Avaliação da Resistência à Flexão de Mini implantes Ortodônticos

Marcos Valério Teixeira

Avaliação da Resistência à Flexão de Mini implantes

Ortodônticos

Dissertação apresentada ao Corpo Docente do Mestrado Profissionalizante em

Odontologia da Universidade Veiga de Almeida, como parte dos requisitos para obtenção do Titulo de Mestre em Odontologia na área de concentração de Reabilitação Oral.

Orientador: Prof. Cláudio Fernandes

Co-orientador: Prof. Jose Henrique Cavalcanti Lima

Rio de Janeiro 2006

FICHA CATALOGRÁFICA

Ficha Catalográfica

Avaliação da resistência à flexão de mini implantes ortodônticos / Marco Valério Teixeira, 2006. 56p. ; 30 cm.

Tese (Mestrado) – Universidade Veiga de Almeida, Mestrado Profissionalizante em Odontologia, Reabilitação Oral, Rio de Janeiro, 2006.

Orientação: Professor Cláudio Pinheiro Fernandes Co-orientação: José Henrique Cavalcanti Lima

1. Ortodontia. 2. Instrumentos e aparelhos odontológicos. I. Fernandes, Cláudio Pinheiro (orientador). II. Lima, José Henrique Cavalcanti (co-orientador). III. Universidade Veiga de Almeida, Mestrado Profissionalizante em Odontologia, Reabilitação Oral. I, Título.

Marcos Valério Teixeira

Avaliação da Resistência à Flexão de Mini implantes

Ortodônticos

Dissertação apresentada ao Corpo Docente do Mestrado Profissionalizante em

Odontologia da Universidade Veiga de Almeida, como parte dos requisitos para obtenção do Titulo de Mestre em Odontologia na área de concentração de Reabilitação Oral.

Aprovada em : 03 de Fevereiro de 2006

BANCA EXAMINADORA

___________________________________________________________________ Prof. Liana Bastos Freitas Fernandes-

Universidade Veiga de Almeida-UVA

___________________________________________________________________________ Prof. Sergio Kahn

Universidade Veiga de Almeida-UVA

___________________________________________________________________________ _Prof. Carlos Nelson Elias

LISTA DE TABELAS

Tabela 1 : A tabela mostra a força em newton necessária para deslocar a cabeça de cada mini implante nas deformações de 0,5 mm, 1,0 mm , 1,5 mm e 2,0 mm, p.39

Tabela 2 – A tabela mostra os valores da força média (N) e desvio padrão para deslocar a cabeça de cada mini implante nas deformações de 0,5 mm, 1,0 mm, 1,5 mm e 2,0 mm,p.40

Tabela 3- A tabela mostra a força em newton e grama/força necessária para deslocar a cabeça do mini implante de 0,25 à 0,45 mm usando a exponencial: F+ 17,1 – 24,4 x 0,7 d, onde “F” é a força em N e “d” a distância de deslocamento em mm, p.43

Tabela 4- Análise de variância para os dados apresentados na Tabela 1, p.44

Tabela 5 – Teste de Tukey para as médias das forças de compressão segundo a distância em que foram medidas, p. 45

Tabela 6. A tabela mostra o momento da força ( N.mm) necessária para deslocar a cabeça de cada mini implante nas deformações de 0,5 mm, 1,0 mm , 1,5 mm e 2,0 mm, p.46

LISTA DE ILUSTRAÇÕES

Figura 1- O diagrama mostra o ponto de aplicação de força nos mini-implante ortodônticos na direção perpendicular ao seu comprimento. Após a aplicação crescente da força de zero até 19,33 N ocorreu à deformação de 2 mm, p.37

Figura 2- O gráfico de barras mostra a força de compressão no eixo y e o deslocamento da cabeça do mini implante no eixo x, apresentando os valores da força média(N) e desvio padrão para

deformar a cabeça dos mini implantes nas deformações de 0,5 mm, 1,0 mm, 1,5 mm e 2,0 mm, p. 40 Figura 3: A figura mostra um dos corpos de prova deformado após o ensaio mecânico em que foi submetido à força de compressão, p. 41

Figura 4– O gráfico de linhas mostra a relação entre força de compressão (eixo y) e a deformação do mini-implante (eixo x) , utilizando uma curva obtida utilizando a técnica dos mínimos quadrados. A curva é o resultado da exponencial: F+ 17,1 – 24,4 x 0,7 d, onde “F” é a força em N e “d” a distância de deslocamento em mm, p. 42

Figura 5- A figura mostra a imagem obtida em microscopia eletrônica de varredura do mini implante .(MEV JSM-5800 x18 20kV IME LME ).que se deformou com a de força (14,89 N ) após o ensaio mecânico, p. 43

Figura 6 – A figura mostra a imagem obtida em microscopia eletrônica de varredura a região visível de maior deformação do mini implante (MEV JSM-5800 x70 20kV IME - LME ) que se deformou com a força (14,89 N ) após o ensaio mecânico não apresentando sinais de fraturas, p.43

LISTA DE ABREVIATURAS

Al- Alumínio. DP- desvio padrão.

Emic- Emic equipamentos e Sistemas de Ensaio Ltda. g/f- grama/força.

IME- Instituto Militar de Engenharia

LME- Laboratório de materiais e ensaios mecânicos mm – milímetros.

mm/m- milímetros/mês. N- Newton .

SIN- Sistema Nacional de Implantes. Ti- Titânio.

Aos meus familiares por todo apoio durante minha vida profissional. Aos Professores e Colegas que me ensinaram o caminho da ciência . Ao meu Pai por me legar sua determinação.

RESUMO

O objetivo deste trabalho foi avaliar a deformação de mini implantes ortodônticos submetidos ao carregamento na direção perpendicular ao seu comprimento. A deficiência na ancoragem ortodôntica é um dos principais desafios da ortodontia moderna. A falta de cooperação dos pacientes com o uso de aparelhos removíveis e os efeitos indesejáveis ocasionados por artefatos contidos por estruturas anatômicas intra-orais vem fazendo com que os implantes ganhem mais espaço no protocolo ortodôntico. Avaliamos a resistência à flexão de mini implantes ortodônticos de Ti6Al4V da marca comercial SIN (Sistema Nacional de Implantes). Foram analisados no total 16 mini implantes ortodônticos.Quinze mini implantes ortodônticos de comprimento de 6 mm por 1,2 mm de diâmetro foram fixados em resina acrílica para embutimento de amostras metalográficas da marca Arotec. A base de resina com o mini implante foi fixada na máquina de ensaio e foi aplicada uma força crescente perpendicular ao seu comprimento, determinando-se a força necessária para deformar os mini implantes em quatros situações: 0, 5, 1,0, 1,5 e 2,0 milímetros. Os dados foram analisados pela análise de variância e teste de Tukey. Os ensaios mecânicos foram executados na máquina de ensaio Universal Emic DL 10000 (Emic Equipamentos e Sistemas de Ensaio Ltda, Paraná, Brasil) com célula de carga de 50 N. Dos dezesseis mini implantes, três foram escolhidos para analise no microscópio eletrônico de varredura – MEV (Jeol JSM 5800 – Tóquio, Japão). Após o ensaio mecânico foram selecionados os dois implantes que apresentaram maior deformação plástica visível e um implante que não foi submetido ao teste de esforço. Em conclusão os resultados obtidos mostraram que nenhum dos implantes fraturou quando deformado até 2 mm.Todos os mini implantes apresentaram deformação quando submetido a forças usadas neste ensaio.

Palavras chaves- ortodontia; ancoragem; implante , mini parafuso, mini implante; parafuso ortodôntico.

ABSTRACT

The aim of this study is to evaluate the deformation of orthodontic mini-implants of Ti6Al4V of the National Implants System trademark SIN (/Sistema Nacional de Implantes/). The deficiency in orthodontic anchorage is one of the main challenges of modern orthodontic in addition to that the compliance of patients to the use removable appliances as well as the undesirable effects caused by some extra or intra-oral devices anchored in anatomical structures has favored micro-implant’s winning more space for orthodontic protocol. A new implants have been created named mini-implant. Fifteen of 6 mm by 1,2 mm in diameter of orthodontic screws were fastened to acrylic resin so as to imbed Arotec-brand metallographic samples. The mechanical testing was performed on the Universal testing machine Emic DL 10000 (/Emic Equipamentos e Sistemas de Ensaio Ltda, Paraná, Brasil/) available at IME . The samples were fastened in the testing machine and a load was applied in the head of the mini implant an increase loading in perpendicular direction. The results were submitted to analysis of variance and Tukey test. Three mini-implants were analysed in the Scanning Electron Microscope – MEV (Jeol JSM 5800 – Tokyo, Japan); two implants was chosen because showed a greatest deformation and one which was not submitted to forces. In conclusion none of the tested mini-implants fractured when submitted strain until 2 mm. The mini-implants studied presented deformation when submitted to the tested forces.

Key Words: orthodontics; anchorage; implants, orthodontic mini-implant; mini screw; fixtures.

SUMÁRIO

1- INTRODUÇÃO

A ancoragem ineficiente é um dos aspectos mais limitantes da terapia ortodôntica. Em todo tratamento ortodôntico existe a necessidade de ancoragem intra ou extra oral. A Academia Americana de Ortodontia em dois periódicos, alertou sobre o risco de acidentes oculares relacionados com aparelhos extrabucais. Recentemente (SAMUELS; JONES,1994) baseado em relatos de casos e questionários aplicados , relataram varias injúrias relacionadas ao uso do aparelho extra bucal. Segundo estes autores os acidentes acontecem com deslocamentos acidentais durante a noite, durante a prática de exercícios físicos ou no momento de sua remoção.

A falta de cooperação dos pacientes na utilização dos aparelhos de ancoragem extra-oral também tem encorajado os pesquisadores a buscarem novas alternativas para o problema, entre as quais os implantes osseointegráveis .

Os implantes vêm sendo usados como ponto de ancoragem para estabilização de acessórios ortodônticos há muitos anos ( LINKOW, 1970).

A princípio os implantes convencionais foram adaptados para estabilizarem as forças ortodônticas, no entanto sua utilização se torna muitas vezes inviável devido ao seu tamanho. Foi proposta a sua inserção no palato ( BLOCK; HOFFMAN, 1995) ; (WEHRBEIN; MERZ 1998) ou na protuberância zigomática. (DE CLERCK et al. 2002); ( DAIMARUYA, et al. 2001) Surgiram também discos recobertos com hidroxiapatita ou “onplants” que são usados como opção de implante palatal, pela vantagem de não exigirem perfuração óssea.(BLOCK; HOFFMAN, 1995) .

Mini implantes de 2 mm de diâmetro inseridos bicorticalmente foram usados como ancoragem (FREUDENTHALER, 2001). Os desenhos e diâmetros de mini implantes vêm sendo utilizados e testados (OHMAE, et al., 2001); (KYUNG, et al., 2003);(GIANCOTTI, et al., 2003);(LEE, et al., 2001); (DEGUCHI, et al., 2003).

O controle das forças ortodônticas baseia-se na individualidade biológica do paciente bem como nas leis de Newton. A visão biomecânica do tratamento ortodôntico passa a ser o melhor planejamento do sistema de forças a ser empregado, tanto no sentido da forma quanto na quantificação da carga aplicada.

Em virtude de se comportarem aparentemente como dentes anquilosados, oferecerem ancoragem, possibilitarem uma série de movimentos dentários, substituírem aparatologias complexas , não perderem a osseointegração e não provocarem movimentos recíprocos indesejáveis vêm fazendo com que os eles cada vez mais sejam incorporados ao protocolo ortodôntico.

No entanto, segundo (LIOU et al., 2004) a questão da ancoragem continua sendo relevante no tratamento ortodôntico. Mesmo com o uso de miniimplantes, pequenas perdas de ancoragem ainda podem ser encontradas nos casos ortodônticos, essa perda segundo o autor seria atribuída à deformação dos arcos ortodônticos ou dos artefatos empregados na mecânica.

O presente trabalho tem como objetivo avaliar a resistência à flexão de um tipo de parafuso ortodôntico, determinando a deformação quando submetido às

2-REVISÃO DA LITERATURA

Na literatura acredita-se que, (GAINSFORTH; HIGLEY, 1945, apud ROBERTS, 1984 ) foram os primeiros pesquisadores em sugerirem a utilização de implantes como ancoragem ortodôntica intrabucal, implantando mini implantes de vitalium e fios de aço inoxidável na mandíbula de cães. Os autores não obtiveram resultados positivos, visto que ocorreu perda dos dois implantes entre 16 e 31 dias. Apesar de ter ocorrido deslocamento do implante, os dentes foram movimentados e seu estudo serviu como subsídio para novas pesquisas.

(LINKOW, 1970) estudaram implantes laminados juntamente com elásticos, em caso de retração de dentes na região anterior superior, como ancorarem para movimentação dentária. A estabilidade dos dois implantes não foi obtida, quando os mesmos foram submetidos às forças ortodônticas, ocorrendo a perda dos implantes no decorrer do tratamento.

(SHERMAN, 1978) pesquisou em cães a efetividade dos implantes de carbono vítreo sob forças ortodônticas. Foram realizadas extrações de terceiros pré-molares inferiores e imediatamente colocados implantes nos locais das extrações. Um fio de aço inoxidável foi soldado na coroa de quarto pré-molares e no canino, e passado por um tubo até o implante. Soldou-se um gancho na mesial do implante e uma mola aberta aplicava força de 175 gf entre o implante e o gancho, com a

finalidade de distalizá- lo. Após o período de reparação de 70 dias a mola foi ativada. Foram realizadas medidas antes e após a ativação, em cada sessão. A estabilidade não foi comprovada. O autor concluiu então que as forças ortodônticas não conseguiram movimentar os implantes e recomendou que se esperasse a fase de cicatrização para se aplicar força sobre o implante.

(GRAY, et al., 1983) estudaram a capacidade de dois tipos de implantes cilíndricos osseointegrados para resistir ao movimento quando submetidos a forças ortodônticas constantes. Um par de implantes recoberto com material bio ativo e um par de implantes de Vitallium do mesmo tamanho foram implantados no fêmur de doze coelhos. Após um período de cicatrização de 28 dias, estes implantes foram submetidos a forças de 60 gf, 120 gf e 180 gf. A análise de movimento de implante depois de 28 dias revelou que, estatisticamente, nenhum movimento significante ocorreu em qualquer dos três níveis de força, para qualquer tipo de implante. Histologicamente, revelou-se um encapsulamento de tecido conjuntivo com o implante de Vitallium e um colar ósseo-implante como implante Bioglass, sendo que nenhuma evidência histológica do movimento do implante foi observada para um ou outro tipo de implante em relação aos níveis de força aplicados.

(ROBERTS, et al., 1984) com o objetivo de avaliar histologicamente o a formação óssea ao redor de implantes submetidos a forças ortodônticas, colocaram implantes de titânio com superfície submetida a ataque ácido, com diâmetro de 3 mm, separados aproximadamente por 1 cm, em fêmur de três coelhos de seis meses de idade. Durante os primeiros três dias depois da cirurgia, a análise por fluorescência óssea revelou grande formação de osso, particularmente à margem endóssea do defeito cirúrgico, indicando alto grau de capacidade osteogênica. O tecido começou a encapsular o implante em três dias. Ao final de seis semanas, o

osso lamelar aproximou-se da superfície de implante e uma interface de osso-implante rígida foi alcançada. Depois das 12 semanas de cicatrização, 100 gf foram aplicadas no período de quatro a oito semanas, por meio de fio de aço. Um implante foi perdido. Os autores concluíram que os implantes desenvolveram uma interface óssea rígida e que seis semanas é um período de cicatrização adequado, antes de se colocar cargas sobre o implante. Para se atingir estabilidade rígida e evitar fratura espontânea os implantes devem permaneceram estáveis dentro do osso, mesmo após serem submetidos a forças ortodônticas. Finalizaram afirmando que implantes osseointegrados têm ótimo potencial como ancoragem óssea para ortodontia e ortopedia dentofacial.

Utilizando técnicas radiográficas e histológicas para determinar a efetividade do implante ao osso, (TURLEY, et al., 1980) ; estudaram a utilização dos implantes como ancoragem ortodôntica e ortopédica. Os autores observaram o uso de implantes como ancoragem para movimentação dentária. Utilizaram seis cães mestiços, submetidos à extração dos terceiros e quartos pré-molares, sendo os implantes colocados em cinco locais diferentes: a) crista alveolar inferior; na área de terceiro e quarto pré-molares; b) cortical lingual inferior na mesma área; c) crista alveolar, entre os primeiro e segundo pré-molares; d) osso temporal; e) osso zigomático. Os movimentos ortodônticos e ortopédicos foram iniciados 20 semanas, após a cirúrgia repetindo-se o processo de regeneração. O processo ocorreu por meio de ativações semanais e emprego de forças de 300 gf nos movimentos ortodônticos e de 1000 gf nos ortopédicos. Os autores relataram que os implantes permaneceram estáveis durante a aplicação de ambas as forças e que os implantes mais longos (6 x 4,75 mm) demonstraram-se mais eficientes do que os menores (6 x 2,4 mm), que apresentaram 47% de sucesso. Concluíram que o comportamento dos

implantes é semelhante aos dentes anquilosados, com grande superfície unida ao osso, tendo bom potencial de ancoragem.

(SMALLEY, et al., 1988) verificaram a estabilidade e a eficiência dos implantes osseointegrados de titânio para protração maxilar. Foram utilizados quatro macacos, que receberam implantes na região zigomática, maxilar, frontal e occipital. A reparação óssea ocorreu em quatro meses, sendo aplicada uma força de 600 gf em cada lado, obtendo-se um deslocamento médio de até 8 mm no avanço da maxila. As aplicações de força foram realizadas somente na maxila em conjunto, de forma diferenciada. Os autores relataram a ocorrência de uma boa remodelação na região de suturas. Concluíram que os implantes osseointegrados de titânio promoveram uma ancoragem estável na mecânica de proteção maxilar, apresentando deslocamento anterior do complexo maxilar sem grandes alterações dentoalveolares , promovendo boa estabilidade.

(ROBERTS, et al., 1990) relataram o tratamento em um paciente de 34 anos de idade que apresentava bruxismo e possuía o incisivo lateral esquerdo superior e o canino inferior esquerdo cruzados, além de uma prótese inferior esquerda, com ausência do primeiro molar inferior direito. O descruzamento dos dentes e o fechamento do espaço do primeiro molar inferior esquerdo foram promovidos, com isso houve a remoção da prótese fixa inferior. O implante foi colocado na região retromolar, promovendo a mesialização de 10 a 12 mm do segundo e do terceiro molares esquerdos, fechando o espaço da região do primeiro molar esquerdo. O aparelho ortodôntico foi instalado nove meses após a colocação do implante, que foi removido quatro anos mais tarde, mantendo-se rígido durante todo o tratamento.

(HART, et al. 1992) analisaram os dados cefalométricos laterais de 30 pacientes ( 13 meninos e 17 meninas ). Avaliaram nos pacientes o controle de

ancoragem. Dezoito pacientes eram classe um de Angle e doze eram classe dois de Angle. Comparando os dois grupos encontrou principalmente em seus resultados a capacidade de momentos diferentes de forças a controlarem intraoralmente a ancoragem.

Os arcos extra bucais são extensamente usados como auxiliares de ancoragem no tratamento ortodôntico, e em casos selecionados podem ser muito úteis e efetivos. No entanto, segundo (SAMUELS; JONES, 1994) existem vários relatos de acidentes oculares na literatura desde 1975. Em seu estudo preliminar envolvendo 23 países europeus confirmou a ocorrência de pelo menos dez lesões oculares envolvendo pacientes que faziam uso deste dispositivo.

(PROSTERMAN, et al., 1995) utilizaram a integração das áreas de Ortodontia, Cirurgia , Prótese, Implantodontia e Periodontia no tratamento de uma maloclusão severa, incluindo mordidas cruzada e aberta anterior de um paciente de 25 anos de idade. O tratamento consistiu na colocação de três implantes de Branemark de 15 mm no arco inferior, sendo efetuado, no mês seguinte, o tratamento ortodôntico com braquetes pré-ajustados. O tratamento finalizou-se após dois anos e cinco meses. Para os autores, em tratamentos de mordidas abertas, os aparelhos ortodônticos fixos geralmente resultam em rotação para baixo e para trás da mandíbula e aumento significativo na altura facial anterior, sendo este resultado indesejável, devido ao aumento na altura posterior maxilar e mandibular. Relataram que a utilização do apoio dos implantes possibilitou evitar a extrusão dos dentes inferiores posteriores . Não foi observado aumento da altura facial anterior, apesar da utilização dos aparelhos fixos para correção das mordidas abertas e cruzada posterior. Os autores observaram que neste sistema, é de grande importância controle da abertura posterior dento-alveolar na terapia de mordida aberta, e que os

resultados demonstraram extrusão somente dos dentes maxilares.

Com a finalidade de comparar o potencial de intrusão de ancoragem dental com implantes de titânio osseointegrados ,(SOUTHARD et al., 1995), instalaram implantes na região do alvéolo de quatro pré-molares extraídos de oito cães adultos e os submeteram à força ortodôntica três meses após a sua colocação, utilizando a técnica Edgewise. Braquetes foram colocados nos terceiros pré-molares do mesmo lado e nos terceiros e quartos pré-molares do lado oposto. Uma força intrusiva de 50 e 60 gf foi aplicada nos terceiros pré-molares bilateralmente, chegando a atingir, no final do estudo, 100 gf. Os níveis de força foram monitorados duas vezes por semana, durante 16 semanas. A superposição de radiografias periapicais iniciais e finais demonstrou que ocorreu intrusão do lado da ancoragem promovida pelo implante; porém do outro lado não ocorreu intrusão. Os autores concluíram que os implantes endósseos rígidos são superiores à ancoragem dental para a intrusão ortodôntica dos dentes, assim como oferecem meios de um potencial intrusivo para dentes anteriores em pacientes adultos com falta de dentes posteriores.

(BLOCK; HOFFMAN, 1995) projetaram um novo dispositivo para ancoragem: o Onplant. Seu nome é derivado de seu posicionamento na superfície do osso e não dentro de um osso, como os implantes endósseos. Trata-se de um disco texturizado, de aproximadamente 8 mm em diâmetro e 3 mm de altura. A superfície de contato é rugosa e coberta por uma fina camada de hidroxiapatita. Segundo seus idealizadores, a superfície de contato do Onplant é bioativa, feita de titânio, possuindo uma rosca interna e um hexágono externo para o assentamento dos diversos tipos de coroas, permitindo que os dentes se movimentem em sua direção, sem que o disco se mova. É colocado no osso palatino e, após integração é conectado a dentes para ancoragem. Uma vez colocado, deve-se esperar de três a

quatro meses para que ocorra sua osseointegração. Os autores procuraram utilizar o implante no palato de pacientes que apresentavam dentição completa; para que fosse possível seu emprego, o implante foi colocado na sutura palatina.

(ROBERTS, et al., 1996) utilizaram implantes dentários na região retromolar que serviram de ancoragem para fechar os locais de extração do primeiro molar em cinco pacientes adultos. Por meio de radiografias periapicais , sobrepostas em pontos de referência anatômicos, e implantes com ancoragem retromolar, foram avaliadas as quantidades referentes ao fechamento do espaço unidirecional para os segundos molares inferiores. A análise dos dados revelou que o deslocamento mesial do terço médio da raiz foi menos variável (r=0,97) do que para outros pontos de referência sobre os mesmos dentes: coroa (r=0,83), crista alveolar (r=0,82) ou ápice (r=0,90). Quando o movimento radicular mesial (verticalização) constituiu a característica principal do mecanismo inicial (em 4 dos 5 pacientes), o movimento mesial do ápice foi de aproximadamente 0,60 m/m durante os oito primeiros meses, sendo que, a partir de então, apresentou um decréscimo de aproximadamente 0,34 mm, visto que o movimento da raiz distal do segundo molar comprometeu o osso relativamente compacto formado pela raiz principal (mesial). Durante o último ano de fechamento do espaço, a área radiolúcida foi observada 1-2 mm à frente da raiz distal. Os autores concluíram que a translação ortodôntica segura compreende uma manifestação fisiológica durante a modelagem e remodelação óssea do processo alveolar adjacente, e que a quantidade de translação do molar inferior inversamente proporcional à densidade radiográfica aparente do osso alveolar existente.

(WEHRBEIN, et al., 1996) descreveram o projeto e as primeiras experiências clínicas com um novo sistema de implante endósseo para ancoragem palatal, desenvolvido no Institute Straumann, em Waldenburg, na Suécia: o Orthosystem. O

dispositivo consiste de uma só peça, fabricado em titânio; constitui-se de uma seção endoóssea do tipo parafuso, de diâmetro de 3,3 mm e comprimento variando de 4 a 6 mm, um pescoço cilíndrico transmucoso e um suporte, além de uma cobertura protetora com encaixe que permite a fixação dos fios ortodônticos. Em um estudo piloto, um implante de 6 mm foi colocado, em uma única etapa, na região anterior mediana palatina em 6 pacientes adultos com maloclusão de Classe II de Angle, apresentando de 7 a 8 mm de trespasse horizontal. O plano de tratamento consistiu de extração dos primeiros pré-molares superiores e retração dos dentes anteriores, obtendo máxima ancoragem dos dentes posteriores sem a utilização de aparatos extrabucais ou elásticos de Classe II. Foram realizadas avaliações clínicas e radiográficas após 12 meses de tratamento, que revelaram a não-ocorrência de movimentação do implante durante todo o período de observação, a manutenção de boas condições dos tecidos ósseo e mole envolvido e a retração de 8 mm dos dentes anteriores.

Para se avaliar o comportamento mecânico das barras transpalatina (BOBAK, et al., 1997) simulou em método de elemento finito o comportamento da tensão periodontal dos molares submetidos a forças típicas de retração dentaria. Os propósitos de sua investigação eram: (1) construir um modelo de elemento finito apropriado, (2) sujeitar o modelo a forças ortodônticas e determinar os padrões de tensão resultante e deslocamentos com e sem a presença de uma barra transpalatina e (3) verificar a diferença em padrões de tensão e deslocamentos entre modelos com e sem a barra transpalatina. Segundo o autor como a ancoragem é tensão-dependente, uma barra transpalatina deve modificar as tensões periodontais como uma condição prévia para estabelecer a ancoragem ortodôntica. O seu modelo de elemento finito, era constituído de dois primeiro molares

superiores, seus ligamentos periodontais, segmento ósseos alveolares e uma barra transpalatina. O modelo foi submetido a forças ortodônticas simulando 2 N em cada molar, com e sem a barra. Depois foi calculado o padrão de tensão resultante na superfície radicular , ligamento periodontal e no osso alveolar. A análise dos resultados revelou diferenças de menos de um por cento na tensão gerada com respeito à presença de uma barra transpalatina. Concluiu que a barra transpalatina e capaz de rotação molar; porém, nenhum efeito na inclinação foi observado, sugerindo a incapacidade da Barra transpalatina de controlar a ancoragem ortodôntica.

(KANOMI, 1997 ); relata um caso clínico em que usa um miniparafuso ósseo utilizado para fixar placa óssea na reconstrução plástica como ancoragem ortodôntica. Conclui seu artigo dizendo que um mini-implante para ancoragem ortodôntica deve ser pequeno o suficiente para ser colocado em qualquer área do osso alveolar, até mesmo no osso apical. O procedimento cirúrgico deve ser simples o suficiente para que um ortodontista ou cirurgião dentista o realize, a cicatrização deve ser rápida e oimplante deve ser facilmente removível após a tração ortodôntica.

(AKIN-NERGIZ, et al., 1998) descreveram a reação tecidual óssea ao redor do implante osseointegrado quando da aplicação de cargas contínuas. Avaliaram as reações morfológicas e funcionais do osso adjacente a implantes parafusados (Bonefit) em três cães, aplicando sobre os implantes cargas com forças contínuas de 2 N (aproximadamente 204 gf) e 5 N (aproximadamente 510 gf). Oito implantes endósseos de 12 mm foram inseridos e fixados aproximadamente a 10 mm na região dos pré-molares inferiores. Os implantes cicatrizaram sem exposição por um período de 12 semanas, após o qual foram expostos e utilizados como ancoragem ortodôntica para produzir a distração horizontal com uma força de 2 N

(aproximadamente 204 gf) em 12 semanas. Posteriormente, receberam uma carga de 5N (aproximadamente 510 gf) nas outras 24 semanas. À distância e a mobilidade dos implantes foram determinadas antes e após cada fase de utilização experimental. implantes do mesmo tipo, osseointegrados e não expostos, ou osseointegrados e submetidos à carga mastigatória, foram utilizados como controle. Como resultado, observou-se que os implantes submetidos à carga contínua não demonstraram deslocamento significante em qualquer nível de força. A mobilidade dos implantes aumentou suavemente quando avaliada com o periotest (PTV) no final da experiência. Nenhuma bolsa peri-implante significante foi observada em implantes submetidos a forças mastigatórias ou contínuas. A avaliação histológica e morfométrica indicou a densidade do osso como resultado da sobrecarga. Os implantes osseointegrados apresentaram o potencial de uma ancoragem óssea firme para o tratamento ortodôntico, podendo resistir a forças horizontais contínuas de no mínimo 5 N (aproximadamente 510 gf) durante vários meses. O volume ósseo na interface de 50 µm, em aproximadamente 40% a 56%, os lados de pressão e tensão nos implantes submetidos a forças contínuas foi significativamente maior que os implantes expostos e sem carga. Em comparação, implantes com cargas mastigatórias têm uma aposição aumentada em relação aos implantes com forças contínuas. No entanto, implantes com carga contínua demonstraram a mesma formação. Radiograficamente, bem como em transluminescência, a densitometria do peri-implante apresentou resultados semelhantes. Os implantes submetidos à carga contínua apresentavam-se circundados por tecido compacto e mineralizado, mostrando uma densidade de aproximadamente 100% a 150% maior que o osso esponjoso original. Esta zona de alta densidade óssea, associada à zona de osso compacto observada histologicamente , revelaram a largura máxima de 1500 µm

nos lados de pressão e 1200 µm no lado de tensão dos implantes. Em implantes submetidos mastigação, a zona de alta densidade não ultrapassou 500 µm sendo menos homogênea do que os implantes submetidos à carga continua. Implantes não submetidos a carga, mostraram uma zona fina e irregular de aderência óssea. Os autores concluíram que, clinicamente, os implantes com carga contínua permaneceram estáveis, com deslocamento sagital de 0,03 mm com forças de 2 N (cerca de 204 gf) e 0,05 mm para forças de 5 N (cerca de 510 gf), devido à compressão latente do osso, resultado da força sobre o implante.

Tendo como objetivo investigar a estabilidade das fixações osseointegradas quando utilizadas como ancoragem para tração ortopédica com grande magnitude de força, (DE PAUW, et al., 1999) ; colocaram três implantes tipo Branemark no arco zigomático esquerdo e três no direito de cinco cães adultos. Uma força não-axial ortopédica de 5 N foi aplicada, utilizando um sistema de mola intrabucal, sendo o deslocamento inicial medido imediatamente após a aplicação da força, por meio da interferometria de espectro. Após dois meses de carga contínua, foram analisadas as adaptações ósseas e a mineralização ao redor de todos os implantes. Os autores relataram que todos os implantes com carga permaneceram imóveis. Foi observada perda óssea marginal significativa na interface suporte/fixação (< 1 mm) ao redor de cada implante com carga. A remodelação óssea foi significantemente mais pronunciada no lado com tensão dos implantes, independentemente do comprimento da fixação. As análises radiográfica e histológica mostraram um osso com padrão trabecular normal ao redor dos implantes.

(WEHRBEIN, et al., 1999) avaliaram os implantes do sistema Orthosystem na utilização como reforço de ancoragem em dentes posteriores. A amostra do estudo consistiu em nove casos de pacientes apresentando Classe II, com idade variando

entre 15 e 35 anos. O plano de tratamento de cada paciente incluiu extração dos primeiros pré-molares superiores e colocação de um implante no centro do palato anterior. Após 3 meses de cicatrização do implante sem carga, foram inseridas barras transpalatinas para conectar ao implante os dentes posteriores. A retração dos caninos e incisivos foi alcançada sem o uso de ancoragem extrabucal ou elásticos Classe II. O grau de perda de ancoragem, como também a quantidade de retração do canino e do incisivo foram avaliadas por medidas dos modelos de cefalogramas laterais. A perda de ancoragem foi de 0,7 mm no lado direito e 1,1 mm no esquerdo (P <05). Os caninos direitos e esquerdos foram retraídos 6,6 e 6,4 mm, respectivamente, e a redução do trespasse vertical foi de 6,2 mm. A perda de ancoragem foi pequena, provavelmente devido à deformação da barra transpalatina pelas forças ortodônticas. Não obstante a meta de tratamento foi alcançada em todos os pacientes, sem a utilização de auxiliares que dependessem da cooperação dos pacientes, como ancoragem extrabucal ou elásticos.

Segundo (WEHRBEIN, et al., 1999); quando uma ancoragem máxima é exigida durante o tratamento ortodôntico, cuidados adicionais são freqüentemente necessários para reforço aos dentes de ancoragem. Enquanto os dispositivos intrabucais podem ter seu potencial de ancoragem limitado, os extrabucais são freqüentemente rejeitados pelos pacientes assim, os implantes endósseos podem ser uma alternativa para uma ancoragem intrabucal estável. Entretanto, os autores advertiram que o uso de implantes convencionais é inadequado para tratar pacientes puramente ortodônticos com dentição completa ou onde os espaços de extração devem ser fechados, por exemplo. Portanto, a área sagital média do palato é um ponto de inserção alternativo para a colocação de implantes para ancoragem ortodôntica. A altura óssea limitada nesta área inspirou esta comparação entre

espessura óssea no local de implante, conforme verificado por sonda durante a implantação do sistema Straumann Ortho de implantes, e a espessura medida pelo cefalograma lateral. Os resultados sugeriram que o suporte ósseo vertical seja pelo menos 2mm mais alto do que aparece no cefalograma. Embora não tenha sido encontrada perfuração para a cavidade nasal nos 12 pacientes estudados, em cinco indivíduos o implante projetou-se para dentro da cavidade nasal no cefalograma pós-operatório. Estes resultados foram apoiados pelo estudo das projeções de palato e em crânios marcados por fios, onde estes foram colocados bilateralmente no assoalho nasal e na crista nasal. Concluiu-se que a área sagital média do palato tem suporte ósseo suficiente para a implantação de pequenos implantes (4-6 mm de comprimento endósseo, diâmetro de 3,3 mm).

(SINGER, et al., 2000) colocaram implantes de Branemark nos pilares zigomáticos da maxila de uma paciente com idade de 12 anos e um mês com maloclusão Classe III, causada por um retardo secundário do crescimento maxilar, decorrente da reparação da fissura labial unilateral e fenda de palato. Os implantes ficaram em repouso durante seis meses, seguidos da colocação de suportes feitos sob medida, que foram projetados dentro do sulco bucal. Uma tração elástica de 400 gf de cada lado foi aplicada sobre a máscara facial a partir dos implantes, à 30 graus em relação ao plano oclusal, 14 horas por dia, durante 8 meses (entre os 12 anos e 10 meses até os 13 anos e 6 meses de idade). A maxila moveu 4 mm para baixo e para frente, com rotação anterior durante o deslocamento. A mudança no plano oclusal superior resultou em uma abertura secundária da mandíbula. Houve aumento de dois graus no ângulo plano SN- Plano mandibular e aumento de 9 mm da distância nasal para o mento. Clinicamente, isto resultou em uma maior protuberância da região infra-orbital e na correção do prognatismo mandibular do

pré-tratamento. Ocorreu aumento da proeminência nasal à medida que a maxila avançou, o que contribuiu para um aumento da convexidade facial. Foi evitados efeitos colaterais dentários freqüentemente observados na terapia padrão com máscara facial. O deslocamento da maxila apresentava-se estável um ano após a interrupção do uso da máscara facial. Assim, o perfil do terço médio da face do paciente foi melhorado aos 13 anos e 6 meses.

(NOJIMA, et al., 2001) descreveram o uso de um implante osseointegrado para maximizar ancoragem em uma paciente de 24 anos de idade, portadora de maloclusão Classe ll, Divisão 1. Após extração dos primeiros pré-molares superiores, um implante do tipo osseointegrável foi colocado na região do palato duro para ancoragem ortodôntica máxima e conectado ao primeiro molar superior por uma barra transpalatina. O tempo total de tratamento foi de 2 anos e 8 meses. A sobreposição cefalométrica revelou a realização de ancoragem molar máxima na maxila, obtendo como resultado melhorias oclusais e faciais. Em conclusão, o implante osseointegrado colocado dentro do palato mostrou-se ser um efetivo sistema de ancoragem de ortodontia, que pode ser usado clinicamente como um artefato de ancoragem intrabucal rígido.

Com o propósito de estudar o tecido ao redor de implantes submetidos a forças ortodônticas ( MELSEN, 2001) realizou análises histomorfométricas em seis macacos adultos ( Maccaca fascicularis) onde foram instalados dois implantes. Os macacos foram ambientados pelo menos um mês no laboratório. Depois foram extraídos o primeiro e segundo pré-molares e também o segundo molar, aguardou-se 6 meaguardou-ses e então foram instalados dois implantes de 2,2 mm de diâmetro com roscas de profundidade de 6 mm em cada macaco , três meses após foram instaladas molas de níquel titânio por onze semanas. Os macacos foram sacrificados

e removidos o bloco ósseo ao redor dos implantes. A análise foi executada em tecido descalcificado perpendicular ao longo eixo do implante. Foi avaliado o grau de osseointegração, densidade de osso e a variação das distâncias entre os implantes. Os resultados foram correlacionados com a tensão local do tecido calculado por meio de análise de elemento finito. Concluíram que a colocação de cargas ortodônticas sobre os implantes influência significativamente a densidade do osso alveolar nas proximidades dos implantes. Os implantes não submetidos a forças ortodônticas mantiveram a densidade óssea alveolar e que a osseointegração independe da força aplicada.

Tendo como objetivo determinar o potencial de ancoragem de mini-implantes de titânio para intrusão ortodôntica, (OHMAE, et al., 2001), colocaram 6 mini-implantes em três cães machos da raça beagle, na região dos terceiros pré-molares em ambos os lados. Na vestibular três mini-implantes foram colocados apicalmente e distalmente ao ápice dos terceiros pré-molares, no septo inter-radicular do terceiro pré-molar, e mesial ao ápice da raiz mesial do terceiro pré-molar, sendo o mesmo procedimento realizado no lado lingual. Os implantes inter-radiculares bilaterais na vestibular e na lingual foram usados para ancoragem e intrusão dos terceiros pré-molares (carga) e outro implante foi usado como controle (sem carga). Em seis semanas, uma força intrusiva (150 gf) foi aplicada na vestibular e na lingual com molas abertas por meio dos terceiros molares. Após um período entre 12 à 18 semanas de intrusão ortodôntica, os animais foram sacrificados e suas mandíbulas foram dissecadas; verificou-se que os pré-molares foram intruídos 4,5 mm, em média, com severa reabsorção na área de furca e ápice. Todos os mini-implantes permaneceram estáveis durante o movimento ortodôntico do dente, sem qualquer mobilidade ou deslocamento. Os laudos morfométricos revelaram que a calcificação

dos implantes com carga foi igual ou ligeiramente maior que a dos mini-implantes de controle. Seis dos 36 mini-mini-implantes foram removidos facilmente após o movimento do dente. Os autores concluíram que os mini-implantes são ferramentas eficazes para a ancoragem na intrusão ortodôntica.

(FAVERO, et al., 2002) realizaram uma revisão sistemática de implantes usados na ancoragem ortodôntica entre os anos de 1970 e 2000 . A análise foi dividida em vários tópicos: material, tamanho e forma de mini implantes , biomecânica , cicatrização e tempo de ativação, forças usadas, cirurgia, e critério de sucesso, que o autor divide em não invasivos : estabilidade e ausência de inflamação e critérios invasivos como estudo histológico , microscopia de fluorescência. Também enfoca os aspectos legais e psicológicos na relação paciente e profissional.

(SCHLEGEL, et al., 2002); afirmaram que a ancoragem ortodôntica pode ser conseguida por meio de implantes, sem efeitos colaterais . Segundo os autores, uma dentição permanente só permite colocação de implantes endósseos em algumas regiões, como em espaços de dentes ausentes e no palato. A linha média do palato é anatomicamente interessante para implante de ancoragem. Embora haja osseointegração da maioria dos implantes, em alguns casos isto pode não acontecer. Por isso, dados anatômicos caracterizando a região da linha média do palato são de suma importância clínica. Os autores realizaram biópsias com o uso de trefinas, e a avaliação histológica do material revelou que a ossificação completa da sutura palatina mediana (SPM) é rara antes da idade de 23 anos. Então, especialmente em tratamento de adultos, o uso de implantes palatais deveria ser considerado, pois a sutura palatina mediana anterior é menos ossificada que a região posterior. Os pesquisadores salientaram que, para a colocação de implantes,

deve-se considerar um leito de osso favorável para osseointegração que poderia ser encontrado posteriormente à linha de inserção dos primeiros pré-molares superiores.Os implantes palatais têm sido usados nas últimas duas décadas para se tentar eliminar o uso de arcos extra-orais e estabelecer-se ancoragem ortodôntica. (TOSUN, et al., 2002) realizaram um estudo em que estabeleceu um protocolo para colocação de implantes com essa finalidade. Em seu estudo instalou implantes de 4,5 mm de diâmetro por 8 mm de comprimento na região palatina, Eram 23 pacientes, oito homens e 15 mulheres. Primeiramente fez um guia cirúrgico controlando a angulação de inserção da broca pela radiografia cefalométrica. Eliminou em seu protocolo a incisão preliminar e o implante foi colocado transmucosamente para se evitar um segundo tempo cirúrgico, em seus resultados depois de 3 meses de osseointegração , todos os implantes osseointegraram. Conclui seu trabalho sugerindo que o uso de um guia cirúrgico tridimensional elimina a colocação do implante em lugar impróprio , diminui tempo de cadeira e minimiza o trauma aos tecidos, aumentando sua osseointegração.

(REN, et al., 2003) em um estudo de revisão sistematizada da literatura sobre força ideal e média de movimentação dentária encontradas na Medline, analizou mais de 400 artigos com experimentos, os artigos variavam bastante em relação ao tipo de animais e humanos, encontraram também grandes variações em relação aos dentes analisados, tipo de movimento, duração e reativações. Conclui pela literatura que não é possível se estabelecer os níveis de força ortodôntica ótima e ou ideal devido principalmente segundo os autores que as pesquisas assumem uma relação de tensão/compressão sobre o periodonto homogêneas o que não é realidade em um movimento ortodôntico.

(ENACAR, et al., 2003) descreveram caso clinico de uma menina de 10 anos de idade com uma relação esqueletal classe III, hipoplasia de maxilar e oligodontia severa. O arco da maxila estava em uma relação de mordida cruzada completa com o arco mandibular. O plano de tratamento foi o deslocamento anterior da maxila pelo seu tracionamento, usando uma mascara facial ancorada pelo implante e os dentes restantes . Após 3 semanas de implantação foi aplicada uma força de 800 gf . Segundo o autor ocorreu um deslocamento anterior significante do complexo nasomaxilar.

(YAO, et al., 2004) Foram estudados em 25 pacientes (18 meninas e 7 meninas com idade entre 11,5 e 16,5 anos) a eficiência dos implantes na distalização de molares e mudanças verticais e sagitais esqueletais, dentárias e de tecido mole, após a distalização de molares ancorados em implantes. Um implante foi colocado atrás do canal incisivo, apoiando uma barra transpalatina. Os mini implantes foram imediatamente submetidos a carga. A média de distalização foi de 4,6 mm. Medidos no cefalograma, o molar superior inclinou-se 8,8 graus e moveu-se 3,9 mm em média. Nos modelos, a distalização foi de 5 mm. Os molares rotacionaram distalmente (média de 0,5 mm). Os autores concluíram que a carga imediata em implantes ortodônticos foi um sucesso, atingindo o objetivo de distalização de molares sem maiores perdas de ancoragem.

(LIOU, et al., 2004) Analisaram dezesseis pacientes adultos submetidos a inserção de min implantes como ponto de ancoragem na retração de dentes anteriores. Os implantes tinham o diâmetro de 2 mm por 17 mm de comprimento. Após duas semanas da implantação, foram submetidos a forças ortodônticas pela ação de molas de nitinol com forças de 150 gf, fixadas entre o implante e o canino, e uma outra mola de 250 gf, entre o implante e um gancho fixado no fio principal. Na

avaliação das cefalometrias nove meses após o inicio da aplicação de força, a movimentação dos mini implantes foi de 0,4 mm em média, sendo que em sete dos pacientes este deslocamento foi de 1,0 a 1,5 mm. Concluiu-se que os mini implantes ortodônticossão estáveis, porém não são absolutamente estáticos frente a forças ortodônticas.

(PARK, et al., 2004) relataram três casos clínicos em que os dentes anteriores foram retraídos com molas de nitinol aplicando forças de 150 gf. Em nenhum dos casos houve perda de ancoragem e foi alcançado o objetivo de movimento distal dos dentes molares . Em relação aos dentes inferiores , foi possível controlar a posição vertical dos dentes mandibulares posteriores. Conclui exaltando a eficiência dos mini implantes como ancoragem em tratamento de classe II esqueletais.

(GUNDUZ, et al., 2004) entrevistando pacientes submetidos ao uso de implantes ortodônticos, os autores concluíram que: 95% dos pacientes estavam satisfeitos com o tratamento. Os pacientes relataram que a pior parte do tratamento foi a anestesia. Nos implantes que foram submetidos a carga após duas semanas, alguns pacientes sentiram pressão no implante e poucos sentiram dor no tecido. Os pacientes permaneceram com os implantes por 24 meses.

Para mostrar a efetividade de mecânicas de deslize ancoradas em mini implantes em casos de protrusão dentoalveolar.( PARK, et al.,2005), os autores descreveram passo a passo a técnica de retração dos dentes anteriores avaliando os registros de pacientes. Os autores mostraram como o mini implantes podem estabelecer uma ancoragem eficiente e facilitar o tratamento. Concluem que o mini implante é um método de retrusão dentária que provoca o mínimo de intrusão dentária e perda de ancoragem.

(HUJA, et al., 2005) investigou em cachorros da raça beagle a força de tração de 56 mini implantes de titânio (2 mm de diâmetro por 6 mm de comprimento) inseridos monocorticalmente. Os cachorros foram sacrificados e cortes de blocos ósseos foram realizados, para avaliação histológica. As forças de tração variaram de 134,5 N na região anterior da mandíbula até 388,3 N na região posterior da mandíbula. Foi encontrada significância entre força máxima de remoção e a espessura da cortical óssea. Concluiu-se que os mini implantes monocorticais podem ser usados e submetidos a cargas imediatas e forças ortodônticas.

Em um estudo cujo objetivo era quantificar os efeitos de distalização de molares maxilares e mandibulares usando-se micro implantes, (PARK, et al., 2005) avaliaram treze pacientes. Onze eram na mandíbula e quatro na maxila, dois pacientes tinham implantes na maxila e na mandíbula. Todos apresentaram movimento distal de molares e pré-molares sem significante movimentação dos incisivos. A taxa de sucesso em seu estudo para a permanência dos mini implante foi de 90%, com uma média de uso de 12,3 ± 5,7 meses e a força inicial aplicada foi de 200 gf. Na avaliação dos 13 pacientes que usaram mini implantes para distalização de molares inferiores e superiores, a taxa de sucesso foi de 100%, visto que os mini implante perdidos puderam ser substituídos durante o tratamento. Em todos os casos a distalização necessária foi alcançada.

(ASSCHERICKX, et al., 2005) instalaram-se implantes osseointegrados na região mediana do palato de 4 cachorros em crescimento. Após 168 dias comparou-se o crescimento transversal da maxila com o de um cachorro controle em três regiões. Encontrou-se restrições de crescimento transverso na maxila na região canina. Concluíram sugerindo que em pacientes em crescimento a implantação dos implantes não deva ser feita na região mediana do palato e sim alguns milímetros

lateralmente, para se evitar possíveis efeitos negativos no desenvolvimento transverso da maxila.

(HUANG, et al., 2005) realizaram uma revisão da literatura sobre os mini implantes ortodônticos. Em sua conclusão, relatam que os mini implantes são previsíveis e úteis na ancoragem ortodôntica e ortopédica, porém ainda necessitam de estudos continuados sobre o seu comportamento.

(YAO, et al., 2005) analisando tridimensionalmente os modelos iniciais e finais de 22 pacientes tratados com mini implantes submetidos a intrusão ortodôntica de molares, concluiram que a quantidade de intrusão alcançada para os primeiros molares foi de três a quatro milimetros, para os segundos molares dois milímetros e para os pré-molares um milímetro .

(KIM, et al., 2005) implantaram 32 mini implantes em dois cachorros beagle, sendo 16 mini implantes auto-rosqueantes e 16 mini implantes convencionais. Após uma semana da instalação dos mini implantes aplicou-se uma força de 200 à 300 gf com mola de níquel titânio. Doze semanas após a implantação os mini implantes foram testados com o periotest (Simens AG), e analisou-se histologicamente o osso vizinho aos mini implantes . Os autores concluíram com seus resultados que os mini implantes auto-rosqueantes tinham menor mobilidade e maior superfície de contato entre o osso e o metal. No entanto houve osseointegração em ambos os grupos.

3-OBJETIVOS –

3.1 Geral

Avaliar a deformação de mini implantes ortodônticos submetidos ao carregamento na direção perpendicular ao seu comprimento

3.2 Especifico

Medir a força necessária para a flexionar os mini implantes ortodônticos 0,5 , 1,0 , 1,5 e 2,0 mm.

4. HIPÓTESE

1- Os mini implantes em seu menor diâmetro fabricados pela indústria nacional não se deformam frente às forças equivalentes às usadas no tratamento ortodôntico.

5. MATERIAIS E MÉTODOS

5.1 Materiais

Foram analisados 16 mini implantes ortodônticos fabricados com a liga, Ti6Al4V comercializados no mercado odontológico e produzidas pela empresa SIN (Sistema Nacional de Implantes). Os ensaios foram realizados no Instituto Militar de Engenharia , Laboratório de biomateriais e de ensaios mecânicos.

Quinze mini implantes ortodônticoscom diâmetro de 1,2 mm e comprimento de 6 mm na região das roscas foram fixados em uma base de resina acrílica para embutimento de amostras metalográficas da marca Arotec do lote 08/05 com espessura de 5 mm, após o embutimento permaneceram 5 mm do mini parafuso sem ser embutido .

5.2 Métodos

Os ensaios mecânicos foram executados na máquina de ensaio Universal Emic DL 10000 (Emic Equipamentos e Sistemas de Ensaio Ltda, Paraná, Brasil)

com célula de carga de 50 N . As bases de resina foram fixadas na máquina de ensaio; e, na extremidade livre do implante (cabeça do implante) foram aplicadas cargas crescentes para ocorrer a deformação de 2,0 mm (figura 1). A força foi aplicada na cabeça do implante em uma distancia de 5,0 mm da resina de embutimento. Durante o ensaio determinou-se a força necessária para deformar os implantes em 0,5 , 1,0 , 1,5 e 2,0 mm. Foi realizada analise de variância e teste de Tukey para se avaliar o padrão de deformação entre os grupos e considerando o nível de 5% de significância para se determinar as médias estatisticamente diferentes.

Mostra-se na figura 1 o dispositivo usado no ensaio.

Figura 1- O diagrama mostra o ponto de aplicação de força nos mini-implante ortodônticos na direção perpendicular ao seu comprimento. Após a aplicação crescente da força de zero até 19,33 N ocorreu à deformação de 2 mm. 1-mini-implante

Após o ensaio mecânico foram selecionados os dois mini-implantes que apresentaram maior deformação plástica visível e um mini-implante não submetido ao teste de flexão, estes mini-implante foram então avaliados em microscópio eletrônico de varredura – MEV (Jeol JSM 5800 – Tóquio, Japão).

O teste estatístico ANOVA ONEWAY foi aplicado para se avaliar as diferenças entre os níveis de esforço necessários para promover a deformação nos grupos estabelecidos em 0,5mm, 1,0mm, 1,5mm e 2,0mm. O teste de TuKey foi aplicado para detectar as diferenças do ANOVA , nível de significância de p<0,05.

6- RESULTADOS

Foram aplicadas cargas crescentes nas cabeças de 15 implantes ortodônticos na direção perpendicular ao seu eixo e foram registradas as forças para deslocar o ponto de aplicação da carga em 0,5 , 1,0 , 1,5 e 2,0 mm dessa origem. Os dados obtidos são apresentados na Tabela 1.

Tabela 1 : A tabela mostra a força em newton necessária para deslocar a cabeça de cada mini implante nas deformações de 0,5 mm, 1,0 mm , 1,5 mm e 2,0 mm.

DEFORMAÇÃO Amostra O,5 mm 1,0 mm 1,5 mm 2,0 mm 1 8,55 N 13,6 N 14,99N 16,09N 2 9,78 N 15,36N 16,76N 17,88N 3 11,22N 15,84N 17,42N 18,34N 4 6,26N 13,36N 15,77N 16,74N 5 4,94N 13,62N 15,7N 16,55N 6 3,61N 11,1N 14,46N 15,92N 7 4,12N 8,66N 14,68N 16,64N 8 7,27N 12,87N 14,82N 15,84N 9 8,87N 15,57N 17,85N 19,33N 10 8,59N 12,38N 14,68N 15,94N 11 7,32N 12,35N 14,21N 15,48N 12 6,90N 11,69N 13,70N 14,89N 13 7,48N 13,7N 15,69N 16,68N 14 3,80N 10,6N 13,35N 13,86N 15 6,30N 13,8N 15,78N 16,38N

Tabela 2 – A tabela mostra os valores da força média (N) e desvio padrão para deslocar a cabeça de cada mini implante nas deformações de 0,5 mm, 1,0 mm, 1,5 mm e 2,0 mm.

Deformação da cabeça do mini implante Estatísticas 0,5mm 1mm 1,5mm 2mm Média 7,001 N 12,971 N 15,324 N 16,437 N Desvio padrão 2,230 N 1,940 N 1,288 N 1,342 N Mínimo 3,612 N 8,663 N 13,350 N 13,860 N Máximo 11,220 N 15,840 N 17,850 N 19,330 N

Para uma melhor visualização dos resultados da Tabela 2, foi feito o gráfico de barras com os valores das médias e desvios padrões. Pode-se observar Figura 2, que à medida que aumenta força de compressão sobre a cabeça do implante, aumenta a deformação . No entanto, a homogeneidade das forças exigidas, medida pelos desvios padrões, é praticamente a mesma.

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 0,5mm 1mm 1,5mm 2mm

Distâncias das cabeças dos implantes

F or ça d e co m pr es sã o

Figura 2- O gráfico de barras mostra a força de compressão no eixo y e o deslocamento da cabeça do mini implante no eixo x, apresentando os valores da força média(N) e desvio padrão para deformar a cabeça dos mini implantes nas deformações de 0,5 mm, 1,0 mm, 1,5 mm e 2,0 mm.

As deformações visivelmente foram percebidas na região da rosca do parafuso, onde o diâmetro do parafuso é menor.( Figura 3).

Figura 3: A figura mostra um dos corpos de prova deformado após o ensaio mecânico em que foi submetido à força de compressão. 1-Mini parafuso 2-Corpo de Prova de resina.

Para estudar a relação entre força de compressão e a deformação do mini-implante, fez-se o ajuste de uma curva utilizando a técnica dos mínimos quadrados obtendo-se a curva mostrada na figura 4. A curva que apresentou o melhor ajuste foi a exponencial : F+ 17,1 – 24,4 x 0,7 d_{, onde “F” é a força em N e “d” a distância}

de deslocamento em mm, com base nesta curva e na equação matemática é possível interpolar ou extrapolar os valores. Pode-se observar também na figura 3, que a relação não é linear, isto é, à medida que a cabeça do mini-implante se afasta da origem, a força exigida para movimentá-lo diminui.

0,3 0,6 0,9 1,2 1,5 1,8 2,1 6 8 10 12 14 16 18 Equation: y = a - b.cx a = 17.117 ± 0.14391 b = 24.44713 ± 0.66006 c = 0.17102 ± 0.01202 R^2 = 0.99988

F

or

ça

d

e

C

om

pr

es

sã

o

(N

)

Distância (mm)

Figura 4– O gráfico de linhas mostra a relação entre força de compressão (eixo y) e a deformação do mini-implante (eixo x) , utilizando uma curva obtida utilizando a técnica dos mínimos quadrados. A curva é o resultado da exponencial: F+ 17,1 – 24,4 x 0,7 d, onde “F” é a força em N e “d” a distância de deslocamento em mm.

Neste estudo encontramos deformações nos mini implantes ortodônticos quando submetidos a forças de 0 à 19,33N , contudo estas deformações não invalidam o uso destes mini implantes como auxiliares nos tratamentos ortodônticos. Por exemplo, usando a equação obtida no ajuste da curva da figura 4 é possível obter as deformações que podem ocorrer nos implantes quando submetidos as cargas entre 142,5 e 619,83 gf.(tabela 3).

Tabela 3- A tabela mostra a força em newton e grama/força necessária para deslocar a cabeça do mini implante de 0,25 à 0,45 mm usando a exponencial: F+ 17,1 – 24,4 x 0,7 d, onde “F” é a força em N e “d” a distância de deslocamento em mm.

Deformação newton (N) grama/força

0,25 1,40 142,47

0,30 2,72 278,05

0,35 3,94 402,17

0,40 5,05 515,80

0,45 6,07 619,83

Em uma análise em microscopia de varredura, comparando os dois mini implantes que se deformaram com a menor força com uma amostra, não notamos indícios de fratura dos mini implantes .(figura 5 e 6)

Figura 5- A figura mostra a imagem obtida em microscopia eletrônica de varredura do mini implante .(MEV JSM-5800 x18 20kV IME LME ).que se deformou com a de força (14,89 N ) após o ensaio mecânico.

Figura 6 – A figura mostra a imagem obtida em microscopia eletrônica de varredura a região visível de maior deformação do mini implante (MEV JSM-5800 x70 20kV IME - LME ) que se deformou com a força (14,89 N ) após o ensaio mecânico não apresentando sinais de fraturas.

Fez-se análise de variância para se determinar a existência de diferença estatística entre as médias das forças de compressão para deformar os mini implantes. Os resultados da Tabela 4 mostram que o valor de F é significante ao nível de 5% e que existe diferença entre as médias das forças de compressão.

Tabela 4- Análise de variância para os dados apresentados na Tabela 1.

Nota a tabela mostra a análise de variância para se determinar a existência de diferença estatística

entre as médias das forças de compressão para deformar os mini implantes obtida na tabela 1. Os resultados da tabela mostram que o valor de F é significante ao nível de 5% e que existe diferença entre as médias das forças de compressão.

Causas de variação GL SQ QM F p-valor

Distâncias 3 797,84 265,95 87,21 4,33E-21 Resíduo 56 170,77 3,05

Total 59 968,61

Fez-se o teste de Tukey ao nível de 5% de significância para se determinar quais são as médias estatisticamente diferentes. O resultado está na Tabela 5. A força média de compressão, exigida para movimentar o mini-implante até 1mm da origem é maior do que aquela exigida para movimentar até 0,5mm. Ainda, a força necessária para movimentar o mini-implante até 1,5 mm da origem é maior do que aquela exigida para movimentar até 1mm.

Tabela 5 – Teste de Tukey para as médias das forças de compressão segundo a distância em que foram medidas.

Distância da origem Força média Teste de Tukey

0,5 mm 7,001 a

1 mm 12,971 b

1,5 mm 15,324 c

2 mm 16,437 c

Nota: Letras diferentes indicam diferença estatística.

Considerando que a força foi aplicada a 5,0 mm da ponta de início de fixação do implante na resina é possível calcular o momento aplicado para deformar os implantes. Os valores obtidos são mostrados na tabela 6.

Tabela 6. A tabela mostra o momento da força ( N.mm) necessária para deslocar a cabeça de cada mini implante nas deformações de 0,5 mm, 1,0 mm , 1,5 mm e 2,0 mm .

Amostra Momento 0,5 1,0 1,5 2,0 1 42,75N 68,00N 74,95N 80,45N 2 48,89N 76,80N 83,80N 89,40N 3 56,10N 79,20N 87,10N 91,70N 4 31,29N 66,80N 78,85N 83,70N 5 24,69N 68,10N 78,50N 82,75N 6 18,06N 55,50N 72,30N 79,60N 7 20,60N 43,32N 73,40N 83,20N 8 36,37N 64,35N 74,10N 79,20N 9 44,33N 77,85N 89,25N 96,65N 10 42,96N 61,90N 73,40N 79,70N 11 36,61N 61,75N 71,05N 77,40N 12 34,49N 58,45N 68,50N 74,45N 13 37,42N 68,50N 78,45N 83,40N 14 19,02N 53,30N 66,75N 69,30N 15 31,52N 69,00N 78,90N 81,90N Média 35,00N 64,85N 76,62N 82,19N desvio 11,15N 9,70N 6,44N 6,71N

7. DISCUSSÃO

A ancoragem sustentada por implantes segundo a literatura é uma realidade crescente dentro do protocolo ortodôntico, seja os implantes convencionais inseridos em áreas edentados ou inseridos na região retro molar. (TURLEY, et al., 1988); (SOUTHARD, et al., 1995); (HENRY; SINGER, 1999); (TOSUN, et al., 2002); (BERNHART, et al., 2001); ( NOJIMA, et al., 2001); (ENACAR, et al., 2003), Implantes inseridos no palato como o onplant (BLOCK; HOFFMAN, 1995) ou orthosystem (WEHRBEIN, et al., 1999), mini placas cirúrgicas(UMEMORI, et al., 1999) e mais recentemente os mini implantes ou parafusos ortodônticos, inicialmente descritos por (KANOMI, 1997) adaptando mini implantes de fixação óssea e posteriormente com novos desenhos e diâmetros variando de 1 mm à 2 mm e comprimento de 6 a 12 mm . (BAE, et al., 2002),(FREUDENTHALER, et al., 2001),(PARK, et al., 2005).

Os sistemas de implantes ortodônticos podem ser fabricados com diferentes tipos de materiais , esses materiais possuem em comum características como a biocompatibilidade e a não toxicidade . (FAVERO, et al., 2002). O titânio comercialmente puro é o material mais usado na fabricação dos implantes osseointegráveis por possuir baixo peso e excelente resistência à tração e a fratura perante as cargas mastigatórias e forças ortodônticas. Este material consiste de

99,5% titânio e 0,5% de outros elementos como: carbono, ferro, oxigênio, nitrogênio e hidrogênio. No entanto no intuito de se melhorar a resistência mecânica dos mini implantes ortodônticos, a liga de titânio usada para sua para confecção, preferencialmente é o titânio grau 5, esta liga possui 6% de alumínio e 4% de vanádio (Ti6Al4V).

O certificado no anexo relaciona a composição química dos mini implantes ortodônticosde Ti6Al4V da marca comercial SIN de diâmetro de 1,2 mm por 6,0 mm usados no presente trabalho.

Em uma avaliação histológica e morfológica de animais submetidos a implantes e forças ortodônticas é observada a compactação de osso ao redor de implantes submetidos às forças ortodônticas muitas vezes maiores do que implantes não submetidos à carga.(ROBERTS, 1984); (AKIN-NERGIZ, NERGIZ et al., 1998); (MELSEN E LANG, 2001).

Segundo (HART, et al., 1992) um dos maiores desafios da ortodontia tem sido desenvolver técnicas que poderiam controlar ancoragem em movimentos dentários unitários ou em grupos. Segundo o autor a ancoragem é definida como um sistema de resistência às forças ortodônticas, que pode ser composto por um dente, grupo de dentes ou estrutura anatômica que resistam ao movimento dentário decorrente do uso de alguma força ortodôntica.

Existem dois tipos de ancoragem: (1) ancoragem dentária e (2) ancoragem auxiliar. A ancoragem dentária é resultado da resistência ao movimento usando dentes como ancoragem. A ancoragem auxiliar pode ser realizada por aparelhos que se apóiam em tecido mole ou ósseo, tais como: arco extra-bucal, barra transpalatina, escudo labial e barra lingual.