artigo inditoRelatos clnicos e de tcnicas, investigaes
cientficas e revises literrias
Utilizao de Fios de Memria nas Fases de Nivelamento e Fechamento
de Espao na Ortodontia ContemporneaRESUMO: Neste artigo de
divulgao, os autores tecem consideraes com relao s vantagens da
utilizao de novas ligas para construo de arcos utilizados na fase
de nivelamento ortodntico, correes de rotaes dentrias, abertura de
espaos por verticalizao de dentes e, fechamentos de espaos. Os
movimentos dentrios promovidos pela liberao de foras contnua e leve
dos fios de memria so destacados como uma caracterstica do
tratamento ortodntico moderno. O artigo tambm mostra grficos e
tabelas que podem ser utilizados no momento que o clnico faz a
escolha dos fios. UNITERMOS: Ortodontia; Fios ortodnticos; Fios de
NiTi.
Joel Claudio da Rosa Martins1 Cssio Rodrigo Panitz Selaimen2
Luiz Gonzaga Gandini Jr.3 Ldia Parsekian Martins4 Dirceu Barnab
Ravele1REVISTA DENTAL PRESS DE ORTODONTIA E ORTOPEDIA MAXILAR
VOLUME 1, N 2 NOVEMBRO / DEZEMBRO - 1996
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INTRODUO O nivelamento e alinhamento dos dentes uma fase do
tratamento ortodntico que se caracterizava no passado, pelo emprego
de fios de ao inoxidvel de seco circular com calibres to pequeno
como .012, tornando-se progressivamente maiores at, .020 de
espessura, preenchendo grande parte da canaleta do braquete .022"x
.028". Esta fase do tratamento tem o objetivo de alinhar as coroas
dentrias no plano horizontal e vertical, corrigindo a linha de
ocluso, giro-verses e inclinaes dentrias. Com o sistema tradicional
de nivelamento, tantas trocas de arcos aconteciam para produzir
segmentos de fio simulando molas com maior amplitude de ao e foras
biologicamente compatveis, que o de tratamento se tornava
sistematicamente longo e trabalhoso. Num esforo para reduzir o
nmero de trocas de arcos, fios de calibre intermedirios recebiam
alas de diferentes configuraes, cujo objetivo era a reduo na
rigidez do segmento inter-braquete, visando menores deformaes
permanentes, assim como a liberao de foras leves durante a
movimentao dentria. JARABAK & FIZZEL7 em 1976, foram
provavelmente aqueles que descreveram diferentes configuraes de
alas para nivelamento com suficiente base em princpios mecnicos
para serem, universalmente, seguidos durante muitos anos, antes que
outras ligas diferentes do ao inoxidvel fossem introduzidas na
clnica de ortodontia. O desenvolvimento e aplicao de novas ligas e
a maior divulgao dos princpios mecnicos que embasam um sistema de
fora, com destaque para a compreenso do sistema de fora
desenvolvidos nos segmentos distal e mesial de uma ala, decomposto
em foras puras, momentos de fora e binrios, possibilitou incorporar
a teoria do equilbrio na prtica clnica, que uma caracterstica da
mecnica contempornea. As novas ligas e a aplicao dos conceitos de
biomecnica em ortodontia promoveram profundas mudanas no tratamento
ortodntico contemporneo,
principalmente em relao fase inicial de nivelamento e na fase de
fechamento de espaos. A possibilidade de variar a liga metlica nos
fios de calibres semelhantes, exibindo diferentes flexibilidades
(diferentes propores carga-deflexo) comeou a se popularizar h duas
dcadas atrs, e ficou conhecida como a era da Ortodontia de Mdulo
varivel ; nomenclatura proposta por BURSTONE em 1981. FORAS LEVES E
CONSTANTES Considerando que o tipo de movimento dentrio desejvel
aquele promovido por foras constantes e leves, a caracterstica da
proporo carga/ deflexo, que vem a ser a fora liberada por unidade
de ativao de uma mola, passa a ser fundamental na fase de
nivelamento. Entretanto, reduzir a proporo carga deflexo dos fios
no passado, significava: 1)aumentar o comprimento do segmento de
fio por aumentar a distncia inter-braquetes ou, introduzir
diferentes desenhos de alas ou ainda; 2) utilizar diferentes seces
transversais dos fios. A utilizao de novas ligas, como uma terceira
opo para aumentar a flexibilidade do segmento de fio, atendia no s
a demanda por efeitos mais prolongado das molas (Springback)
gerando foras constantes, mas tambm aos limites biolgicos, impostos
pelas caractersticas dos tecidos de suporte periodontal. Estas
foras leves minimizam danos teciduais permanentes durante a
movimentao dentria, como por exemplo, as reabsores radiculares, que
acompanham os tratamentos ortodnticos que tanto preocupam os
clnicos. Acontece que no passado no existia muita alternativa ao ao
inoxidvel. As novas ligas representam um recente avano em
ortodontia. Convencionalmente, uma fora ideal aquela que induz uma
presso no ligamento periodontal, que no excede presso sangnea
capilar de 32 mm/HG. Um dente submetido s foras ortodnticas, gera
zonas de tenso e de presso na regio periodontal, que respondem com
atividade de aposio e reabsoro ssea. A remodelao sseaVOLUME 1, N
2
uma forma de reestabelecer a condio morfolgica da regio,
traduzida por um espao periodontal regular em torno da raiz
dentria. Como a fora sempre maior do que a presso capilar, no incio
do movimento dentrio, constantemente se observam reas de hialinizao
e conseqentemente, reabsores solapantes (reabsores minantes). Isto
acontece como resultado da compresso do periodonto, excedendo os
limiares de tolerncia biolgica. Entretanto, com um controle
adequado dos nveis de fora, pode-se evitar que isto tambm acontea
nas fases subseqentes. Estes cuidados resultariam numa movimentao
ortodntica mais fisiolgica do que aquela que, inevitavelmente,
acontece com o rompimento inicial da homeostase dos tecidos
periodontais, principalmente quando ligas com alta proporo de
carga/deflexo so utilizadas, como o caso do ao inoxidvel. Durante a
fase de nivelamento ou fechamento de espaos, a fora liberada pela
troca sucessiva de fios ou, reativao das molas ou alas, sobre os
tecidos periodontais, apresentam valores em declnio progressivo a
partir de um patamar inicial, caracterizado por uma zona de
hialinizao. Em ortodontia, a seleo da seco transversal do fio,
deveria ser baseada na proporo carga/deflexo requerida pela
amplitude de movimento desejado e secundariamente, na magnitude das
foras e momentos requeridos. O que, na maioria das vezes, tem
acontecido que a seleo do fio feita de forma que a folga entre o
encaixe do braquete e o fio seja progressivamente eliminada. Esse
fator se torna pouco significante, na medida em que o amarrilho ou
mdulo elstico (alastik), bem ajustado, reduz o problema das folgas,
tanto na direo de primeira como de segunda ordem. Outro aspecto a
ser destacado, a crena de que quanto menor a seco transversal do
fio, maior ser a quantidade de deflexo elstica mxima possvel, isto
, maior ser a deflexo mxima sem deformao permanente.
TeoricamenteNOVEMBRO / DEZEMBRO - 1996
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isto verdadeiro, visto que a deflexo elstica mxima varia
inversamente ao dimetro do fio. Porm deve-se ter em mente que isso
pode ser, muitas vezes, desprezvel sob o ponto de vista clnico.
Esta diferena s seria clinicamente significante se nas trocas de
arcos, os fios tivessem uma relao de dimetro proporcional de 2:1.
Na tabela 1 so
apresentados alguns dados de Burstone sobre a rigidez dos fios
que podem auxiliar o clnico durante a seleo dos arcos. O
ortodontista ao longo dos anos, desenvolveu um senso clnico para
gerar diferentes nveis de fora, tornando a seleo dos fios muito
simples, pois o ao inoxidvel predominava no mercado
odontolgico em substituio ao ouro, utilizado nos primrdios da
ortodontia. Mesmo que o senso clnico fosse, algumas vezes,
impreciso, um fio mais calibroso sempre produziria uma fora maior
que um fio de menor seco transversal, considerando uma mesma
distncia interbraquete e a mesma composio qumica. BURSTONE-1981
desenvolveu um
Tabela 1. Valores relativos de rigidez para fios ortodnticosTipo
de fio Ao Inox. TMA Nitinol Ao Inox. TMA Nitinol Ao Inox. TMA
Nitinol Ao Inox. TMA Nitinol (Modificada de BURSTONE, 1981) Sec.
Trasv. 0.016 x 0.025 0.016 x 0.025 0.016 x 0.025 0.018 x 0.025
0.018 x 0.025 0.018 x 0.025 0.018 x 0.025 0.018 x 0.025 0.018 x
0.025 0.018 x 0.025 0.018 x 0.025 0.018 x 0.025 Ordem
------------------------------------------------------------------------------------------1
Ordem 1 Ordem 1 Ordem 2 Ordem 2 Ordem 2 Ordem Ms 1.00 0.42 0.26
1.00 0.42 0.26 1.00 0.42 0.26 1.00 0.42 0.26 Cs 0256.00 0256.00
0256.00 0410.06 0410.06 0410.06 1865.10 1865.10 1865.10 0966.10
0966.10 0966.10 Ws (MsxCs) 0256.00 0107.52 0066.56 0410.06 0172.23
0106.62 1865.10 0783.34 0484.93 0966.87 0406.08 0251.38
sistema numrico, fornecendo a rigidez relativa dos fios de
diferentes seces transversais de um mesmo material, que pode ser
muito til na seqncia dos arcos. A rigidez total do aparelho (S), ou
a proporo carga deflexo, determinada por um fator relativo
propriedade de rigidez do fio (Ws) e, pela configurao do mesmo
(As). S = Ws x As S = proporo carga-deflexo do aparelho. Ws =
rigidez do fio. As = configurao do aparelho. Adicionando-se extenso
ao fio entre os braquetes (alas), o que modifica a configurao do
segmento, reduz-se a rigidez do aparelho. Da mesma forma, pode-se
alterar a rigidez do aparelho, variando a seco transversal ou o
material do qual composto o fio, uma vez que: Ws=Ms x Cs Onde: Ms
um nmero que representa a rigidez do material e Cs um nmero que
representa a seco transversal emREVISTA DENTAL PRESSDE
apreo. Pode-se manter a seco transversal (Cs) variando a rigidez
do fio (Ws) por se utilizar diferentes ligas metlicas. Com fios de
uma mesma seco transversal, podese produzir uma grande variao de
fora e propores carga-deflexo, requeridos no aparelho. O nmero de
rigidez do material (Ms) baseado no mdulo de elasticidade do mesmo,
que pode ser utilizado para determinar a quantidade relativa de
fora que um fio fornecer por unidade de ativao. NOVAS LIGAS
ORTODNTICAS Das novas ligas introduzidas no mercado ortodntico,
destacam-se duas, especialmente importantes para a ortodontia
contempornea - as ligas de nquel-titnio e as ligas de beta-titnio.
As ligas de nquel, titnio e cobalto, conhecidas como Nitinol,
possuem uma elasticidade bastante elevada e, podem ser amplamente
defletidas, sem sofrer deformao permanente, pois possuem um baixo
mdulo de elasticidade. AVOLUME 1, N 2
elasticidade desta liga muito til, quando se necessita de
grandes deflexes, com liberao de foras leves e constantes. Essa
liga pode apresentar memria de forma, ou seja, a habilidade de
retornar a sua forma original. As figuras 1 e 2 so de casos clnicos
que ilustram o desempenho mecnico de fios NiTi. Observe que, em
ambos os casos, um sistema de ancoragem foi montado para evitar que
os efeitos secundrios ocorram nos dentes vizinhos. O nivelamento
com esses fios proporciona reduzido tempo de cadeira, fora contnua
e leve e, um longo perodo de ao da mola, reduzindo o tempo
necessrio para o alinhamento e nivelamento dentrio, o que pode ser
realizado, em grande parte, com um nico arco. Em 1988, MIURA et al.
realizaram estudos sobre as propriedades do NiTi discutindo o
efeito de super-elasticidade. Esse estudo foi realizado testando
molas abertas e fechadas, demonstrando vantagens na utilizao da
alta elasticidade e da capacidade de liberao de foras levesNOVEMBRO
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e constantes dessa liga. Desta forma, o ortodontista
contemporneo tem uma maior segurana ao utilizar arcos com esse tipo
de material, nas fases iniciais do tratamento, pois mesmo com
grandes deflexes, o fio ou mesmo as molas, iro liberar foras leves
e contnuas durante toda a desativao. Um exemplo o caso da ala
vertical simples de ao inoxidvel que, com 6mm de altura, no calibre
de .016por exemplo, que pode liberar at 2.099 g, somente com 1mm de
ativao( BURSTONE & KOENIG, 1976). Esta magnitude de fora , sem
dvida,
excessiva. Assim, uma pequena ativao proporcionar um nvel de
fora excessivamente alto, e da mesma forma, uma pequena desativao
pode provocar uma queda brusca nos nveis de fora, o que mais uma
manifestao da propriedade da liga metlica do que da configurao do
aparelho. As molas helicoidais de NiTi Japons com lmen de 0,030",
fio de 0,009" de dimetro e, 10 mm de comprimento, podem ser
deflexionadas at 500% do seu tamanho original, sem apresentar
deformao permanente, com liberao de uma fora constante, em torno de
100 g durante a
desativao, retornando ao seu comprimento original total,
praticamente sem deformao permanente (MIURA 1988). As figuras 3 e 4
ilustram casos clnicos utilizando essas molas de NiTi, para
abertura e fechamento de espaos. Essas molas no necessitam de
reativaes, como as de ao inoxidvel utilizadas no passado. Observe
na figura 4, que as molas foram adaptadas aos arcos para mecnica de
deslizamento, ao invs de serem ajustadas nos ganchos dos caninos, o
que reflete mais uma tendncia pessoal do profissional para aumentar
o conforto do paciente.
Figura 1. A) Foto inicial de um caso clnico ilustrando a correo
de giro dos segundos molares inferiores com fio de seco redonda de
.016 de liga de NiTi super-elstico. B) Foto final do caso depois do
tratamento.
Figura 2. A) Foto inicial de um caso clnico ilustrando o
nivelamento de um canino superior com fio de seco redonda de .016de
liga de NiTi superelstico. B) Foto do caso depois da extruso do
canino.
Figura 3. A) Foto inicial de um caso clnico ilustrando a
abertura de espao entre 1 o pr-molar e 1o molar. Mola aberta de
NiTi que libera uma fora constante em torno de 100 gramas. B) Foto
do caso depois da abertura completa do espao.
Figura 4. A) Caso clnico ilustrando o fechamento de espao com
mola helicial fechada de liga de NiTi que libera uma fora constante
em torno de 100 gramas. B) Foto do caso depois do fechamento do
espao. Observe que esse tipo de mola no necessita de reativaes.
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Figura 5. Caso clnico ilustrando o encaixe de um fio de memria
termicamente ativado. A)Contorno original do fio ; B) resfriado com
gelo e; C) O mesmo fio ainda com temperatura abaixo da temperatura
de transformao, pode ser amarrado sem sensibilidade dolorosa. Uma
vez estabelecida a folga, a rigidez do fio selecionada a partir do
material. Desta maneira, a quantidade de folga no ditada pela
rigidez requerida. O princpio de mdulo varivel, permite a utilizao
de fios retangulares ou quadrados para aplicao de foras leves ou
pesadas, oferecendo um maior controle do sistema de foras logo no
incio do tratamento. Se ambos os movimentos de primeira e segunda
ordem so necessrios, um fio de seco redonda poderia ser eleito,
permitindo maior liberdade de movimento e menos atrito na interface
fio/ braquete.As recentes pesquisas nesta rea, mostram o
desenvolvimento das ligas de nquel-titnio (NiTi) termicamente
ativadas com a incorporao de certos elementos qumicos como o cobre
que estabilizam a temperatura de transformao da liga. Foi
incorporado a esta liga esse elemento que confere ao fio maior
sensibilidade temperatura e maior estabilidade da liga, uma vez que
dependendo da temperatura de transformao da liga o fio ser
austentico ou martenstico. A diferenciao de fios austenticos, que
possuem memria de forma, e fios martensticos, ativados termicamente
j existia antes, mas uma menor diferena entre o grau de ativao
desses fios era nescessria para utilizao clnica apropriada. Na
verdade todo o fio de NiTi martenstico, mudando apenas a
temperatura de transformao. Com a incorporao de cobre liga, nomeada
de Copper NiTi (Cu- NiTi), um maior controle de ativao possvel. A
figura 5 ilustra um caso de Cu-NiTi, tipo III, na forma austentica,
na temperatura bucal e, desativado pelo resfriamento com glo, para
a forma martenstica, a fim de facilitarNOVEMBRO / DEZEMBRO -
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Figura 6. Grfico de tenso deformao dos principais fios
utilizados em ortodontia.
As ligas de beta titnio (TMA) so intermedirias entre as de NiTi
e as de ao inoxidvel. Apresentam baixa rigidez, alta deflexo
elstica mxima, boa formabilidade e so de fcil soldagem. O TMA
libera 40 % de fora comparado ao ao inoxidvel e, pode ser
defletido, aproximadamente, o dobro desse. Sua alta deflexo elstica
mxima, simplifica o desenho dos aparelhos, eliminando muitas vezes
a necessidade de alas durante o nivelamento. A sua capacidade de
deflexo superior ao ao inoxidvel e inferior ao NiTi. O mdulo de
elasticidade do TMA quase a metade da do ao inoxidvel e o dobro do
Nitinol. Por isso, o TMA utilizado nos casos em que o NiTi ou
Nitinol no capaz de
produzir as foras e os momentos desejados, enquanto que o ao
inoxidvel, se utilizado, seria excessivamente rgido. Uma das boas
consequncias utilizao das foras leves, a reduo da necessidade da
ancoragem extrabucal. Caso seja empregado o princpio do mdulo
varivel, a folga brquete/fio pode ser determinada antes da seleo do
fio, o que otimizar o controle da movimentao dentria, pois em
algumas situaes necessita-se de mais folga, para gerar mais
liberdade aos movimentos de deslizamentos. Em outras situaes, se
deseja menor folga na relao braquete/ fio para se controlar melhor
a ao do aparelho.VOLUME 1, N 2
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o engajamento do fio nas canaletas do braquete. Diferencia-se
quatro tipos de NiTi termicamente ativado para utilizao clnica, que
podem representar o momento atual da ortodontia, chamada no mais de
mdulo varivel mas de Era da variao da temperatura de transformao
onde varia-se a temperatura de ativao, mantendo-se a mesma liga e o
mesmo calibre. O nivelamento contemporneo, contempla arcos no s com
a constncia do dimetro do fio mas tambm com a mesma composio qumica
do material. O que varia agora a temperatura de transformao, pois
uma mesma liga pode ter diferentes composies cristalogrficas com os
mesmos elementos qumicos numa mesma proporo. O tratamento trmico e
no mais a troca do elemento qumico altera as propriedades mecnicas
dos fios para arcos ortodnticos. O mais recente lanamento de ligas
para os arcos de nivelamento so as ligas de NiTi com diferentes
temperaturas de ativao, atendendo diferentes indicaes: Cu-NiTi Tipo
I Af 15C 1. Pacientes com alto limiar de dor ; 2. Pacientes com
periodonto normal ; 3. Quando so necessrios momentos de alta
magnitude como para corrigir razes ou rotaes severas. Cu-NiTi Tipo
II Af 27C 1. Pacientes com mdio ou alto limiar de dor ; 2.
Pacientes com periodonto normal ; 3. Quando so necessrios
movimentos rpidos com foras constantes. Cu-NiTi Tipo III Af 35C 1.
Pacientes com baixo ou normal limiar de dor ; 2. Pacientes com
periodonto normal ou compromissado ; 3. Quando so necessrios
movimentos lentos com foras leves e constantes; Cu-NiTi Tipo IV Af
40C 1. Pacientes com baixo ou normal limiar de dor;REVISTA DENTAL
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2. Pacientes com periodonto compromissado; 3. Quando so
necessrios movimentos lentos com foras leves e constantes; 4.
Cooperao pobre, consultas espaadas; 5. Fio retangular inicial.
CONCLUSO: A utilizao de novas ligas e a observao das suas
respectivas indicaes e limitaes, reduz o nmero de arcos necessrios
no tratamento ortodntico, tornando os procedimentos de nivelamento
e alinhamento mais rpidos e consistentes. As novas ligas so
bastante apropriadas no momento em que a utilizao de baquetes
pr-angulados e pr-torqueados (straight wire) uma tendncia
universal. Quando se utilizam fios retangulares confeccionados com
essas ligas, logo no incio do tratamento, os movimentos de
primeira, segunda e terceira ordem, ocorrem simultaneamente, o que
prepara os arcos dentrios para a fase seguinte de fechamento de
espaos ou finalizao. Molas construdas com essas ligas de memria
facilitam enormemente o tratamento ortodntico proporcionando foras
leves e constantes.
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Prof. Assistente Doutor do Curso de Ps-graduao em Ortodontia da
F. O. Araraquara - UNESP 2 Aluno do Curso de Ps-graduao em
Ortodontia, nvel de mestrado F. O. Araraquara-UNESP 3 Professor
Assistente do Departamento de Clnica Infantil da F. O.
AraraquaraUNESP 4 Aluna do Curso de Ps-graduao em Ortodontia, nvel
de Doutorado da F. O. Araraquara-UNESP
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