Comparação entre dois modelos de barras palatinas quanto ao nível de força liberada

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1 Biomecânica Comparação entre dois modelos de barras palatinas quanto ao nível de força liberada Fernando Toshihiro Hoshina*, Adilson Luiz Ramos** Resumo O objetivo deste estudo foi avaliar a força gerada por uma ativação de 1ª ordem, empregando fios 0,9mm e 0,8mm de aço inoxidável, em 2 modelos de barra palatina, a de Goshgarian e a do tipo Zachrisson. Para tanto, foram estudados modelos reproduzindo condições semelhantes às reais, submetendo-os a um sistema de medição usualmente empregado na clínica ortodôntica. Observou-se que quanto maior a distância intermolares, menor a força gerada para todos os desenhos de barra palatina. O desenho de Zachrisson com calibre 0,8mm apresentou o menor nível de força. A barra palatina do tipo Goshgarian de calibre 0,8mm forneceu uma força estatisticamente menor do que os modelos de Goshgarian de calibre 0,9mm, bem como ao modelo Zachrisson de calibre 0,9mm. Palavras-chave: Barra palatina. Força ortodôntica. Aço inoxidável. Barra palatina tipo Goshgarian. Barra palatina tipo Zachrisson. * Cirurgião Dentista pela Universidade Federal do Paraná. Especialista em Ortodontia pela Universidade Estadual de Maringá. ** Mestre em Ortodontia pela FOB-USP (Bauru), Doutor em Ortodontia pela UNESP (Araraquara), Professor de Ortodontia do Departamento de Odontologia - UEM (Maringá). Rev. Clín. Ortodon. Dental Press, Maringá, v. 5, n. 2 - abr./maio

2 Comparação entre dois modelos de barras palatinas quanto ao nível de força liberada IntRodução Quando Angle 2 estabeleceu sua classificação não determinou com muita precisão o detalhe de posicionamento dentário. Com relação à posição do primeiro molar superior permanente, Andrews 3 detalhou a relação dos molares, destacando que estes não poderiam apresentar grandes rotações para a obtenção de uma posição ideal, bem como de um bom relacionamento ântero-posterior dos demais dentes. Numa vista oclusal torna-se mais fácil a tarefa de identificar a rotação dos molares. Ricketts 31 observou que uma linha que passa pelas cúspides mesiolingual e distovestibular do primeiro molar permanente deveria coincidir com a ponta da cúspide do canino do lado oposto ou até 4mm por distal, numa situação de bom posicionamento dos molares. Na maioria dos casos de Classe II, esta linha estará passando na área dos pré-molares, evidenciando a rotação do molar. Dahlquist et al. 12 ressaltaram que os molares poderiam estar em oclusão ideal um pouco aquém da posição mencionada por Ricketts, já que constataram que a linha de Ricketts poderia passar a 11mm por distal da ponta de cúspide do canino. Porém, a amostra era de pacientes com dentadura mista e não permanente como relatado por Ricketts. Lamons e Holmes 22 relataram que os molares apresentam-se freqüentemente girados para mesial, principalmente nos casos de Classe II. Ao se corrigir esta rotação, torna-se possível a obtenção de 1 a 2mm no perímetro do arco, além de uma parcial correção da Classe II. Segundo Braun et al. 6, a rotação dos primeiros molares superiores pode ganhar 2,1mm no perímetro do arco. Barbosa et al. 5 utilizaram a barra transpalatina nos casos de Classe II que apresentavam molares girados para mesial, e conseguiram um ganho de espaço no arco superior, melhorando os apinhamentos, e muitas vezes a correção da Classe II. A barra palatina tem sido amplamente utilizada como coadjuvante em diversos sistemas de movimentação, explorando suas possibilidades mecânicas nos três planos espaciais 1,4-14,16-21,23-30, Embora desenhos semelhantes tenham sido apresentados na literatura, em 1972 Goshgarian 16 patenteou o formato mais clássico da barra palatina. Burstone, Koenig 7 ; Baldini e Luder 4 relataram as possibilidades mecânicas e correspondentes modos de ativação. Cetlin e Ten Hoeve 10 e Ten Hoeve 32 recomendaram a barra palatina nos casos sem extrações, para rotação de molares, expansão do arco e distalização de molares. Lazzara 23 e Weisenberg 33 relataram os efeitos deste aparelho sobre as funções linguais. McNamara Jr. e Brudon 25 descreveram o uso da barra palatina soldada em seu livro sobre o tratamento ortodôntico na dentadura mista. Wilson e Wilson 34 apresentaram o sistema 3D, uma variação no desenho clássico da barra palatina, indicando-o em variadas condições. Burstone e Manhartsberger 8,9 relataram as aplicações passivas e ativas da barra transpalatina, num artigo sobre os arcos linguais de precisão. Gunduz et al. 17,18, em experimentos laboratoriais testando a rotação simétrica de molares superiores, avaliaram os momentos e forças liberados por 10 barras transpalatinas do tipo Goshgarian (GTPB fio 0,9mm de aço inoxidável) e 10 barras transpalatinas do tipo Zachrisson (ZTPB Blue Elgiloy 0,9mm). Cada extremidade das 20 barras passivas foi simetricamente ativada 10mm no plano sagital usando um template (gabarito de orientação). As forças sagitais, horizontais e os momentos de rotação foram medidos em cada etapa. As forças sagitais não se diferenciaram. As forças horizontais e os momentos de rotação dos dois desenhos tinham diferenças estatisticamente significantes. Momentos de rotação maiores foram gerados pela GTPB, em conseqüência da maior força liberada. A ZTPB gerou forças horizontais de contração significantemente menores que a GTPB. Zachrisson 35, recentemente, ditou as vantagens do uso de um modelo de barra palatina por ele proposto, bem como as instruções passo-a-passo de sua confecção. Diante da crescente aplicação da barra palatina, nos preocupou a diferenciação quanto à liberação de forças quando se emprega um fio 0,9mm e outro 0,8mm, em 2 modelos de barra transpalatina, submetendo-as também a dois modelos com diferentes distâncias intermolares. Para tanto, foram estudados modelos reproduzindo condições semelhantes às reais, submetendo-os a um sistema de medição usualmente empregado na clínica ortodôntica. material e método obtenção dos modelos Foram reproduzidos, em gesso, 2 arcos dentários superiores de pacientes apresentando os primeiros molares superiores completamente irrompidos. Estes modelos foram escolhidos baseados na distância intermolares (DI), um com 36mm e outro com 42mm, tomando como referência o meio da cervical da face lingual dos primeiros molares superiores. Essa diferença intermolares possibilitou testar a variação da força, com a variação do comprimento de fio da barra. Embora a diferença de distância intermolares tenha sido de 6mm entre os dois modelos de gesso, o comprimento de fio utilizado variou apenas em 2mm, devido à forma menos profunda do palato em que havia distância intermolares de 42mm. Portanto, para o modelo com distância intermolares menor, a barra palatina com o desenho clássico utilizou 86mm, enquanto para o modelo com a distância intermolares maior, necessitou 88mm de fio. Já para o modelo modificado, o modelo de gesso menor usou 115mm de fio, enquanto o maior empregou 117mm de fio. Os molares destes pacientes foram bandados com acessórios Morelli (Sorocaba, Brasil) e receberam tubos simples para encaixe lingual da mesma marca, de calibre 0,09mm x 0,18mm. Em seguida foram transferidos para as moldagens em alginato (Jeltrate, Degussa, SP, Brasil), para ficarem inclusos no gesso dos modelos (Fig. 1). 52 Rev. Clín. Ortodon. Dental Press, Maringá, v. 5, n. 2 - abr./maio 2006

3 Fernando Toshihiro Hoshina, Adilson Luiz Ramos Confecção das barras palatinas Foram utilizadas 40 barras transpalatinas (BTP) confeccionadas segundo dois desenhos: 20 do tipo Goshgarian16 (GBTP) e 20 do tipo Zachrisson 17,35 (ZBTP) (Fig. 2 A, B), sendo distribuídas segundo os seguintes grupos: Grupo 1 (n=5): barras transpalatinas do tipo Goshgarian 0,8mm, distância intermolares de 36mm. Grupo 2 (n=5): barras transpalatinas do tipo Goshgarian 0,9mm, distância intermolares de 36mm. Grupo 3 (n=5): barras transpalatinas do tipo Zachrisson 0,8mm, distância intermolares de 36mm. Grupo 4 (n=5): barras transpalatinas do tipo Zachrisson 0,9mm, distância intermolares de 36mm. Grupo 5 (n=5): barras transpalatinas do tipo Goshgarian 0,8mm, distância intermolares de 42mm. Grupo 6 (n=5): barras transpalatinas do tipo Goshgarian 0,9mm, distância intermolares de 42mm. Grupo 7 (n=5): barras transpalatinas do tipo Zachrisson 0,8mm, distância intermolares de 42mm. Grupo 8 (n=5): barras transpalatinas do tipo Zachrisson 0,9mm, distância intermolares de 42mm. Gunduz et al. 17 não relataram vínculo comercial. E até o presente, nós autores, desconhecemos se há patente vinculada, e também não temos vínculo comercial. As barras palatinas foram confeccionadas pelo mesmo operador com fios de aço inoxidável da marca Morelli (Sorocaba, São Paulo, Brasil). Não foi feito tratamento térmico nos fios. Para a conformação das barras, foram empregados alicates 139 e 410 (Zatty, São Paulo, Brasil), seguindo-se um gabarito padrão, desenhado sobre um papel tipo cartolina, para cada respectivo modelo e distância intermolares. O afastamento da barra em relação ao palato foi padronizado em 1mm da mucosa palatina reproduzida no modelo de gesso (Fig. 3). sistema de mensuração As barras foram inicialmente conformadas passivas, ou seja, com a inserção alternada das presilhas em cada lado, as barras palatinas permaneciam de tal modo que as extremidades não encaixadas ficavam paralelas aos tubos opostos (Fig. 4). Uma marcação com grafite foi feita a 10mm da entrada distal de um tubo lingual, para que, a partir dos modelos de barras palatinas passivas, a leitura da força pudesse ser padronizada (Fig. 5). A força mesiodistal para cada espécime foi obtida com o auxílio de um tensiômetro paralelo ao plano oclusal comumente utilizado na clínica ortodôntica para este fim ( Correx da Haag-Streit, Bern, Suíça) (Fig. 6). A determinação dos efeitos precisos dos dois binários distribuídos pela barra palatina é complexa (pois envolve a resistência periodontal, forças antagonistas e adjacentes da oclusão, além de outros dispositivos ortodônticos associados). No presente estudo, buscamos uma mensuração simplificada, com o intuito apenas de distinguir a variação entre as forças liberadas pelos calibres 0,9mm e 0,8mm, nos dois modelos testados. A hipótese testada é a de que o desenho clássico da barra palatina com calibre menor propiciará forças semelhantes àquelas produzidas pelo modelo Zachrisson 17,35 de calibre maior, sendo assim, um desenho mais simples, apenas reduzindo o calibre poderia ser sugerido. Planejamento estatístico A análise de variância (ANOVA) para um critério foi empregada para comparação entre os grupos, sendo o teste de Tukey empregado para distinção entre grupos, caso necessário. Quatro mensurações foram tomadas de cada espécie, com intervalos de 1 semana. Para dispersão do erro, a média entre todas as medidas foi empregada 15. ResuLtAdos As médias obtidas para cada grupo, bem como os desvios-padrão, são apresentadas na tabela 1. A análise de variância demonstrou diferença estatisticamente significante (p<0,05) tanto entre os calibres como entre os desenhos entre a maioria dos grupos. Foram semelhantes estatisticamente as forças liberadas pelas barras palatinas apenas entre os grupos 1 e 8 e entre o 2 e o 4, conforme o Teste de Tukey apresentado na tabela 2. discussão Como já relatado, a barra palatina tem sido utilizada freqüentemente no tratamento ortodôntico em diversas situações. Na maioria das vezes tem sido recomendado um encaixe lingual compatível com o calibre do fio, como esperado. O fio 0,9mm é o mais recomendado na literatura. Entretanto, Gunduz et al. 17 ilustaram uma alternativa do desenho da barra palatina (tipo Zachrisson) para que as forças e os momentos derivados fossem menores (BTP tipo Zachrisson), oferecendo maior controle ao mecanismo, bem como menos carga aos ligamentos periodontais dos molares. Ramos, Sakima 27 e Ramos 29 haviam relatado o uso da barra palatina de calibre 0,8mm para movimentação, reservando o uso da 0,9mm para situações de ancoragem. No presente estudo pudemos observar a possibilidade de utilizar um calibre mais baixo, para simplificar o desenho da barra palatina, obtendo forças semelhantes em comparação à modificação proposta por Zachrisson e apresentada por Gunduz et al. 17 (Tab. 2). O nível de força mensurado para a GBTP 0,8mm (168,75g) numa distância intermolares de 36mm foi menor estatisticamente do que a ZBTP 0,9mm (229,5g), e foi igual estatisticamente ao nível de força da ZBTP para uma distância intermolares de 42mm (173g). Rev. Clín. Ortodon. Dental Press, Maringá, v. 5, n. 2 - abr./maio

4 Comparação entre dois modelos de barras palatinas quanto ao nível de força liberada FiguRA 1 - Modelos de gesso com as bandas inclusas, apresentando diferentes distâncias intermolares. A FiguRA 2 - A) Modelo clássico da Barra palatina tipo Goshgarian; B) Modelo de barra palatina tipo Zachrisson. B Para uma comparação mais justa, a GBTP 0,8mm para uma distância de 42mm (150,75g) foi menor estatisticamente à ZBTP 0,9mm para esta mesma distância (173g) (Tab. 1, 2). Embora tenha demonstrado liberar um nível maior de forças que a ZBTP 0,8mm para as duas distâncias intermolares, como esperado, confirmou a hipótese aqui testada de que a GBTP 0,8mm pode ser uma alternativa simples ao modelo de Zachrisson 17 (originalmente de calibre 0,9mm e feito com liga de cromo-cobalto). Torna-se clara a in! uência da quantidade de fio intermolares quanto ao nível de força liberada, sendo que podemos esperar menores momentos para distâncias intermolares maiores, para uma mesma quantidade de ativação. Por conseguinte, uma profundidade de palato maior, incorporará mais fio, fornecendo a mesma tendência de diminuição da força liberada, como mencionado por Baldini e Luder 4. Por este mesmo raciocínio, também se torna notória a in! uência dos desenhos que incorporam mais fio na diminuição dos níveis de força. Em caráter clínico, poderíamos sugerir que quanto mais fio na região palatina, espaço normalmente ocupado pela língua, seria esperado um maior desconforto por parte do paciente. Embora neste estudo não tenhamos avaliado isto, poderíamos questionar a qualidade de adaptação do paciente diante de um desenho simplificado e outro com mais dobras. Oportunamente também questionamos o tempo clínico para a confecção de uma barra do tipo Zachrisson 17,35 em comparação a outra mais simples. Estas razões podem ser justificativas para optar por um modelo simplificado, haja visto a equiparação do nível de força entre os dois modelos (considerando-se o 0,8mm para o modelo clássico e o 0,9mm para o modelo Zachrisson 17,35. Seria questionável, entretanto, a adaptação do fio 0,8mm no encaixe 0,9 x 0,18mm que os fabricantes atuais propiciam. Tornase claro que uma folga entre o encaixe e o tubo deva ser esperada pela incompatibilidade dos calibres. Porém, o que pode ser uma desvantagem, pode ser vantagem, haja visto a facilidade maior de adaptação e, conseqüentemente, redução do tempo clínico. 54 Rev. Clín. Ortodon. Dental Press, Maringá, v. 5, n. 2 - abr./maio 2006

5 Fernando Toshihiro Hoshina, Adilson Luiz Ramos FiguRA 3 - Afastamento padronizado em 1mm da mucosa palatina do modelo de gesso. FiguRA 4 - Verificação da confecção passiva das barras. FiguRA 5 - Padronização das ativações das barras a uma distância de 10mm a partir da face distal do tubo lingual. Rev. Clín. Ortodon. Dental Press, Maringá, v. 5, n. 2 - abr./maio

6 Comparação entre dois modelos de barras palatinas quanto ao nível de força liberada Entretanto, vale lembrar que a folga da barra palatina pode acarretar acidentes indesejáveis como a deglutição 27, sendo que isto pode ser controlado mediante o uso de amarrilhos de aço inoxidável (0,25mm) para imobilização. No presente estudo foi inesperado o fato de a força liberada pelo grupo 2 (240g) ser estatisticamente semelhante à do grupo 4 (229,5g), já que o desenho de Zachrisson deveria produzir uma significante diminuição da força, como assim foi observado entre os grupos 6 (211,75g) e 8 (173g). É interessante notar que os desvios-padrão das barras GBTP de calibre 0,9mm foram os maiores. Isto significa que a variação nas forças dos espécimes foi também maior. Claramente re! ete que uma pequena diferença na ativação e/ ou tomada da leitura (limitação imposta pelo método empregado no presente trabalho) oferece um risco maior para o sistema de maior liberação de força, como foi observado para a barra palatina clássica de calibre 0,9mm. Ainda torna-se importante ressaltar que a ZTBP originalmente é foi confeccionada com fio Blue Elgiloy 0,9mm recebendo tra- FiguRA 6 - Método utilizado para mensuração da força liberada pela barra palatina. TABeLA 1 - Médias (x) e desvios-padrão (DP), bem como os valores de força (em gramas) para cada espécime. Grupo1 Grupo 2 Grupo 3 Grupo 4 Grupo 5 Grupo 6 Grupo 7 Grupo 8 GBTP 0,8mm GBTP 0,9mm ZBTP 0,8mm ZBTP 0,9mm GBTP 0,8mm GBTP 0,9mm ZBTP 0,8mm ZBTP 0,9mm DI 36 mm DI 36 mm DI 36 mm DI 36 mm DI 42 mm DI 42 mm DI 42 mm DI 42 mm 1 171,25 246,25 117,5 226, ,5 172, ,75 213,75 116,25 228, ,5 101, ,75 247, ,75 152,5 203,75 97, ,25 243,75 118, ,5 206,25 98,75 172, ,75 248, ,75 148,75 211,25 102,5 175 X 168, ,5 229,5 150,75 211,75 101,5 173 DP 1,76 14,79 3,37 2,7 5,27 10,55 3,89 2,09 56 Rev. Clín. Ortodon. Dental Press, Maringá, v. 5, n. 2 - abr./maio 2006

7 Fernando Toshihiro Hoshina, Adilson Luiz Ramos TABeLA 2 - Comparações entre as medias dos grupos pela análise de variância, confrontadas pelo teste de Tukey. FONTES DE VARIAÇÃO GL SQ QM Tratamentos , ,42 Erro ,125 49,941 F = 252,5244 (p) = 0 Tukey: Q (p) Médias (1 a 2) = 22,5444 < 0,01 * Médias (1 a 3) = 15,5834 < 0,01 * Médias (1 a 4) = 19,2221 < 0,01 * Médias (1 a 5) = 5,6954 < 0,01 * Médias (1 a 6) = 13,6058 < 0,01 * Médias (1 a 7) = 21,2788 < 0,01 * Médias (1 a 8) = 1,3448 > 0,05 Ns Médias (2 a 3) = 38,1278 < 0,01 * Médias (2 a 4) = 3,3223 > 0,05 Ns Médias (2 a 5) = 28,2399 < 0,01 * Médias (2 a 6) = 8,9387 < 0,01 * Médias (2 a 7) = 43,8232 < 0,01 * Médias (2 a 8) = 21,1997 < 0,01 * Médias (3 a 4) = 34,8055 < 0,01 * Médias (3 a 5) = 9,8879 < 0,01 * Médias (3 a 6) = 29,1891 < 0,01 * Médias (3 a 7) = 5,6954 < 0,01 * Médias (3 a 8) = 16,9281 < 0,01 * Médias (4 a 5) = 24,9175 < 0,01 * Médias (4 a 6) = 5,6163 < 0,01 * Médias (4 a 7) = 40,5009 < 0,01 * Médias (4 a 8) = 17,8773 < 0,01 * Médias (5 a 6) = 19,3012 < 0,01 * Médias (5 a 7) = 15,5834 < 0,01 * Médias (5 a 8) = 7,0402 < 0,01 * Médias (6 a 7) = 34,8846 < 0,01 * Médias (6 a 8) = 12,261 < 0,01 * Médias (7 a 8) = 22,6235 < 0,01 * Estatisticamente significante* Não significante ns tamento térmico (revenido), o que deixa a barra um pouco mais rígida do que as de aço inoxidável empregadas no presente estudo. Este fato também pode justificar a semelhança das forças sagitais encontradas por Gunduz et al. 17 entre as barras 0,9mm de aço e a 0,9mm modificada feita de cromo-cobalto (blue elgiloy). Estudos adicionais são necessários para ampliar as comparações deste gênero. ConCLusão Mediante os dados obtidos pela presente metodologia, pode-se concluir que: 1) Quanto maior a distância intermolares, menores as forças liberadas, para todos os desenhos de barra palatina. 2) O desenho da barra palatina sugerido por Zachrisson 17,35, feita com calibre 0,8mm de aço inoxidável apresentou os menores níveis de força entre todos os modelos estudados. 3) A barra palatina clássica de calibre 0,8mm de aço inoxidável forneceu nível de força estatisticamente menor do que os modelos clássicos de calibre 0,9mm, bem como menor que o modelo Zachrisson 17 de calibre 0,9mm, do mesmo material. Rev. Clín. Ortodon. Dental Press, Maringá, v. 5, n. 2 - abr./maio

8 Comparação entre dois modelos de barras palatinas quanto ao nível de força liberada Force level comparison between two palatal bar designs Abstract The aim of this study was to evaluate forces delivered from 1st order activation, by two palatal bar designs, Goshgarian and Zachrisson, using two stainless steel wires 0,9mm and 0,8mm. For this purpose, the casts were assessed reproducing real conditions, and were measured by a commonly used system in orthodontic practice. It was found that the larger the intermolar width, the least forces delivered for all designs of palatal bars. Zachrisson - 0.8mm bar design showed the lower forces. The classical 0.8mm palatal bar provides statistically lower forces than the other 0.9mm classical designs, as well as 0.9mm Zachrisson bar design. key words: Palatal bar. Orthodontic force. Stainless steel. Zachrisson-type transpalatal bar. Goshgarian-type transpalatal bar. RefeRênciAs 1. ALMEIDA, M. R.; ALMEIDA, R. R.; ALMEIDA-PEDRIN, R. R. 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