a imersão em água a 37°C; - é importante considerar a grande degradação de força ocorrida no primeiro dia e a força residual remanescente. KUSTER, INGERVALL & BURGIN (1986) pesquisaram o desenvolvimento de força entre duas marcas de cadeia elásticas: ‘Alastic’ da Unitek Co., e, ‘Power Chain II’ da Ormco Co., em laboratório e no uso intra-oral. Durante os testes de laboratório, as cadeias elásticas foram estendidas de 180% a 215% de sua forma original, sendo verificada nos tempos: inicial, 15 minutos, 02h, 08h e 24 horas, 03 dias, e, com 01, 02, 03 e 04 semanas. Notou-se que as duas marcas se comportaram semelhantemente, e após 04 semanas, as mesmas tinham perdido de 25% a 30% da força inicial, sendo que a queda maior foi no período de teste de 15 minutos e de 02 horas. Nos testes intra-orais as cadeias elásticas foram estendidas até 200% da forma inicial, onde o desenvolvimento do valor da força foi medido no tempo inicial, 08h e 24 horas, 05 dias, e, 01, 02, 03 e 04 semanas. As duas marcas se comportaram semelhantemente. A diminuição do valor da força durante os testes intra-orais foi maior que nos testes de laboratório, sendo assim, depois de 04 semanas a força tinha perdido de 43% a 52% do valor original. A queda foi maior na fase inicial de inserção. 21 Em 1994, BATY et al, após um levantamento da literatura sobre cadeias elastoméricas, afirmaram que as diversas marcas comerciais comportaramse de forma semelhante. Cadeias elastoméricas (‘alastics’), geralmente perdem de 50% a 70% de sua força inicial durante o primeiro dia da aplicação da carga, e, em 03 semanas, retém somente de 30% a 40% da força original. Por causa da grande variação do nível de força inicial entre os produtos de diversos fabricantes, a opinião de diferentes pesquisadores mostrou-se confusa para determinar a quantidade de extensão inicial exigida para gerar níveis de forças compatíveis com a eficiência do movimento do dente. Algumas das cadeias estendidas 100% de seus comprimentos originais produzem um nível de força inicial em excesso (450gf), levando os pesquisadores a recomendar uma extensão de 50% a 75%. Outras cadeias, quando distendidas em 100%, produzem um nível de força de 300gf (aceitável). Em vista da grande variação dos níveis de força inicial dos diversos tipos de cadeias elastoméricas (‘alasticks’), o profissional prudente poderia empregar um calibrador de força para determinar a força inicial desejada. A configuração da força, principalmente com os anéis próximos um dos outros, filamentos curtos e filamentos longos, parecem afetar o comportamento das cadeias elastoméricas (‘alasticks’). Isto é assim explicado: as cadeias com filamentos mais longos podem liberar uma menor força inicial na mesma extensão e exibir um maior valor de redução da força sob a carga do que a cadeia de anéis unidos sem filamentos. Fatores ambientais, tais como o movimento de um dente, a variação da temperatura, a mudança do pH, uma lavagem oral com flúor, as enzimas salivares e as forças mastigatórias, todos eles são associados com a deformação das forças de degradação e o comportamento de relaxamento das cadeias de elásticos. 22 Em 1997, TALOUMIS et al, avaliaram a queda de força, a mudança na dimensão e a relação entre dimensão e força, de elásticos para ligadura modular de 07 companhias, na cor cinza. A espessura da parede, o diâmetro interno, o diâmetro externo, e os níveis de força de cada ligadura foram medidas no início deste trabalho. Em três testes, as ligaduras foram esticadas por um bastão de aço com uma circunferência próxima a dimensão do bráquete geminado. No teste 01, as ligaduras foram mantidas em temperatura e umidade ambiental por 28 dias. No teste 02, elas foram imersas em saliva artificial com pH 6.84 e temperatura de 37°C por 28 dias. Foram verificadas a força residual e as mudanças dimensionais. No teste 03, as ligaduras foram colocadas em saliva artificial a 37°C, pH 6.84, e as forças foram medidas no início, 24 horas, 07d, 14d e 28 dias. No teste 04, as amostras não foram esticadas, mas somente colocadas em saliva artificial a 37°C, com pH 6.84, durante 28 dias, para avaliar as mudanças na dimensão, devido à luz e a umidade. Os resultados das amostras esticadas em um ambiente oral simulado revelaram o seguinte: (1) A umidade e o calor tiveram um efeito pronunciado na diminuição de força e deformação permanente, (2) uma correlação positiva existiu entre a espessura e a força da parede, (3) uma correlação negativa existiu entre o diâmetro interior e a força, (4) uma correlação fraca existiu entre o diâmetro externo e a força, (5) a maior perda de força aconteceu nas primeiras 24 horas e o padrão de decomposição foi semelhante para todas as ligaduras testadas, e, (6) as ligaduras não esticadas absorveram umidade na margem de 0,060% a 3,15%. 23 As ligaduras testadas parecem ser apropriadas para o uso durante o alinhamento e o nivelamento iniciais. Porém, a rápida perda de força e a deformação permanente destes produtos podem impedir o seu uso para correções rotacionais e de torque. Em 2001, RUSSELL et al, afirmaram que o aumento de incidência de alergia ao látex levou ao desenvolvimento de produtos ortodônticos sem o látex. O escopo deste estudo foi comparar as propriedades mecânicas de elásticos ortodônticos de látex e sem látex. Os elásticos testados foram de duas marcas comerciais (GAC e Masel) sendo feitos de dois materiais (látex e não látex). As propriedades testadas incluíram área cruzada seccional, força de ruptura, carga de pico, tensão de pico, rigidez, módulo, histerese, e relaxamento de carga de 24 horas. Os dados foram analisados com teste de uma amostra, uma análise de variância, e teste PLSD Fisher. Entre as marcas GAC e Masel, foram obtidas as seguintes conclusões: - os elásticos sem látex GAC tiveram maiores forças de ruptura que os sem látex Masel; - os de látex Masel tiveram maiores forças de ruptura que os sem látex Masel; - os sem látex GAC mostraram mais propriedades visco-elásticas que os de látex GAC e os sem látex Masel; - entretanto, os elásticos Masel foram mais visco-elásticos que os GAC. - as forças geradas pelos elásticos diminuíram durante 24 horas para uma carga media de aproximadamente 75% dos valores dos fabricantes (de látex GAC, de látex Masel e sem látex Masel) e para 60% para os sem látex GAC; - as propriedades mecânicas dos elásticos sem látex não foram comparáveis as dos elásticos de látex; 24 - portanto a escolha clínica dos elásticos deve ser baseada na história médica do paciente e nas propriedades mecânicas do tipo de elástico. CABRERA et al (2003), descreveram as aplicações e indicações dos elásticos ortodônticos. A falta de referências normativas quanto à magnitude de força liberada pelos elásticos, levou à pesquisa sobre o comportamento de elásticos de diferentes marcas, diâmetros e espessuras. Desde sua introdução em 1893, os elásticos têm sido ferramenta imprescindível no tratamento ortodôntico e têm como característica marcante a versatilidade e a criatividade em sua aplicação, obrigando o profissional a efetuar um planejamento adequado, conhecendo seus efeitos, desvantagens e vantagens. Os autores avaliaram e mediram a força dos diversos elásticos utilizados na especialidade ortodôntica com a intenção de estabelecer a magnitude da força liberada por cada tipo de elástico. Após a análise acurada dos resultados, concluíram que os elásticos sofrem uma variação de força entre os diversos diâmetros, espessuras e, sobretudo das marcas, e, que os resultados obtidos funcionam somente como referência. Para aferirmos uma força adequada, faz-se necessário o uso de um dinamômetro de precisão. FERREIRA NETO & CAETANO (2004), compararam a degradação de força de três grupos de elásticos em cadeia, de tamanhos diferentes (três elos, cinco elos e sete elos), quando distendidos para liberar uma força inicial próxima a 200gf, durante um período de quatro semanas. Nos momentos de oito horas, duas e três semanas, não foram observadas diferenças significantes entre os segmentos. Estes resultados sugerem o uso de segmentos de elásticos menores em 25 intervalos de reativação de uma a três semanas e para intervalos maiores, a utilização de segmentos de elásticos maiores. No ano de 2005, SANTANA avaliou a uniformidade de força de elásticos ortodônticos, de espessura média, distendidos em até três vezes a luz do diâmetro interno, em cinco marcas comerciais diferentes. Foram utilizados 400 elásticos, dispostos em um gabarito de madeira com hastes metálicas, distantes uma das outras em 24mm. De posse de um dinamômetro da marca Correx, devidamente aferido, cada elástico em seu estado original (sem nunca ter sido submetido a estiramento), já fixado em sua unidade de medição, teve o dinamômetro posicionado em seu interior, e, cuidadosamente distendido paralelamente à superfície da madeira, até que a sua ponta ancorasse na parte externa da haste reta da unidade de medição, registrando assim a força de distensão, em gramas, do elástico avaliado, precisamente aos 24mm estabelecidos inicialmente. Após a análise estatística os autores concluiram que: 1) a marca Morelli, seguida pela marca Orthodontics Elastics, apresentou o pior desempenho entre as marcas analisadas, no que se refere à otimização do tratamento ortodôntico, haja vista que, em uma amostra de 80 elásticos, ela apresentou menor homogeneidade de força após a aferição destes; 2) a marca GAC, ao contrário, apresentou melhor desempenho, pois menor número de elásticos, entre os 80 analisados, apresentaram valores de força diferentes; 3) não se pôde obter uma conclusão confiável das posições da Unident e da RMO pelos métodos de análise utilizados; 4) por este estudo fica claro que os elásticos ortodônticos não são homogêneos; 5) as forças aplicadas bilateralmente, deveriam ser iguais, mas, geralmente, isso não acontece; 6) fica evidente que a escolha do elástico ortodôntico 26 tem importância sobre o resultado, principalmente quando aplicado bilateralmente. ARAÚJO & URSI (2006), testaram separadamente cinco marcas comerciais de elásticos sintéticos (GAC, Morelli, Ormco, TP e Unitek) quanto à degradação da força gerada em função dos tempos: 30 minutos, 01h, 06h, 12h, 24h e 48 horas, 07d, 14d, 21d e 28 dias, quando mantidos estirados em saliva artificial a temperatura 37°C (± 01°C), numa distância de 20mm, que corresponde a distância entre o canino superior até o segundo pré-molar superior, do mesmo lado do arco, quando da extração terapêutica do primeiro pré-molar superior. Relatou-se na primeira hora de ativação que todas as marcas comerciais sofreram significativa redução na quantidade de força liberada, que variou de 20,31% a 38,47%, e que, a média de força gerada em 21 e 28 dias de testes foi semelhante para todas as amostras. Segundo os autores cabe ao clínico avaliar a quantidade de força necessária para cada caso específico e julgar, com base nos resultados encontrados, qual o elástico mais indicado e qual o tempo mais apropriado para sua troca, buscando alcançar a movimentação dental desejada. No ano de 2006, GIOKA et al, avaliaram a força de liberação ou de relaxamento dos elásticos de látex ocorrida no período de 24 horas após seu estiramento, e, os estímulos requeridos para alcançar essa reportada força. Cinco espécimes de cada fabricante, com tamanho e níveis de forças variáveis, foram montados em um modelo apropriado capaz de monitorar a força de estiramento em tempo real, de modo contínuo e sem a intervenção do operador. A porcentagem da força de relaxamento foi estimada para o tempo inicial e por 24 horas. 27 Os resultados foram analisados e demonstraram: - uma redução de 25% em relação à degradação latente; - a maioria do nível de relaxamento ocorreu entre as três e cinco primeiras horas após o estiramento sem levar em consideração o tamanho, fabricante ou o nível de força do elástico; - o total como também as curvas de relaxamento inicial foram ajustadas à equação, que descrevia a variação da força em relação ao tempo; - a extensão dos elásticos para encontrar a força pretendida foi realizada para variar entre 2,7 vezes a 05 vezes o comprimento original; - uma simples regra de três mostrou como encontrar a variação da extensão dos elásticos. LORIATO, MACHADO & PACHECO (2006), consideraram em seus estudos que os elásticos ortodônticos tiveram suas propriedades avaliadas e melhoradas, de forma a aumentar a sua aplicabilidade como auxiliares durante os tratamentos nessa especialidade, podendo ser de borracha ou sintético, cabendo ao ortodontista selecionar a opção mais adequada a cada paciente, alcançando resultados mais satisfatórios nos tratamentos realizados. MARTINS et al. (2006), constatou que apesar do grande desenvolvimento dos elásticos ortodônticos, eles possuem deficiências, como a incapacidade de manter níveis de força contínuos após certo período de tempo. Os elásticos perdem rapidamente grande parte de sua força inicial, provavelmente em decorrência da absorção de água e outros fluidos bucais; presença de oxigênio e outros produtos oxidantes; ação do calor, da luz e da radiação ultravioleta; ataque 28 microbiológico e da própria deterioração do material com o passar do tempo. Além disto, fatores inerentes à cavidade bucal também influenciam a perda de força gerada pelos elásticos, como a temperatura, composição enzimática, pH salivar e as forças decorrentes da mastigação. 29 4. MÉTODO 30 4. MÉTODO 4.1. Amostra: Foram utilizadas 44 cadeias elásticas com dois elos de elásticos ortodônticos corrente com segmento de união curto (Fig. 01) e 44 com segmento de união longo (Fig. 02). Figura 01 – cadeias elásticas com dois elos e segmentos de união curtos. Figura 02 – cadeias elásticas com dois elos e segmentos de união longos. 31 4.2. Grupos: Grupo 01 - 22 cadeias elásticas com dois elos de elástico corrente com segmento de união curto, na cor cinza da marca Morelli. Grupo 02 - 22 cadeias elásticas com dois elos de elástico corrente com segmento de união curto, na cor cinza da marca Abzil. Grupo 03 – 22 cadeias elásticas com dois elos de elástico corrente com segmento de união longo, na cor cinza da marca Morelli. Grupo 04 – 22 cadeias elásticas com dois elos de elástico corrente com segmento de união longo, na cor cinza da marca Abzil. 4.3. Critério de Inclusão: Cadeias elásticas ortodônticas segmentadas com dois elos cada na cor cinza, sem terem sido tracionadas previamente. 4.4. Critério de Exclusão: As cadeias elásticas ortodônticas foram avaliadas macroscopicamente e quando foi observada qualquer anomalia de forma, estas foram eliminadas. Também foram eliminadas as cadeias elásticas ortodônticas que apresentaram alteração de forma quando foi executada a separação entre elas. 32 4.5. Procedimentos: 4.5.1. Construção dos gabaritos: Foram confeccionados em placa de acrílico de 190mm de comprimento, 90mm de largura e 5mm de altura, com 31 unidades de medida cada. Estas unidades de medida foram compostas de duas hastes distantes 40mm uma da outra, de fio ortodôntico 0,7mm de espessura e 7,0mm de altura. As hastes centrais foram mantidas retilíneas, tendo a função de fixar o fio de amarrilho. Nas hastes posicionadas próximas da borda da placa, foram realizadas curvaturas na extremidade, com a finalidade de reter mais facilmente os elásticos. As hastes foram fixadas na placa de acrílico com resina acrílica autopolimerizável (Fig.03). Figura 03 - gabarito em acrílico com as hastes laterais curvas e as centrais retas. 33 4.5.2. Corpo de Prova (dispositivo de tração): Os corpos de prova foram construídos com fio de amarrilho 0,020mm que passou pelo centro de um dos elos elásticos da cadeia elástica ortodôntica, torcido sobre seu eixo formando uma corrente metálica, sem comprimir o elástico (Fig.04). Figura 04 – corpo de prova (dispositivo de tração) com dois elos curtos da cadeia corrente. 4.5.3. Tempo de Mensuração: Foram realizadas as mensurações nos tempos: zero hora (t00); 07 dias (t07); 14 dias (t14); 21 dias (t21) e 30 dias (t30). 34 4.5.4. Mensuração: As mensurações foram realizadas na INSER - Indústria, Comércio e Serviços Ltda. Os corpos de prova foram levados individualmente até o esterioscópio Westover com sistema de captura Boeckeler VIA 100, acoplado ao computador (Fig. 05 – A e B), para determinação da dimensão da luz interna dos elásticos e verificação de possíveis alterações estruturais (Fig.06 – A e B). Figura 05 A e B – esterioscópio Westover com sistema de captura Boeckeler VIA 100, acoplado ao computador. Figura 06 A e B – determinação da luz interna em corpos de prova com dois elos curtos e alterações estruturais. Cada corpo de prova foi posicionado na máquina universal de ensaios EMIC, modelo DL500, com célula de carga de 10Kgf com incerteza de 35 medição de 0,1%, ajustada para incremento de 01gf e velocidade 100 mm/min (Fig.07). Figura 07 - máquina universal de ensaios EMIC, modelo DL500. Determinada uma média do comprimento da distância das paredes internas de dois elos consecutivos e o segmento elástico que os une, a máquina EMIC foi ajustada para que tracionasse cada cadeia elástica, em duas vezes este valor. Realizado o tracionamento inicial (t00) de cada corpo de prova, o valor da força foi registrado pelo computador. Após este procedimento, cada corpo de prova foi posicionado no gabarito, permanecendo o elástico estirado em duas vezes o seu comprimento. Para as demais mensurações (t07, t14, t21 e t30), o procedimento de captação da força remanescente do elástico ocorreu conforme foi executada a mensuração inicial (Fig.08 e 09). 36 Figura 08 – corpo de prova sendo tracionado pela máquina EMIC. Figura 09 – monitor acoplado a máquina EMIC, registrando a força. 37 4.5.5. Análise Estatística: Para a comparação da força máxima dentro de cada grupo, e as variações entre os tempos, usamos o teste não paramétrico para médias não independentes de Friedman, complementado quando necessário pelo teste de comparações múltiplas. Para a comparação de cada tempo, e as possíveis diferenças entre os grupos, usamos os testes não paramétricos para grupos independentes de Kruskal-Wallis, complementado quando necessário para os testes de comparações múltiplas. Para verificar a porcentagem de queda da força nos grupos, nos intervalos do início (t00) aos demais tempos (t07, t14, t21 e t30), foi usada a análise Delta percentual (%), complementada quando necessário pelo teste de comparações múltiplas. Em todos os casos, o nível de rejeição para a hipótese de nulidade, foi fixado sempre em um valor menor ou igual do que 0,05 (5%). Quando a estatística calculada apresentou significância, usamos um asterisco (*) para caracterizá-la, caso contrário, isto é, não significante, usamos N.S.. As médias foram calculadas e apresentadas a título de informação. Não foram calculados os desvios-padrão, pois, usando-se testes não paramétricos, não há sentido o seu cálculo. 38 5. RESULTADOS 39 5. RESULTADOS Tabela 1. Médias em (Kgf), para o grupo 01 em cinco tempos. Tempo N Média t00 22 470,32 t07 22 360,43 t14 22 336,66 t21 22 340,43 t30 22 322,28 t00 = primeira medição, tempo inicial t07 = segunda medição, 07 dias após início t14 = terceira medição, 14 dias após início t21 = quarta medição, 21 dias após início t30 = quinta medição, 30 dias após início Teste de Friedman X²calc = 79,744* p= 0,000 Comparações Múltiplas Significantes t00 > t 07; t14; t21; t30 t07 > t14; t21; t30 t14 > t30 40 Tabela 2. Médias em (Kgf), para o grupo 02 em cinco tempos. Tempo N Média t00 22 462,51 t07 22 377,30 t14 22 363,24 t21 22 342,96 t30 22 331,79 t00 = primeira medição, tempo inicial t07 = segunda medição, 07 dias após início t14 = terceira medição, 14 dias após início t21 = quarta medição, 21 dias após início t30 = quinta medição, 30 dias após início Teste de Friedman X²calc = 67,382* p= 0,000 Comparações Múltiplas Significantes t00 > t7; t14; t21; t30 t07 > t14; t21; t30 41 Tabela 3. Médias em (Kgf), para o grupo 03 em cinco tempos. Tempo N Média t00 22 434,29 t07 22 329,85 t14 22 330,52 t21 22 316,94 t30 22 316,81 t00 = primeira medição, tempo inicial t07 = segunda medição, 07 dias após início t14 = terceira medição, 14 dias após início t21 = quarta medição, 21 dias após início t30 = quinta medição, 30 dias após início Teste de Friedman X²calc = 69,425* p= 0,000 Comparações Múltiplas Significantes t00 > t07; t14; t21; t30 t07; t14 > t21; t30 42 Tabela 4. Médias em (Kgf), para o grupo 04 em cinco tempos. Tempo N Média t00 22 401,97 t07 22 289,29 t14 22 280,64 t21 22 261,80 t30 22 255,50 t00 = primeira medição, tempo inicial t07 = segunda medição, 07 dias após início t14 = terceira medição, 14 dias após início t21 = quarta medição, 21 dias após início t30 = quinta medição, 30 dias após início Teste de Friedman X²calc = 71,091* p = 0,000 Comparações Múltiplas Significantes t00 > t07; t14; t21; t30 t07 > t14; t21; t30 t14 > t21; t30 43 Tabela 5. Médias em (Kgf), para os quatros grupos nos tempos 07, 14, 21 e 30 dias. Grupo t07 t14 t21 t30 01 360,43 336,66 340,43 322,28 02 377,30 363,24 342,96 331,79 03 329,85 330,52 316,94 316,81 04 289,29 289,29 280,64 255,50 Tabela 6. Teste de Kruskal-Wallis, para os tempos 07, 14, 21 e 30 dias. t07 X²calc = 58,029* p = 0,000 t14 X²calc = 50,495* p = 0,000 t21 X²calc = 51,602* p = 0,000 t30 X²calc = 35,027* p = 0,000 44 Tabela 7. Comparações múltiplas nos tempos 07, 14, 21 e 30 dias. t07; t14; t21; t30 grupo 04 < grupos 01, 02 e 03 t07; t14 grupo 03 < grupo 02 Tabela 8. Médias em (%), para os quatros grupos entre o tempo inicial (t00) e os tempos 07, 14, 21 e 30 dias. Grupo t00-t07 t00-t14 t00-t21 t00-t30 01 23,97 28,99 28,19 32,02 02 20,41 23,38 27,66 30,01 03 30,42 30,28 33,14 33,17 04 38,98 40,80 44,78 46,10 Tabela 9. Teste Delta percentual (%) entre o tempo inicial (t00) e os tempos 07, 14, 21 e 30 dias. t00-t07 X²calc = 58,029* p = 0,000 t00-t14 X²calc = 50,495* p = 0,000 t00-t21 X²calc = 51,602* p = 0,000 t00-t30 X²calc = 35,027* p = 0,000 Tabela 10. Comparações múltiplas nos deltas % entre o tempo inicial (t00) e os tempos 07, 14, 21 e 30 dias. t00 e t07; t14; t21; t30 grupo 04 > grupos 01, 02 e 03 t00-t07 grupo 03 > grupo 02 t00-t14 grupo 03 > grupo 02 45 6. DISCUSSÃO 46 6. DISCUSSÃO Os elásticos podem ser manufaturados a partir da seiva da árvore Hevea brasiliensis, sendo denominados de elásticos naturais, muito utilizados como elásticos intermaxilares, para a correção das Cl II e Cl III de Angle. Já os elásticos manufaturados assemelham-se à borracha natural, e, a forma mais comum de apresentação desses elásticos, é em cadeia corrente (‘alastik’). Normalmente os ‘alastik’ são empregados intramaxilarmente, para fechamentos de espaços e rotações dos elementos dentais20, 09. As cadeias elásticas podem apresentar como sinônimo, além de ‘alastik’, o termo cadeia elastomérica04. Os elásticos sintéticos apresentam a vantagem de serem menos susceptíveis de exacerbar reações alérgicas25. As cadeias elásticas são encontradas no comércio, a exemplo dos módulos elásticos, em várias cores, sendo, porém, as mais comuns, o cinza e o incolor. Essas cadeias elásticas são classificadas de acordo com a distância que um elo apresenta-se do outro. Podem ser então, chamadas de curtas e longas. As cadeias curtas não apresentam segmentos de união entre os elos. 47 As cadeias longas apresentam um segmento de união entre os elos. Nesse experimento foi tomado o cuidado para que durante a con -fecção dos dispositivos de tração (corpos de prova), a secção entre os elos, não incluísse material do elo a ser analisado. Para tanto, todos os corpos de prova foram levados ao esterioscópio Westover, com sistema de captura Boeckeler VIA 100, onde foi analisada, não somente a forma do elástico, mas também, a luz interna dos elos. Toda vez, em que foi observada, alguma alteração nas paredes dos elos, esses foram descartados, para que não mascarasse os resultados da força de tração. A maior dificuldade foi observada no corpo de prova do elástico corrente curto, sendo necessário, invariavelmente, o descarte do elo subseqüente. O gabarito possuía uma fileira central, com hastes retas de fio 0,7mm, e, duas fileiras laterais, com hastes, cujas pontas foram curvadas para facilitar a tração dos corpos de prova. Nas hastes curvas, foram encaixados os elos elásticos que não estavam presos pelo amarrilho do corpo de prova. A haste reta teve a função de reter o amarrilho, após a distensão de duas vezes a distância de dois elos mais o segmento que os une. Uma vez distendidos, os corpos de prova permaneciam submergidos em um recipiente com água destilada a 37°C, sendo retirados somente para as demais mensurações. 48 Foram utilizados dois elos, devido ao fato de ser observado na prática clínica, que alguns profissionais apresentam esse hábito, porém não foi encontrado na literatura, nada que justificasse tal prática. Foi observado, para os quatro grupos, que a força inicial foi sempre maior do que nas demais mensurações, e, que o declínio de tempo a tempo foi verdadeiro, porém, não de forma constante. No grupo 01, foi observada uma diferença significantemente maior do t00 para o t14, t21 e t30, e também, do t07 para o t14 e t30. No grupo 02, na comparação dos tempos, foi observado que o tempo inicial foi significantemente maior que observado nos t07, t14, t21e t30, e, as médias do t07 foram significantemente maiores que as médias obtidas no t21 e no t30. No grupo 03, as médias iniciais foram significantemente maiores que as médias iniciais observadas nos demais tempos. Também foi observado que as médias dos tempos t07 e t14 são significantemente maiores que as dos tempos t21 e t30. No grupo 04, foi observado que as médias iniciais foram maiores significantemente que as médias iniciais dos tempos t14, t21 e t30, e o mesmo foi observado para o tempo t07 comparando ao t21 e t30. Outra diferença estatística observada foi que a média obtida no tempo t14 foi maior que no t21. 49 Esses valores das médias podem ser avaliados nas tabelas 01 a 04. Em uma comparação múltipla nos tempos t07, t14, t21 e t30, verificou-se que as médias do grupo 04 são menores que a dos demais grupos no tempo t07 e no t14, e, o grupo 02, teve média maior que o grupo 03. Concordando com os autores ABRÃO, MENDES & ARTESE01; ANDREASEN & BISHARA02; ARAÚJO & URSY03; BATY04; BELLO07; GIOKA13; KCANCHANA & GODFREY17, KUSTER, INGERVALL & BURGIN18; NIXON20; RUSSEL25; TALOUMIS28; e WONG29, a grande perda da força ocorre no primeiro tempo de mensuração (07 dias), diminuindo percentualmente nos demais tempos para todos os grupos. A queda da força em porcentagem, para o grupo 01, foi de 23,97%, do t00 para o t07, e deste, para o t14, foi de 5,02%, tendo pequeno aumento de 0,8% para o t21, sofrendo nova queda para o t30, de 3,83%, perfazendo o total de 32,02%. A queda para o grupo 02 foi de 30,01% em 30 dias, sendo que a maior perda ocorreu nos primeiros 07 dias com 20,41%, mais 2,97% do t7 ao t14. Deste até o t21, houve perda de 4,28%, e do t21 ao t30, mais 2,35%. Este grupo apresentou os melhores resultados para a troca dos dispositivos de tração em 30 dias. A perda em 30 dias foi menor que a dos grupos 03 e 04 em apenas 07 dias. 50 Para o grupo 03, a grande perda ocorreu nos primeiros 07 dias, com 30,42%, teve aumento de 0,14% para o t14, voltando a cair no t21, em 2,86%, permanecendo quase estável para o t30, com apenas 0,03% de perda, perfazendo um total de 33,17%. As perdas nos 30 dias mantiveram-se próximas da perda dos primeiros 07 dias, porém com valores de perda maiores que do grupo 02. O grupo 04 tem perda maior que os demais grupos, com perda ao final dos 30 dias, perfazendo 46,10%, a maior perda de todos os tempos e grupos, que foi nos primeiros 07 dias de 38,98%, seguida de uma perda de mais 1,82% do t07 para o t14, e mais 3,98% para o t21, e 1,32% até o t30. Este grupo foi o que mais obteve perdas. Todos os quatro grupos apresentaram força inicial e ao final de 30 dias, superior a recomendada para o fechamento de espaços (150gf a 200gf)08. 51 7. CONCLUSÃO 52 7. CONCLUSÃO Pode-se concluir que as forças iniciais são altas, sendo maiores para o grupo 02 (cadeia elástica com dois elos de elástico corrente com segmento de união curto - cinza, marca Abzil), seguido do grupo 01 (cadeia elástica com dois elos de elástico corrente com segmento de união curto - cinza, marca Morelli), do grupo 03 (cadeia elástica com dois elos de elástico corrente com segmento de união longo - cinza, marca Morelli), e, pelo grupo 04 (cadeia elástica com dois elos de elástico corrente com segmento de união longo - cinza, marca Abzil). A degradação da força foi menor para o grupo 02 (cadeia elástica com dois elos de elástico corrente com segmento de união curto - cinza, marca Abzil), seguido do grupo 01 (cadeia elástica com dois elos de elástico corrente com segmento de união curto - cinza, marca Morelli), do grupo 03 (cadeia elástica com dois elos de elástico corrente com segmento de união longo - cinza, marca Morelli), e, pelo grupo 04 (cadeias elásticas com dois elos de elástico corrente com segmento de união longo - cinza, marca Abzil). 53 8. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 54 8. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 01. ABRÃO, L.; MENDES, A. M.; ARTESE, F.; Avaliação da intensidade das forças liberadas por ligaduras elásticas de diferentes cores. Rev. Clin. Ortodon. Dental Press, v.6, n.2 - abr/maio 2007. 02. ANDREASEN, G. F.; BISHARA S.; Comparison of alastik chains of elastics involved with intra-arch molar-to-molar forces. Am J Orthod., v.60, n. 3, p. 151-158. Jul-1970. 03. ARAÚJO, F. B. C.; URSI, W. J. 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