Posicionamento do dispositivo de acordo com o tipo de teste

O dispositivo podia ser fixado em 2 posições diferentes à base da Instron, dependendo de qual modalidade de teste iria ser realizada (Figura 4.21):

a) no teste em 3 pontos com braquetes: o dispositivo era fixado em sua posição padrão, com a base rígida de polímero paralela à base da máquina de ensaios Instron.

b) no teste de resistência ao deslizamento: o dispositivo era fixado de lado – a base rígida de polímero perpendicular à base da máquina de ensaios universais Instron – e a célula de carga 1 direita ficava mais próxima da _{haste metálica em “L”.}

Figura 4.21 – As duas diferentes formas de fixação do dispositivo à base da máquina de ensaios universais Instron: (A) teste em 3 pontos com braquetes e (B) teste de resistência ao deslizamento

No teste em 3 pontos com braquete, o teste iniciava com os braquetes alinhados. Já no teste de resistência ao deslizamento, o braquete central ficava fixo em determinado desalinhamento durante todo teste e, antes de inicia-lo, a ponta do fio ortodôntico, que iria ser puxada pela Instron, foi presa à haste metálica em “L” (Figura 4.20). Para isto, esta ponta do fio ortodôntico foi levada ao rubro com fogo, transpassada pelo orifício da haste metálica em “L”, dobrada sobre ela e firmemente presa com uma gota de cianoacrilato (Super Bonder) seguida por uma camada generosa de resina composta flow, que cobria todo o fio dobrado.

Após fixar o dispositivo e o conjunto fio-braquete na posição correta, a porta da câmara térmica era fechada, esperava-se a temperatura estabilizar em 36,7±0,2°C e, então, o teste era iniciado.

Todos os testes in vitro foram realizados a seco, a uma temperatura de 36,7±0,2°C (35, 37). Para cada grupo experimental (Tabela 4.2), foram testados cinco conjuntos de fio-braquete.

No teste em 3 pontos com braquete, cada conjunto de fio-braquete passava por 20 ciclos: primeiro, a Instron deslocava o braquete central 10 vezes para um desalinhamento vestibular e depois 10 vezes para um desalinhamento lingual. Em cada ciclo para vestibular ou lingual, no início, a Instron ficava parada por 10 segundos com as canaletas dos três braquetes alinhadas. Em seguida, deslocava a 6mm/min até o deslocamento máximo (de 3 ou 5mm), ficava parada por 10 segundos e, ao final, retornava a 6mm/min à posição original alinhada. No deslocamento de 3mm, o teste de cada conjunto de fio-braquete durava 27 minutos e, no deslocamento de 5mm, durava 40 minutos.

No teste de resistência ao deslizamento, a Instron tracionou 7mm do fio ortodôntico a uma velocidade de 6mm/min, sendo que o braquete central estava desalinhado para lingual, com um deslocamento em relação aos braquetes de ancoragem de 3 ou 5mm. A duração do teste de cada conjunto fio-braquete foi de 1 minuto e 10 segundos.

Tabela 4.2 - Grupos experimentais da pesquisa (n=5) Tipo de Te ste Des loc ame nt o (mm) Marca fio- braquete Simetria

Repetições das medidas com o mesmo conjunto de fio-

braquetes E m 3 p on to s co m b ra qu ete s 3 Aditek Simétrico

20 ciclos: 10 primeiros para vestibular e 10 para lingual Assimétrico 20 ciclos: 10 primeiros para _{vestibular e 10 para lingual} Ormco Simétrico 20 ciclos: 10 primeiros para _{vestibular e 10 para lingual}

5 Aditek

Simétrico 20 ciclos: 10 primeiros para _{vestibular e 10 para lingual} Assimétrico 20 ciclos: 10 primeiros para _{vestibular e 10 para lingual} Ormco Simétrico 20 ciclos: 10 primeiros para _{vestibular e 10 para lingual}

Resistê ncia ao de sli za m en to 3

Aditek Simétrico _{desalinhamento para lingual} 1 puxamento com Ormco Simétrico _{desalinhamento para lingual} 1 puxamento com

5 Aditek Simétrico

1 puxamento com desalinhamento para lingual Ormco Simétrico _{desalinhamento para lingual} 1 puxamento com

4.2.6 Grandezas obtidas em cada teste

As grandezas obtidas nos testes foram as seguintes (Tabela 4.3): força no eixo x ( ), força no eixo y ( ), momento no eixo z ( ), força de atrito ( ), força normal ( , , ) e coeficiente de atrito cinético ( ). As grandezas obtidas diretamente pelo dispositivo foram a , a e a , sendo que as demais foram obtidas a partir de equações advindas dos diagramas de corpo livre.

Tabela 4.3 - Grandezas obtidas em cada braquete segundo o teste in vitro realizado

Grandezas obtidas em cada braquete

2º pré-molar 1º pré-molar Canino

Ti po d e te ste 3 pontos com braquetes , , , , , e , , , , , e Resistência ao deslizamento , , , , e , , , , , , , , , ,

4.2.7 Método de coleta dos dados e análise estatística

Foi estabelecida uma metodologia para obtenção dos dados para estatística utilizando o programa MATLAB. Para cada conjunto de fio-braquete, no teste em 3 pontos com braquetes, cada grandeza estudada gerava 20 curvas, resultantes dos 10 ciclos com desalinhamento vestibular e dos 10 ciclos com desalinhamento lingual. Em cada curva, foram utilizados os seguintes parâmetros para obtenção dos dados:

i) Valor máximo (pico): para , , e na fase de desativação. As curvas das forças e apresentavam dois picos, um na ida em direção ao desalinhamento máximo (na fase de ativação) e outro na volta em direção ao alinhamento (na fase de desativação), sendo coletado o dado correspondente ao pico da fase de desativação. ii) Média aritmética do platô: para o cinético e para a força . Na curva

do coeficiente de atrito ( ) versus tempo, havia um platô bem característico durante a fase de ativação e foi calculada a média aritmética dos dados desta região. Foram coletados os dados das 3 formas de cálculo do coeficiente de atrito: baseado em e ; baseado em , e ; baseado em e . Na curva da força

versus deslocamento, havia um platô na fase de ativação e outro na fase de desativação, sendo realizada a média aritmética deste último platô, seguindo a metodologia de Lombardo et al. (18).

iii) Módulo: para o cinético baseado em , e . Na fase de desativação, foi obtida a variação do coeficiente de atrito cinético em

função da variação do deslocamento do braquete central, com o intuito de verificar o quanto o coeficiente de atrito cinético varia de acordo com a quantidade de desalinhamento do braquete central. Para isto, foram selecionados 2 pontos na curva, na fase de desativação, e adquirido os valores correspondentes de cinético e do deslocamento. A fórmula utilizada para o cálculo do módulo foi:

módulo de = ∆ cinético /∆deslocamento

módulo de = ( − )/ −

Já no teste de resistência ao deslizamento, para cada conjunto de fio- braquete, havia uma curva para cada grandeza estudada. Isso porque foi realizado apenas um puxamento para cada conjunto de fio-braquete. Em cada curva, foram utilizados os seguintes parâmetros para obtenção dos dados (Tabela 4.4):

i) Valor máximo (pico): para , , e .

ii) Média aritmética do platô: para o cinético baseado em , e . No início da curva do coeficiente de atrito havia um pico, correspondente ao coeficiente de atrito estático, e, em seguida, o tendia a estabilizar, formando um platô. Foram coletados então os dados do platô que ia da metade até o final da curva e calculado a média aritmética destes dados.

Tabela 4.4 - Parâmetros para obtenção dos dados para análise estatística de acordo com o tipo de teste e braquete

Tipo de teste _{obtenção dos dados} Parâmetros para Grandezas analisadas no braquete de 2º pré-molar e canino Grandezas analisadas no braquete de 1º pré-molar Resistência ao deslizamento Pico da curva , , , Média do platô da

metade final da curva cinético baseado em , e

3 pontos com braquetes

Pico de cada curva na fase de

desativação , , ,

Média aritmética do platô de cada curva

cinético baseado em e ; cinético baseado em , e ; cinético baseado em e ; na fase de desativação Variação de cinético (baseado em , e ) dividido pela variação de deslocamento Módulo de

Todos os dados coletados foram analisados estatisticamente com o programa Statistica (versão 8.0). As análises estatísticas realizadas foram baseadas em diferentes abordagens das variáveis dependentes e independentes (Tabela 4.5).

Tabela 4.5 - Variáveis dependentes e independentes utilizadas nas análises estatísticas

Variáveis independentes Variáveis dependentes  Tipo de teste:

a) 3 pontos com braquetes b) resistência ao deslizamento  Marca de fio-braquete: a) Aditek b) Ormco  Deslocamento: a) 3mm b) 5mm  Desalinhamento: a) vestibular b) lingual  Braquete: a) 2º pré-molar b) 1º pré-molar c) canino.

 Simetria das distâncias inter-braquetes: a) simétrico

b) assimétrico

 Forma de cálculo do coeficiente de atrito cinético: a) cinético baseado em e b) cinético baseado em _, e c) cinético baseado em e  Repetição a) 1º ciclo b) 2º ciclo c) 3º ciclo d) 4º ciclo e) 5º ciclo f) 6º ciclo g) 7º ciclo h) 8º ciclo i) 9º ciclo j) 10º ciclo  Localização da força a) b)

(valor máximo da força na fase de desativação)

(valor correspondente à média aritmética da força no platô da

fase de desativação) no braquete central

cinético módulo de

Foram realizados seis tipos análises:

 Análise A: foram utilizados os dados no desalinhamento lingual e com simetria nas distâncias inter-braquetes. Esta análise foi realizada em dois grupos: (a) na análise A1, foram avaliadas as grandezas presentes

nos braquetes de ancoragem (2º pré-molar e canino); e (b) na análise A2, foi avaliada a grandeza presente no braquete central (1º pré-molar). Na análise A1, para cada variável dependente ( , , , e cinético baseado em , e ), foram analisadas as seguintes variáveis independentes: o tipo de teste, marca de fio-braquete, deslocamento e braquete (2º pré-molar e canino). Em seguida, nesta mesma análise A1, cada tipo de teste foi analisado estatisticamente em separado, e, para as mesmas variáveis dependentes, foram utilizadas as variáveis independentes marca de fio-braquete, deslocamento e braquete. Na análise A2, para a variável dependente , foram analisadas as seguintes variáveis independentes: tipo de teste, marca de fio-braquete e deslocamento. Nesta mesma análise A2, cada tipo de teste foi analisado estatisticamente em separado, e, para a variável dependente , foram utilizadas as variáveis independentes marca de fio-braquete e deslocamento. Um dos objetivos destas análises é verificar se os valores das grandezas gerados no teste em 3 pontos com braquetes são semelhantes ou não aos valores gerados no teste de resistência ao deslizamento.

 Análise B: foram utilizados, dos dois tipos de testes, os dados de cinético – baseado em , e – do braquete esquerdo (2º pré- molar), na configuração simétrica e no desalinhamento lingual. Para a variável dependente cinético, foram analisadas as seguintes variáveis independentes: o tipo de teste, marca de fio-braquete e deslocamento. Como o diagrama de corpo livre do braquete esquerdo no teste em 3 pontos com braquetes é o mesmo utilizado para o braquete esquerdo do teste de resistência ao deslizamento, o objetivo desta análise é verificar se os valores de cinético são diferentes ou não dependendo do tipo de teste para o braquete esquerdo.

 Análise C: foram utilizados os dados do teste em 3 pontos com braquetes e com simetria nas distâncias inter-braquetes. Esta análise foi realizada em dois grupos: (a) na análise C1, foram avaliadas as grandezas presentes nos braquetes de ancoragem (2º pré-molar e canino); e (b) na análise C2, foram avaliadas as grandezas presentes

no braquete central (1º pré-molar). Na análise C1, para cada variável dependente ( , cinético baseado em , e e o módulo de ), foram analisadas as seguintes variáveis independentes: marca de fio-braquete, deslocamento, desalinhamento e braquete (2º pré-molar e canino). Na análise C2, para cada variável dependente ( e ), foram analisadas as seguintes variáveis independentes: marca de fio- braquete, deslocamento e desalinhamento.

 Análise D: foram utilizados os dados do teste em 3 pontos com braquetes e da marca de fio-braquete Aditek. Esta análise foi realizada em dois grupos: (a) na análise D1, foram avaliadas as grandezas presentes nos braquetes de ancoragem (2º pré-molar e canino); e (b) na análise D2, foram avaliadas as grandezas presentes no braquete central (1º pré-molar). Na análise D1, para cada variável dependente ( _, cinético baseado em , e e o módulo de ), foram analisadas as seguintes variáveis independentes: simetria das distâncias inter-braquetes, deslocamento, desalinhamento e braquete (2º pré-molar e canino). Na análise D2, para cada variável dependente ( e ), foram analisadas as seguintes variáveis independentes: simetria das distâncias inter-braquetes, deslocamento e desalinhamento. Um dos objetivos destas análises é verificar se os valores das grandezas gerados na configuração simétrica das distâncias inter-braquetes são semelhantes ou não aos valores gerados na configuração assimétrica.

 Análise E: foram utilizados os dados do teste em 3 pontos com braquetes e na configuração simétrica das distâncias inter-braquetes. Esta análise foi realizada em quatro grupos: (a) na análise E1, foi analisada a marca de fio-braquete Aditek, no deslocamento de 3mm; (b) na análise E2, foi analisada a marca de fio-braquete Aditek, no deslocamento de 5mm; (c) na análise E3, foi analisada a marca de fio- braquete Ormco, no deslocamento de 3mm; e (d) na análise E4, foi analisada a marca de fio-braquete Ormco, no deslocamento de 5mm. A variável dependente foi o cinético e as variáveis independentes avaliadas foram: forma de cálculo do coeficiente de atrito cinético,

desalinhamento e braquete (2º pré-molar e canino). O objetivo principal desta análise foi verificar se, no teste em 3 pontos com braquetes e na configuração simétrica das distâncias inter-braquetes, as três formas de cálculo do cinético geram valores semelhantes ou não de cinético.

 Análise F: tem como intuito verificar, no teste em 3 pontos com braquetes, se os valores de determinada grandeza nos 10 ciclos – para vestibular ou para lingual – são iguais entre si ou não. Com isso, será avaliado se cada amostra de fio-braquete deverá ser trocada após o primeiro ciclo ou após determinado ciclo dentro dos 10 ciclos. Foram estudadas as seguintes variáveis dependentes presentes nos braquetes de ancoragem: , , , , e cinético baseado em , e . Para cada variável dependente, analisou-se as seguintes variáveis independentes: repetição (1º ao 10º ciclo), desalinhamento e braquete (2º pré-molar e canino). Esta análise foi realizada em seis grupos: (F1) marca de fio-braquete Aditek, no deslocamento de 3mm e na configuração assimétrica; (F2) marca de fio-braquete Aditek, no deslocamento de 5mm e na configuração assimétrica; (F3) marca de fio-braquete Aditek, no deslocamento de 3mm e na configuração simétrica; (F4) marca de fio-braquete Aditek, no deslocamento de 5mm e na configuração simétrica; (F5) marca de fio-braquete Ormco, no deslocamento de 3mm e na configuração simétrica; e (F6) marca de fio-braquete Ormco, no deslocamento de 5mm e na configuração simétrica.

 Análise G: tem como intuito principal verificar, no teste em 3 pontos com braquetes, se as forças e no braquete central são estatisticamente semelhantes ou não. Na análise G1, foram utilizados os dados na configuração simétrica e, para a variável dependente no braquete central, foram analisadas as seguintes variáveis independentes: marca de fio-braquete, deslocamento, desalinhamento e localização da força ( e ). Na análise G2, foram utilizados os dados da marca de fio-braquete Aditek e, para a variável dependente no braquete central, foram analisadas as seguintes variáveis

independentes: simetria das distâncias inter-braquetes, deslocamento, desalinhamento e localização da força .

É importante ressaltar que, nas análises A e B, foram usados os dados do primeiro ciclo para lingual do teste em 3 pontos com braquetes. Já nas análises C, D, E e G foram usados os dados do primeiro ciclo para vestibular e do primeiro ciclo para lingual do teste em 3 pontos com braquetes. Na análise F, foram usados os dados dos 10 ciclos para vestibular e dos 10 ciclos para lingual.

Para todas as análises descritas acima, foi realizada a análise de variância (ANOVA) e o teste Post Hoc Tukey para comparação das médias, com um < . para determinar as diferenças entre os grupos. Nas análises A, B, C, D, E e G, foi realizada a ANOVA fatorial. Na análise F, foi realizada a ANOVA de medidas repetidas.