Neste artigo de 2007, publicado pelo Journal of Dental Research; pelos autores B.G. Lapatki, J. Bartholomeyczik, P. Ruther, I.E. Jonas and O. Paul; do Department of Orthodontics, School of Dental Medicine,University of Freiburg, Germany; and Department of Microsystems Engineering (IMTEK), University of Freiburg, Germany; Mostra um estudo baseado no metodo de elementos finitos de mensuração do momento de força aplicado em Smart-Braquetes.
Os resultados das aplicações de forças em três dimensões (3D) em dentes individuais com aparelhos ortodonticos multibraquetes e complexo e estaticamente indeterminado (Proffit, 2000a; Burstone, 2005). O movimento dentário inesperado e indesejado pode facilmente resultar em um importante componente do sistema de momento de força aplicada e é negligenciado (Proffit, 2000a). Trauma dos tecidos dentários e periodontais (Proffit, 2000; Brezniak e Wasserstein, 2002) e, possivelmente, a dor durante o tratamento ortodôntico (. Bergius et al, 2000), estão correlacionadas com a magnitude da carga terapêutica exercida sobre os dentes. Vários estudos experimentais recentes em humanos mostraram que, além da predisposição individual como determinante provável principal, a aplicação de forças pesadas e momentos devem ser considerados como um fator causal importante para a reabsorção radicular e perda irreversível do tecido duro dental e anexo (Casa et al ., 2001; Chan e Darendeliler, 2005).
Este estudo objetivou estabelecer as inter-relações entre a força aplicada externamente ou momentos componentes e ao estresse mecânico e distribuição dentro da base de braquete, teoricamente, os autores projetaram um modelo de elementos finitos de um braquete Ortodontico com um fio inserido (reto) e uma coroa dentária subjacente (cúbicos), utilizando a ferramenta de simulação finite element Multiphysics ANSYS (ANSYS, Inc., Canonsburg, PA, EUA). Forças e momentos em todas as três dimensões foram aplicadas a este modelo no centro do cubo, enquanto foram mantidos fixos. Os componentes de tensão, ou seja, a tensão de cisalhamento e da diferença de tensões normais, foram computados para o plano de uma superfície virtual através de um sensor chip (plano xy) orientado paralelamente à interface de cada cubo suporte.
Foi explorada a possibilidade de determinar quantitativamente os seis componentes do momento de força exercida através de um braquete ortodôntico em um dente individual por meio de um sistema de sensor de estresse encapsulado na base do braquete. Como foi demonstrado pelas avaliações teóricas deste princípio de medição por meio de simulações de elementos finitos, o esforço seletivo de 6 componentes de momento de força em um único braquete em duas dimensões "impressões digitais stress" em um plano pré-definido dentro da base do braquete. Este achado sugere que aplicada externamente combinações 3D de momento de força pode ser identificada e reconstruída por uma superposição linear de um conjunto adequado de sinais do sensor de medição de estresse. As impressões digitais de stress obtidos pelas simulações dos elementos finitos também indicam os locais ideais para a colocação do chip microsensor na superfície dentaria.
Em conclusão, foi demonstrado, que a caracterização quantitativa dos sistemas de momento de forças de dimensões dentro de braquetes ortodônticos é possível com base em medições de tensões no plano dentro da base do braquete. De uma perspectiva de curto prazo, verdadeira escala braquete com dados inteligentes com fio mediada e transmissão de energia já parecem possíveis com as tecnologias disponíveis. Investigações Biomecânicas e com educação dos ortodontistas poderiam beneficiar significativamente com versões de braquetes inteligentes.
Os autores acreditam que o tratamento clínico com sistemas de braquetes inteligentes tem perspectivas futuras uma vez que os desafios técnicos referentes à comunicação de telemetria e transmissão de energia foram superados. Contribuições significativas podem ser esperadas em que o respeito da investigação paralela nas áreas de redes de sensores sem fio e de sistemas de telemetria-powered microeletromecânicos. A futura aplicação clínica dos smart-braquetes inteligentes, por exemplo, em dentes ou segmentos que exigem movimentos de dentarios com uma predisposição elevada para reabsorção radicular, ou que exijam sistemas de forças complicados, podem contribuir para reduzir os efeitos secundários negativos da terapia com aparelhos ortodonticoms e aumentar a eficácia terapêutica.
Link do artigo na integra via JDR:
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