As 80 molas compostas foram divididas em oito grupos distintos (Tabela 01). Inicialmente, foram elaborados três grupos de acordo com o calibre do fio da alça de NiTi: Grupo 1 (G1), com 10 alças T feitas com fio .016” x .022” (Figura 07); Grupo 2 (G2), com 10 alças com fio .017” X .025”; e Grupo 3 (G3), com 10 alças feitas com fio .018” X .025”. Esta comparação consolidou a confirmação dos estudos pilotos que a espessura 0,018" x 0,025" foi a que apresentou melhores resultados para intensidade de força com objetivo de retração total dos seis dentes anteriores.
Outros grupos foram confeccionados com as alças 0,018" x 0,025" NiTi baseados na variação da altura da mola: Grupo 4 (G4), com altura da mola de 7mm e ativação horizontal de 9mm. No Grupo 5 (G5), altura da mola em 6mm, a variação foi na ativação horizontal (7mm). O Grupo 6 (G6), apresentou altura da mola de 7mm e ativação horizontal de 7mm. Para estes dois grupos, o raio de pré- ativação e hastes horizontais com mesma secção transversal foram mantidas.
Nos demais grupos foram feitas variações, sendo o Grupo 7 (G7) com Altura de 7mm, Ativação horizontal de 7mm, porém hastes horizontais com fio retangular mais espesso 0,019" x 0,025" de aço inoxidável e o Grupo 8 (G8) teve as mesmas características do Grupo 7, entretanto com raio de pré-ativação de 6mm (aproximadamente 200%)
Figura 7 - Fotografia da mola do grupo G1.
Tabela 1. Descrição da divisão dos grupos de alças T de NiTi segundo calibre, altura, ativação horizontal, hastes horizontais e raio de pré-ativação .
Grupo (n) Calibre (") Altura (mm) Ativação horizontal (mm) Hastes Horizontais (") Pré-Ativação (raio em mm) G1(10) 0,016” x 0,022” 6 9 0,017” x 0,025” Aço 12 G2(10) 0,017” x 0,025” 6 9 0,017” x 0,025” Aço 12 G3(10) 0,018” x 0,025” 6 9 0,017” x 0,025” Aço 12 G4(10) 0,018” x 0,025” 7 9 0,017” x 0,025” Aço 12 G5(10) 0,018” x 0,025” 6 7 0,017” x 0,025” Aço 12 G6(10) 0,018” x 0,025” 7 7 0,017” x 0,025” Aço 12 G7(10) 0,018” x 0,025” 7 7 0,019” x 0,025” Aço 12 G8(10) 0,018” x 0,025” 7 7 0,017” x 0,025” Aço 6 ENSAIO MECÂNICO Controle de Temperatura
Todos os ensaios foram realizados à 37ºC segundo a Norma 32 ANSI/ADA. O ambiente do ensaio foi isolado termicamente por uma caixa do tipo box-glove com estrutura metálica nas dimensões 1m (comprimento) X 60cm
(altura) X 50cm (profundidade); sendo o painel frontal com placa de acrílico (espessura 10mm) com abertura para duas luvas de material de borracha nitrílica, painel do teto também com placa de acrílico e os outros painéis serão em material de aço inoxidável 1020 revestidos com pintura epóxi. O painel do teto possui uma
porta de acesso para internação de equipamentos e ferramentas no interior da caixa. Em seu interior, existe um sistema de aquecimento por micro-resistências com possibilidade de controle de temperatura entre 30°C a 40°C, com variação máxima de 1°C, adaptado para o conjunto em local de temperatura abaixo de 27°C (sala com ar condicionado). A base da caixa onde foi colocado o equipamento possui uma placa de
aquecimento tipo “inercial” acoplada a um termopar tipo “K” que será o ponto de estabilização de temperatura. O controle de temperatura será feito por controlador com programação de 10 rampas e patamares e possibilidade de 99 ciclos, tal controlador contém estágio de potencia para suprir as microresistências. Este controle de temperatura foi realizado por meio de software instalado em notebook e acoplado ao controlador por meio de cabo USB. O software permite o acompanhamento da variação de temperatura a cada 0,1°C e obtenção de relatório gráfico das variações de temperatura durante toda a realização do ensaio (Figura 8).
Figura 8 - Fotografia da estrutura box glove de manutenção de temperatura a 37°C.
Dispositivo para Ensaios Mecânicos
Uma máquina de ensaios, denominada OFT (Orthodontic Force Tester), para mensuração dos sistemas de forças foi desenvolvida pelo Dr. Jie Chen (Dental Biomechanics Research Laboratory, Purdue School of Engineering and Technology, Indiana University Purdue University Indianapolis), detentor da patente desse dispositivo17. O tratamento de fechamento de espaços após as extrações de primeiros pré-molares e retração dos seis dentes anteriores foi simulado. Para tal, incorporou-se dispositivos do aparelho ortodôntico fixo nos segmentos posterior e anterior (bráquete autoligável 0,018” de primeiro prémolar
superior (In-ovation R, Dentsply GAC Internacional Inc., York, EUA) soldado a uma extensão.
A OFT é constituída basicamente por três componentes: o primeiro, responsável pela ensaio mecânico ortodôntico, seguido dos componentes de transmissão e o último responsável pela leitura dos dados. O componente responsável pelo ensaio mecânico da máquina OFT foi composto por dois blocos metálicos cilíndricos nos quais serão colados os bráquetes ortodônticos para simulação da movimentação ortodôntica. Estes são colados a duas células de carga (Nanotransdutores - Multi-eixos força/torque Nano17, ATI Automação Industrial, Apex, NC - capazes de medir três componentes de força e três de momento simultaneamente). O intervalo de força de cada célula de carga será de 0-20 N, com resolução de ±0,025 N, e intervalo de momento de 0-100 Nmm, com resolução de ±0,003 Nmm. Esses intervalos são adequados, pois
comumente se utiliza clinicamente força e momento dentro do intervalo da célula de carga com tais resoluções44. Estas células de carga são acopladas a duas hastes verticais que são ajustadas tridimensionalmente por meio de parafusos que permitem qualquer tipo de movimento das hastes (movimento vertical, lateral e rotação) (Figuras 9A e 9B), estes componentes, por sua vez são conectados às bases vertical e horizontal (aço inoxidável). Os fios de saída de sinal das células de carga são conectadas a uma caixa amplificadora de sinal NI
A/D e esta por sua vez transmite o sinal para o driver NI-DAQ, responsável pela captação e transferência dos sinais automaticamente ao F/T Software desenvolvido especialmente para leitura dos dados.
Figuras 9A e 9B - 9A) Fotografia da OFT; 9B) Fotografia dos nanotransdutores Nano17 com hastes verticais e bráquetes soldados.
As células de carga foram alinhadas conforme o sistema de coordenadas usualmente utilizado, cuja origem fica no centro do bráquete. O eixo X foi direcionado transversalmente, o eixo Y direcionado sagitalmente, e o eixo Z direcionado verticalmente. Os transdutores foram posicionados de modo que os eixos mésio-distal (MD), cérvico-oclusal (CO) e vestibulo-lingual (VL) de cada segmento-alvo correspondam aos eixos Y, Z e X respectivamente. As direções (MD, CO, e VL) foram termos clínicos utilizados para descrever os deslocamentos dos segmentos (ou dentes) (Figura 10).
Figura 10 Desenho esquemático do sistema de forças e momentos gerados pelas molas T compostas de acordo nos três eixos do espaço.
As molas T foram posicionadas na metade da distância interbráquete (23mm)(Figura 11). O dispositivo medidor do sistema de força ortodôntica foi calibrado e zerado antes da colocação das molas T. Dobras distais aos tubos posteriores e mesiais aos tubos anteriores garantirão estabilidade ao sistema (Figura 12). O sistema de força resultante ortodôntico (Fx, Fy, Fz, Mx, My e Mz) sobre os segmentos dentários foram medidos como a linha de base. As medições foram feitas após todas as ativações.
Figura 11 - Fotografia da distância interbráquetes no início da desativação das molas.
Figura 12 Fotografia das marcações nas hastes horizontais afim de padronizar centralização e ativação horizontal.