Análise do Desempenho de Alça Planar de Retração Ortodôntica através do Método dos Elementos Finitos

Neste artigo publicado pelos autores Marcelo A. Ferreira, Célio Kikuo Kato, Marco Antônio Luersen, Paulo César Borges; do Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica e Informática Industrial (CPGEI), Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR), Brasil, Departamento Acadêmico de Mecânica (DAMEC), Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR), Brasil; Analisa, através da técnica de simulação numérico-computacional denominada Método dos Elementos Finitos (MEF), o desempenho de uma alça planar de retração ortodôntica confeccionada com liga de titânio-molibdênio (TMA) e com secção transversal retangular 0,406 mm x 0,559 mm (0,016 x 0,022-polegadas).

Molas são componentes constituídos de materiais elásticos os quais sofrem deformação sob a ação de uma carga, armazenando assim energia potencial. Ao retornarem às suas formas iniciais, depois da retirada da carga, restituem a energia previamente armazenada.

Na área médica, mais especificamente em odontologia, na especialidade da Ortodontia, molas (ou alças retráteis) são meios auxiliares na correção das más-oclusões, através da mecânica ortodôntica denominada edgewise. Elas são utilizadas para aproximar ou afastar dentes entre si. Essas molas também podem assumir variadas conformações, como exemplo as molas em espiral ou as molas em forma de alças. Elas produzem forças e momentos que são responsáveis pela alteração da inclinação das raízes, provocando assim o fechamento ou a criação de espaços entre os dentes, de maneira controlada. As alças podem ser utilizadas de maneira setorizada ou isolada em cada um dos quadrantes do arco dentário (abordagem seccional), como também na mecânica segmentada dos arcos (MSA). Os exemplos mais comuns de sua utilização são: I) distalização de caninos ao sítio de extração (apinhamento severo); II) retração em massas. As alças são capazes de produzir momentos de força com diferentes intensidades, conforme os objetivos do tratamento estabelecido. Desta forma poderão constituir um diferencial de momentos de força, produzindo maior intensidade em um dos extremos da alça e menor em outro.

Esse diferencial entre os momentos irá determinar o tipo de movimento resultante das raízes dos dentes onde a alça se apóia. Assim sendo, o sistema de forças atuante dependerá da conformação mecânica dada à alça (geometria). Na MSA as forças e momentos de força serão regulados conforme os requerimentos de ancoragem, que podem ser: a) retração do segmento anterior (incisivos e caninos) em direção ao sítio de extração, com pouca movimentação dos posteriores; b) protração do segmento posterior (molares e pré-molares mesializam em direção ao sítio de extração enquanto os anteriores pouco se movimentam; c) ambos os grupos de dentes, anterior e posterior, movimentam-se para o sítio da extração; d) retração isolada dos caninos, em casos de apinhamento anterior.

Há diversas maneiras de se fechar espaços através da movimentação dentária, seja através de uma mecânica de deslizamento, onde os dentes deslizam através de um arco metálico, impulsionados por meio de correntes elásticas, fios de amarrilho ou ainda molas tipo coil (espiralada). Nesses casos a eficiência do deslizamento dependerá do coeficiente de atrito criado pelo contato do fio metálico e a base da canaleta de deslizamento do braquete. Outra maneira é através de alças ortodônticas onde o apoio se dá entre dois extremos, um tubo molar (posterior) e um braquete de canino (anterior). Entre estes dois apoios a alça é ativada, logo sem atrito.

Uma das grandes vantagens da simulação computacional via MEF está no fato de poder simular diversas situações com uma determinada geometria, podendo-se alterá-la a fim de se chegar àquela que demonstra um melhor sistema de forças, mesmo antes de testá-la experimentalmente. O protótipo estudado mostrou produzir níveis de força compatíveis com os limites biológicos descritos na literatura e apresentou um sistema de forças capaz de produzir movimentação controlada dos dentes. Uma avaliação experimental da geometria estudada será considerada bem como novos estudos serão dirigidos no sentido de viabilizar seu emprego clínico.

Link do aigo na integra via SBIS:

http://www.sbis.org.br/cbis/arquivos/877.pdf