Avaliação in vitro do efeito de bebidas energéticas na força exercida por cadeias elastoméricas ortodônticas

MONOGRAFIA DE INVESTIGAÇÃO FACULDADE DE MEDICINA DENTÁRIA DA UNIVERSIDADE DO PORTO MESTRADO INTEGRADO EM MEDICINA DENTÁRIA Avaliação in vitro do efeito de bebidas energéticas na força exercida por cadeias elastoméricas ortodônticas Artigo de investigação médico dentário Cristiano António Veríssimo Catulo Porto 2014 I MONOGRAFIA DE INVESTIGAÇÃO FACULDADE DE MEDICINA DENTÁRIA DA UNIVERSIDADE DO PORTO MESTRADO INTEGRADO EM MEDICINA DENTÁRIA Avaliação in vitro do efeito de bebidas energéticas na força exercida por cadeias elastoméricas ortodônticas Artigo de investigação médico dentário Cristiano António Veríssimo Catulo Porto 2014 II Avaliação in vitro do efeito de bebidas energéticas na força exercida por cadeias elastoméricas ortodônticas – Dissertação de Investigação Unidade Curricular: Monografia de Investigação ou Relatório de Atividade Clínica Autor: Cristiano António Veríssimo Catulo Aluno do 5º Ano do Mestrado Integrado em Medicina Dentária Contacto: [email protected] [email protected] Orientador: Prof. Doutora Maria João Feio Ponces Ramalhão Professora Auxiliar Faculdade de Medicina Dentária da Universidade do Porto Co-orientador: Prof. Doutor Mário Augusto Pires Vaz Professor Associado Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto III Agradecimentos À minha orientadora, Professora Doutora Maria João Ponces, por todo o empenho e dedicação a este projeto e por me orientar nesta pequena aventura. Ao Professor Doutor Mário Vaz, ao Departamento de Engenharia e à Viviana Pinto pela disponibilidade e cooperação. À Doutora Daniela Silva, pela sua simpatia e apoio. À D. Ana, D. Estrela, D. Conceição e a todos os que de certo modo estiveram envolvidos neste trabalho e deram a sua ajuda. À minha família, pela oportunidade que me concederam de poder viver e experienciar 5 anos de pura vida académica. Aos meus amigos pela união e o espírito de grupo e família. Aos meus colegas de casa, João Santos e Rui Fernandes por todos os momentos únicos que vivemos, e os quais levo para a vida como irmãos. À Rita Duarte por ser o meu apoio e motivação dos dias mais penosos, a minha confidente dos dias vitoriosos e a minha voz da razão de todos os dias. À minha Mãe, ao meu Pai e ao meu Irmão por sempre acreditarem em mim, pelo apoio incondicional e por serem a razão pela qual cheguei até aqui. IV Índice Índice de Tabelas ............................................................................................................................ V Resumo ........................................................................................................................................ VII Palavras-chave ............................................................................................................................ VIII Abstract ......................................................................................................................................... IX Introdução ...................................................................................................................................... 10 Material e Métodos ........................................................................................................................ 13 Introdução .................................................................................................................................. 13 Revisão da literatura .................................................................................................................. 13 Amostra ...................................................................................................................................... 14 Modelos experimentais .............................................................................................................. 14 Considerações éticas .................................................................................................................. 17 Questões de investigação ........................................................................................................... 18 Metodologia – procedimentos de recolha de dados ................................................................... 18 Análise estatística ...................................................................................................................... 22 Análise das amostras em Microscopia Eletrónica de Varrimento ............................................. 23 Resultados ...................................................................................................................................... 24 Parte 1a: Análise das Cadeias Elastoméricas do Tipo A (ORMCO®) ...................................... 25 Parte 1b: Análise das Cadeias Elastoméricas do tipo B (3M®) ................................................ 29 Parte 2a: Observação em MEV das Cadeias Elastoméricas do Tipo A (ORMCO®) ............... 33 Parte 2b: Observação em MEV das Cadeias Elastoméricas do Grupo B (3M®) ...................... 38 Discussão ....................................................................................................................................... 43 Conclusão ...................................................................................................................................... 48 Bibliografia .................................................................................................................................... 49 Anexos ........................................................................................................................................... 50 V Índice de Tabelas Tabela I – Distribuição das amostras pelos grupos experimentais………………………………17 Tabela II – Análise da degradação da força em função do tempo das cadeias elastoméricas do tipo A (ORMCO®)………………………………………………………………………………25 Tabela III – Teste ANOVA para as cadeias elastoméricas do tipo A ……...……………………28 Tabela IV – Análise da degradação da força em função do tempo das cadeias elastoméricas do tipo B (3M®)…………………………………………………………………………………….31 Tabela V – Teste ANOVA para as cadeias elastoméricas do tipo B …….……………………..32 Tabela VI – Caraterísticas observadas nas cadeias elastoméricas do tipo A ….………………...37 Tabela VII – Quantificação de irregularidade nas cadeias elastoméricas do tipo A………….....37 Tabela VIII – Caraterísticas observadas nas cadeias elastoméricas do tipo B ………………….42 Tabela IX – Quantificação de irregularidade nas cadeias elastoméricas do tipo B………….......42 VI Índice de Imagens Figura 1 - Cadeias elastoméricas tipo A (ORMCO®) e tipo B (3M-Unitek®)…………………………………….14 Figura 2 - Modelos utilizados para testar as cadeias elastoméricas do tipo B……………………………………..16 Figura 3 - Placas utilizadas para testar as cadeias elastoméricas do tipo A………………………………………..17 Figura 4 - Cadeia tipo A testada na ElectroPuls E1000 no início (4A) e no fim (4B) do estiramento.…………………………………………………..…………………………………………………........19 Figura 5 - Controlo de pH do banho, a cor verde reflete o pH=7.………………………………………………... 20 Figura 6 - Cuba de imersão………………………………………………………………………………….……..20 Figura 7 - Imersão das cadeias elastoméricas tipos A e B no produto de teste Red Bull………………………….21 Figura 8 - Imersão das cadeias elastoméricas tipos A e B no produto de teste Powerade…………………...…….21 Figura 9 - Microscópio Electrónico de Varrimento (MEV) EDAX® Genesis X4M, CEMUP…………………..22 Figura 10a - Representação da degradação média da força das cadeias tipo A nos três grupos experimentais em função dos intervalos de tempo (0-350 gf)………………………………………………………………………..…26 Figura 10b - Representação da degradação média da força das cadeias tipo A nos três grupos experimentais em função dos intervalos de tempo (190-310 gf).……………………………………………………………………….26 Figura 11 - Média de forças das cadeias tipo A em função do deslocamento nos 5 tempos de avaliação………...27 Figura 12a - Representação da degradação média da força das cadeias tipo A nos três grupos experimentais em função dos intervalos de tempo………………………………………………………………………………………30 Figura 12b - Representação da degradação média da força das cadeias tipo A nos três grupos experimentais em função dos intervalos de tempo………………………………………………………………………………………30 Figura 13 - Média de forças das cadeias tipo B em função do deslocamento nos diferentes intervalos de tempo..31 Figura 14 - Imagens de MEV de uma cadeia elastomérica tipo A virgem……………….......................................33 Figura 15 - Imagens de MEV de uma cadeia elastomérica tipo A do grupo de controlo em T5………………..34 Figura 16 - Imagens de MEV de uma cadeia elastomérica tipo A do grupo Red Bull em T5…………………….35 Figura 17 - Imagens de MEV de uma cadeia elastomérica tipo A do grupo Powerade em T5…………..………..36 Figura 18 - Imagens de MEV de uma cadeia elastomérica tipo B virgem………………………………………...38 Figura 19 - Imagens de MEV de uma cadeia tipo B do grupo de controlo em T5………………………………...39 Figura 20 - Imagens de MEV de uma cadeia tipo B do grupo Red Bull em T5...….……………………………..40 Figura 21 - Imagens de MEV de uma cadeia tipo B do grupo Powerade em T5………………………………….41 VII Resumo Introdução: As cadeias elastoméricas são amplamente utilizadas nos tratamentos ortodônticos devido à sua facilidade de utilização, ao conforto do paciente, ao nível de cooperação, à fácil higienização e ao baixo custo. São utilizadas na pática clínica nomeadamente para o encerramento de espaços, correção de rotações e retração de dentes após exodontias. O conhecimento das propriedades mecânicas e das alterações decorrentes do estiramento é de elevada importância uma vez que as cadeias permanecem no meio oral durante períodos relativamente prolongados de tempo. As bebidas energéticas são atualmente muito populares, especialmente na população jovem. Possuem vários componentes químicos que poderão influenciar a degradação das cadeias elastoméricas, alterando as propriedades mecânicas e a capacidade de cumprir o respetivo propósito. Objetivos: Testar in vitro a degradação das forças proporcionadas por cadeias elastoméricas submetidas à influência de bebidas energéticas, Red Bull® e Powerade®. Metodologia: 30 segmentos de cadeia elastomérica da marca ORMCO® de passo curto - tipo A e 8 segmentos da 3M-Unitek® de passo intermédio – tipo B foram submetidos experimentalmente à influência de 3 soluções, criando-se os grupos Red Bull®, Powerade® e água destilada (controlo). O estiramento das cadeias foi padronizado para 22 mm no tipo A e 32 mm no tipo B. As amostras foram mantidas em água destilada a 37 ± 1ºC durante toda a experimentação e, nos grupos de teste efetuaram-se imersões, 5 vezes por semana, com as soluções testadas puras durante 2 minutos seguida de 10 minutos na solução diluída com água destilada. A degradação da força foi registada nos intervalos de 0 e 24 horas e 7, 14, 21 dias. Finalmente, as amostras foram estudadas em microscopia eletrónica de varrimento. Os dados recolhidos foram analisados comparativamente utilizando, para o efeito, o teste Anova com um nível de significância 0.05. Resultados: As cadeias elastoméricas sofreram alterações dimensionais permanentes e a força degradou-se durante o período de estiramento do estudo. Para qualquer das soluções, a maior taxa de degradação da força verificou-se às 24 horas, variando entre 27,5% e 29,9% para o tipo A e entre 44,9% e 45,6% para o tipo B. Aos 21 dias as médias de força encontravam-se entre as 202,23 gf e 207,47 gf no tipo A e entre 207,13 gf e 220,42 gf no tipo B. A comparação entre os valores registados nos grupos controlo e os grupos Red Bull® e Powerade® permitiu verificar que as diferenças encontradas não apresentavam significado estatístico (P<0,05). VIII Conclusões: Os resultados deste estudo permitiram concluir que é semelhante o padrão de degradação da força ao longo do tempo para os dois tipos de cadeias elastoméricas em qualquer dos grupos de teste, verificando-se que a maior taxa de degradação se registou às 24 horas. Não há evidência que as bebidas energéticas Red Bull® e Powerade® sejam determinantes na degradação da força das cadeias elastoméricas. Palavras-chave: Cadeias elastoméricas, degradação de força, bebidas energéticas. 15 efetuada nas faces vestibulares das peças dentárias, no centro da coroa anatómica e em função do longo eixo da coroa. O procedimento consistiu em: aplicação de ácido fosfórico 37% (DentaFlux, Madrid, Espanha) na face vestibular dos dentes durante 30 segundos; remoção do ácido com jato de água seguido de secagem da superfície com jato de ar; aplicação de adesivo OrthoSolo (ORMCO®, Orange, USA) com um microbrush na área tratada e fotopolimerização durante 20 segundos (Tecchnoflux, Barcelona, Espanha); colocação de compósito Enlight (ORMCO®, Orange, USA) na malha da base dos brackets e posicionamento correto dos mesmos na superfície vestibular dos dentes; por fim, fotopolimerização durante 10 segundos em cada face dos brackets. Após a colagem dos brackets, os dentes foram agrupados em conjuntos de 5, intercalando os dentes com as duas marcas de brackets e fazendo com que os dentes nas extremidades de cada conjunto possuíssem brackets da marca 3M®. Assim sendo, cada conjunto de 5 dentes possuía 3 dentes com brackets 3M® e 2 dentes com brackets ORMCO®. Com o auxílio de segmentos com 32 mm de comprimento de arame ortodôntico rectangular Remanium .016x.022” (Dentaurum, Pforzheim, Germany) introduzidos na ranhura dos brackets e ligados com ligaduras elásticas, formaram-se conjuntos de 5 dentes, conseguindo-se desse modo estabilizá-los numa unidade. A medida dos segmentos de arame refere-se à distância média entre os brackets limítrofes dos conjuntos de 5 dentes justapostos (Figura 2). Seguidamente estes conjuntos foram incluídos numa plataforma de acrílico. Os paralelepípedos de acrílico procuravam simular uma secção da arcada. A inclusão no acrílico envolveu os 2/3 apicais da raiz dos pré-molares, de modo a que as coroas ficassem com algum afastamento em relação ao acrílico. Foram preparados 8 modelos com o objetivo de testar, em cada um deles, um segmento de cadeia elastomérica de passo intermédio do tipo B. Os modelos foram divididos em 3 grupos, compondo-se o grupo experimental por 6 modelos (3 modelos experimentais para o Red Bull e 3 modelos experimentais para o Powerade) e o controlo por 2 modelos. 16 Figura 2 – Modelos utilizados para testar as cadeias elastoméricas do tipo B. No que respeita aos modelos para testar as cadeias elastoméricas tipo A, previamente à respetiva elaboração, foram realizados ensaios em 5 segmentos de cadeia elastomérica de passo curto de forma a determinar qual o estiramento médio que assegurava a aplicação de 300 gf. O estiramento definido foi de 22 mm e foi esta a distância utilizada como referência para a criação de 3 placas experimentais contendo cada uma 10 suportes para as cadeias. Esses mantenedores consistiram em pares de espigões de aço distanciados 22 mm (Figura 3) para testar 10 segmentos em simultâneo. 17 Figura 3 – Placas utilizadas para testar as cadeias elastoméricas do tipo A. Assim sendo, construíram-se 3 placas, uma utilizada para o grupo controlo, outra o grupo experimental Red Bull® e a terceira para o grupo experimental Powerade® (Tabela I). Tabela I – Distribuição das amostras pelos grupos experimentais. Amostras Controlo Red Bull® Powerade® Tipo A - ORMCO® 10 10 10 Tipo B - 3M-Unitek® 2 3 3 Considerações éticas Este projeto de investigação foi submetido à Comissão de Ética da FMDUP que aprovou a respetiva realização (Anexo 1). Tendo em conta que os dentes utilizados nos modelos de estudo provinham de uma clínica de Ortodontia onde haviam sido extraídos por motivos ortodônticos, estavam completamente anonimizados, não havendo qualquer possibilidade de associação com os indivíduos a que pertenciam. Assim sendo, este aspeto do estudo não apresentou implicações éticas. 18 Questões de investigação Este estudo intentou esclarecer o efeito das bebidas energéticas nas forças desencadeadas por cadeias elastoméricas. Procurou-se verificar se essa influência se repercutiria a nível do padrão comportamental comprometendo a previsibilidade do método clínico aplicado e condicionando, por isso, a atuação profissional na prática clínica diária. Assim sendo a questão e as hipóteses colocadas foram: Q: Será que o efeito das bebidas energéticas sobre as cadeias elastoméricas influencia o comportamento destas de forma a produzir uma degradação significativa da respetiva força? H0: O efeito das bebidas energéticas não influencia o comportamento das cadeias elastoméricas, não produzindo degradação significativa da sua força. H1: O efeito das de bebidas energéticas influencia o comportamento das cadeias elastoméricas, produzindo degradação significativa da sua força. Metodologia – procedimentos de recolha de dados As forças das cadeias elastoméricas tipos A e B foram avaliadas com uma máquina universal de testes, ElectroPuls E1000 All-Electric Test Instrument (Instron Corporate – Norwood, MA, USA), configurada para o estiramento das cadeias a uma velocidade de 100 mm/min até à distância de 22 mm no grupo de cadeias elastoméricas de passo fechado tipo A e até à distância de 32 mm no grupo de cadeias de passo largo tipo B (Figura 4). As medições foram sempre realizadas sempre com o mesmo instrumental, testando a força das cadeias elastoméricas com referência aos comprimentos inicialmente programados. A medição foi efetuada em 5 tempos (0 e 24 horas, 1, 7, 14 e 21 dias). Estas medições seguiram as instruções indicadas na 1ª edição das normas ISO 21606 para auxiliares ortodônticos elastoméricos de 01/06/2007. (15) 19 Figura 4 – Cadeia tipo A testada na ElectroPuls E1000 no início (4A) e no fim (4B) do estiramento. Para reproduzir as condições verificadas na cavidade oral, os modelos de acrílico e as placas com as cadeias elastoméricas aplicadas foram colocados numa pequena cuba imersos em água destilada a 37 ± 1ºC (Figura 5), com um pH de 7±0,5 (Figura 6), durante toda a fase experimental, variando o protocolo de imersão nos dois grupos experimentais. Assim sendo, nos grupos de controlo a imersão em água destilada a 37± 1ºC ocorreu durante toda a fase experimental seguindo o protocolo de medições de forças. Já nos grupos experimentais as imersões em água destilada a 37± 1ºC alternaram com imersões, 5 vezes por semana durante 2 minutos, nos produtos de teste e 10 minutos numa solução correspondente à mistura da bebida com água destilada, ou seja, a bebida testada diluída. Para um total de 300 ml a diluição foi efetuada na proporção de 1 para 2 com 100 ml de bebida experimental para 200 ml água destilada (Figura 7 e 8). Os tempos escolhidos foram estimados para o consumo médio 4A 4B 20 destas bebidas por semana e para o tempo médio que demorará o consumo das mesmas. Foram 5 os tempos selecionados para testar as cadeias (inicial (T0) e após 24 horas (T1), 7 (T2), 14 (T3), 21(T4) e 28(T5) dias). Figura 5 – Controlo de pH do banho, a cor verde reflete o pH=7. Figura 6 – Cuba de imersão. 21 Figura 7 – Imersão das cadeias elastoméricas tipos A e B no produto de teste Red Bull. Figura 8 – Imersão das cadeias elastoméricas tipos A e B no produto de teste Powerade. No final da fase experimental, após a última avaliação de forças, foi selecionada aleatoriamente 1 cadeia de cada tipo (A e B) em cada grupo experimental (controlo, Red Bull e Powerade) para a análise estrutural em Microscópio Electrónico de Varrimento (MEV). As amostras recolhidas totalizaram 6 unidades. A estas cadeias juntaram-se mais 2 cadeias virgens, uma de cada tipo, que foram retiradas diretamente da bobine e que nunca haviam sido sujeitas a qualquer tipo de manipulação. Assim sendo, foram 8 as cadeias elastoméricas estudadas no MEV. As cadeias que estiveram submetidas ao teste experimental foram preparadas previamente à observação com o objetivo de remover resíduos superficiais condicionantes da 22 análise. Foram polidas com um pano de polimento rotativo e spray abrasivo aquoso à base de alumina com as granulometrias de 1 µm e ¼ µm (Struers, Denmark). Após o polimento, as amostras foram submetidas durante uma hora a um banho em ultrassons. Já no Centro de Materiais da Universidade do Porto, CEMUP, na Unidade de Imagem, Microestrutura e Microanálise, as amostras foram desidratadas e após a secagem foram colocadas em fita de carbono para serem observadas. Para a realização das imagens de Micróscopia Electrónica de Varrimento foi utilizado o EDAX® Genesis X4M com os parâmetros de HV= 15.00 kV, det ETD, WD= 9,7± 0,5mm, mode SE e nas magnitudes de 100x, 500x, 3000x e 10000x (Figura 9) . Figura 9 – Microscópio Electrónico de Varrimento (MEV) EDAX® Genesis X4M, CEMUP. Análise estatística Os dados relativos às medições efetuadas na ElectroPuls E1000 All-Electric Test Instrument foram importados para uma tabela no Microsoft®Excel 2010 (Microsoft Corporation,Washington, USA) onde foram analisados de forma preliminar, face às limitações da amostra, utilizando as técnicas estatísticas que se consideraram mais adequadas para as variáveis envolvidas. 23 Sucintamente a análise consistiu:  Num estudo descritivo dos dados com o objetivo de organizar, sintetizar e apresentar a informação;  Num estudo comparativo, aplicando o teste Anova, com o objetivo fundamental de verificar se os dados eram compatíveis. De salientar que os resultados desta análise preliminar devem ser encarados como uma abordagem primária a este tema devendo ser aprofundado posteriormente através de um trabalho estatístico mais elaborado e com base numa amostra de maior dimensão. Análise das amostras em Microscopia Eletrónica de Varrimento As imagens recolhidas pelo microscópio electrónico de varrimento foram analisadas por dois examinadores independentes que fizeram 3 avaliações da superfície das cadeias em 3 períodos distintos no tempo. A avaliação consistiu na observação e respetiva contagem de irregularidades na superfície das cadeias de todos os grupos de teste, nas secções lateral e central, na ampliação de 3000x. Para a apresentação de resultados foi utilizada a média ponderada de todas as avaliações feitas pelos examinadores. 24 Resultados Preâmbulo A degradação da força das cadeias elastoméricas foi avaliada em função da proporção entre a força dissipada e a força inicial apresentada. Para padronizar os dados recolhidos e facilitar a análise e comparação entre as diferentes amostras, a degradação da força foi apresentada em gramas força e de forma percentual. A média de percentagem de degradação de força das cadeias foi calculada para cada intervalo e nos dois tipos diferentes de cadeia elastomérica, tendo como referência o valor inicial da força. Esta variação das médias em todos os intervalos está registada nas tabelas II e IV. Para melhor visualização e análise do descrito nas tabelas II e IV, foram elaborados os gráficos correspondentes, contendo a proporção de força média perdida nos intervalos de tempo em relação à força média inicial. (Figuras 10 e 12) Para a observação das cadeias elastoméricas tipos A e B em relação ao seu comportamento mecânico e elástico nos diferentes grupos e nos diferentes tempos de estudo foram elaborados gráficos que traduzem a variação média da força destas cadeias em função do seu deslocamento/estiramento. (Figuras 11 e 13). O teste ANOVA de fator único foi utilizado para comparar a degradação da força nos dois tipos de cadeias elastoméricas procurando verificar a existência de diferenças estatisticamente significativas entre os grupos testados, utilizando um nível de significância de 0.05 (Tabelas – III e V). A informação recolhida da análise microscópica foi sumarizada nas tabelas VI a IX, facilitando a comparação das alterações verificadas na superfície das diferentes cadeias nos grupos controlo, Red Bull® e Powerade®. Para melhor compreensão e descrição dos resultados, estes foram divididos em função do tipo de cadeias estudado. Assim sendo, os resultados da análise mecânica foram organizados em duas partes: a “Parte 1a: Análise das Cadeias Elastoméricas do Tipo A (ORMCO®)” e a “Parte 1b: Análise das Cadeias Elastoméricas do Tipo B (3M®)”. Em relação à observação microscópica das cadeias os resultados também foram divididos em: “Parte 2a: Observação em MEV das Cadeias Elastoméricas do Grupo A (ORMCO®)” e a “Parte 2b: Observação em MEV das Cadeias Elastoméricas do tipo B (3M®)” 31 De notar que em T1 o grupo controlo foi o que evidenciou uma média de forças mais elevada, apesar da diferença não ser marcada comparativamente aos grupos experimentais que sugeriram níveis próximos entre si. Esta diferença acentuou-se na passagem de T1 para T2 sendo os níveis médios de força do grupo Red Bull menores que os verificados nos outros dois grupos. Os grupos controlo e Powerade sofreram uma pequena redução dos níveis de força encontrandose muito próximos entre si. Aos 14 dias (T4) todas as cadeias tipo B parecem registar níveis muito próximos da força verificada aos 7 dias. Aos 21 dias (T5) as cadeias voltaram a sofrer um abaixamento do nível de força, sendo a redução mais representativa nos grupos controlo e Powerade, aproximando-se dos valores do grupo Red Bull. Desse modo, reduziu-se as diferenças entre os três grupos. O grupo controlo foi o que evidenciou um nível de força remanescente mais elevado, no entanto, muito próximo do grupo Powerade. Já o grupo Red Bull demonstrou níveis inferiores. Figura 13 – Média de forças das cadeias tipo B em função do deslocamento nos diferentes intervalos de tempo. 0 100 200 300 400 500 0 2 4 6 8 10 Força (gf) Deslocamento (mm) Powerade® 0 100 200 300 400 500 0 5 10 Força (fg) Deslocamento (mm) Red Bull® 0 100 200 300 400 500 0 5 10 Força (gf) Deslocamento (mm) Controlo 0 Horas 24 Horas 7 Dias 14 Dias 21 Dias 32 Os gráficos refletem o comportamento mecânico e elástico das cadeias tipo B em função do seu deslocamento/estiramento sendo notório, nos diferentes grupos, três padrões distintos de comportamento. As cadeias em T0 produziram um nível de força mais elevado nos momentos iniciais de deslocamento (imediatamente a partir de 0 mm) revelando um declive mais acentuado e que com o tempo foi reduzindo ligeiramente até ao deslocamento final (10,5 mm). Isto traduz as linhas curvas observáveis nos gráficos em T0. Nos tempos intermédios as cadeias produziram níveis médios de força inferior ao de T0, mas mais próximos entre si e em qualquer dos três grupos de estudo. Posto isto, as linhas tenderam a ser rectilíneas contrariando o padrão curvilíneo verificado no intervalo T0. Nos últimos intervalos de tempo, e mais notoriamente em T5, verificou-se uma inversão da curvatura apresentando uma ligeira concavidade superior, contrastando com a linha curva registada em T0. Com efeito, esta linha dos gráficos traduz um nível de força mais reduzido para os momentos iniciais de deslocamento (a partir de 0 mm) com um declive menos acentuado e que foi aumentando ligeiramente até ao limite do deslocamento testado (10,5 mm). De forma genérica, não se verificaram diferenças no comportamento mecânico e elástico das cadeias tipo B nos diferentes grupos, mas existiu uma marcada diferença entre o padrão de comportamento original e o relativo aos intervalos de tempo nos quais as cadeias estiveram sujeitas às condições experimentais. Tabela Vteste ANOVA para as cadeias tipo B ANOVA Fonte da variação SQ gl MQ F valor-P F crítico Entre grupos 937,035682 2 468,517841 0,03857073 0,96228243 3,88529383 Dentro dos grupos 145763,732 12 12146,9777 Total 146700,768 14 *P < 0.05 (SQsoma dos quadrados; MQmédia dos quadrados;glgraus de liberdade) O teste Anova revelou não existirem diferenças estatisticamente significativas na comparação da degradação da força nos diferentes grupos experimentais (P=0,96), verificandose que o valor de F (0,039) é inferior ao valor de F crítico (3,89). 33 Parte 2a: Observação em MEV das Cadeias Elastoméricas do Tipo A (ORMCO®) Figura 14 – Imagens de MEV de uma cadeia elastomérica tipo A virgem (Ampliações: A-100x; B500x de uma secção lateral; C500x de uma secção central; D3000x de uma secção lateral; E3000x de uma secção central). As cadeias elastoméricas tipo A virgens apresentam-se como uma superfície lisa sem irregularidades significativas. O corte das cadeias revela ser regular criando superfícies planas, sendo as rugosidades percetíveis unicamente com ampliações mais elevadas (3000x) (figura 14). E A B D C Secção Central Secção Lateral 34 Figura 15 – Imagens de MEV de uma cadeia elastomérica tipo A do grupo de controlo em T5 (Ampliações: A100x; B500x de uma secção lateral; C500x de uma secção central; D3000x de uma secção lateral; E3000x de uma secção central). As cadeias do grupo controlo apresentam a mesma superfície lisa e regular, existindo alguma deformação da cadeia com um ligeiro aumento do segmento de união entre os elos (100x). Nas ampliações de 500x e 3000x apresenta-se a mesma superfície da cadeia, mas contendo múltiplas microfissuras mais prevalentes nas secções laterais (figura 15). A B E D C 35 Figura 16 – Imagens de MEV de uma cadeia elastomérica tipo A do grupo Red Bull em T5 (Ampliações: A-100x; B500x de uma secção lateral; C500x de uma secção central; D3000x de uma secção lateral; E3000x de uma secção central; F10000x de pormenor da estrutura). C F E D A B 36 Figura 17 – Imagens de MEV de uma cadeia elastomérica tipo A do grupo Powerade em T5 (Ampliações: A100x; B500x de uma secção lateral; C500x de uma secção central; D3000x de uma secção lateral; E3000x de uma secção central; F10000x de pormenor da estrutura). As cadeias elastoméricas do grupo Red Bull e Powerade apresentam a mesma superfície lisa e regular, mas deformada com aumento do passo entre os elos com 100x de ampliação. Nas ampliações de 500x e 3000x aparecem inúmeras sombras mais escuras e irregulares que numa A D C F E B 37 ampliação de 10000x surgem como áreas aparentando corrosão. No entanto, o padrão de degradação das cadeias controlo e dos grupos teste é muito diferente. Enquanto na amostra controlo são nítidas e inúmeras as fissuras, naquelas submetidas às bebidas energéticas surgem áreas corroídas mais extensas superficialmente e não tanto em profundidade. As cadeias do tipo A no grupo controlo revelam muitas microfissuras, que são notoriamente mais frequentes na secção lateral. Relativamente aos grupos experimentais, foi possível contabilizar um maior número de áreas de corrosão nas do grupo Powerade, sendo para ambos os grupos experimentais mais frequentes na secções laterais das cadeias (tabelas VI e VII). Tabela VI – Resumo das caraterísticas observadas nas cadeias elastoméricas do tipo A 100x 500x 3000x 10000x Virgens Superfície lisa e regular; Superfície lisa e regular; Superfície lisa e regular; X Controlo Superfície lisa e regular, deformação permanente Múltiplas microfissuras na secção lateral Múltiplas microfissuras na secção lateral X Red Bull Superfície lisa e regular, deformação permanente Superfície lisa e regular Alguns pontos irregulares na superfície Zonas de corrosão nítida Powerade Superfície lisa e regular, deformação permanente Superfície lisa e regular Alguns pontos irregulares na superfície Zonas de corrosão nítida Tabela VII – Quantificação de irregularidade nas cadeias elastoméricas do tipo A Cadeias Tipo A Quantificação de irregularidades (3000x) 3000x Secção lateral Secção central Controlo microfissuras 59 6 Red Bull áreas irregulares 24 15 Powerade áreas irregulares 35 16 38 Parte 2b: Observação em MEV das Cadeias Elastoméricas do Grupo B (3M®) Figura 18 – Imagens de MEV de uma cadeia elastomérica tipo B virgem (Ampliações: A-100x; B500x; C3000x de uma secção lateral; D3000x de uma secção central). A cadeia elastomérica tipo B virgem apresenta-se como uma superfície irregular com um nível significativo de rugosidade. O corte das cadeias é regular, mas não cria superfícies totalmente planas. A elevadas ampliações (3000x) reiteram-se rugosidades na superfície da cadeia (figura 18). A D C B Secção Central Secção Lateral 39 Figura 19 – Imagens de MEV de uma cadeia tipo B do grupo de controlo (Ampliações: A-100x; B500x; C3000x de uma secção lateral; D3000x de uma secção central). As cadeias elastoméricas tipo B do grupo controlo apresentam a mesma superfície irregular e rugosa. É de notar a deformação das cadeias com o aumento do passo entre os elos (100x). A ampliações elevadas (3000x) expõem-se as mesmas rugosidades superficiais e algumas microfissuras. A D C B 40 Figura 20 – Imagens de MEV de uma cadeia tipo B do grupo Red Bull (Ampliações: A-100x; B500x; C3000x de uma secção lateral; D3000x de uma secção central). A D C B 47 placas de estudo. Também as placas e modelos experimentais foram diariamente retiradas do ambiente que reproduzia o ambiente oral para um ambiente onde fosse possível fazer as imersões. O conhecimento dos padrões de comportamento das cadeias elatoméricas é essencial aos médicos dentistas, nomeadamente aos ortodontistas, a fim de uma melhor prática clínica conduzindo à realização de tratamentos mais eficazes. 48 Conclusão Tendo em conta as limitações inerentes ao estudo realizado, os resultados permitem concluir que existe degradação da força das cadeias elastoméricas ao longo do tempo em todos os grupos de teste, verificando-se que a maior taxa de degradação ocorreu em T1, reduzindo-se ligeiramente a partir desse intervalo até T5. As bebidas energéticas Red Bull® e Powerade® demostraram não ser determinantes na degradação da força das cadeias elastoméricas tipos A e B uma vez que o padrão de comportamento não diferiu muito do controlo. Os dois tipos de cadeias, A e B, apresentaram resultados e comportamentos similares, em qualquer dos grupos experimentais. O padrão de degradação das cadeias submetidas às bebidas Red Bull® e Powerade® é bastante diferente do apresentado no grupo controlo. Com efeito, no grupo controlo a degradação traduz-se em fissuras profundas enquanto que nas submetidas às bebidas surge uma corrosão superficial, com áreas que aparentam desgaste. 49 Bibliografia 1. Mirhashemi A, Saffarshahroudi A, Sodagar A, Atai M. Force-degradation pattern of six different orthodontic elastomeric chains. Journal of dentistry. 2012;9(4):204-15. 2. von Fraunhofer J, Coffelt M, Orbell G. The effects of artificial saliva and topical fluoride treatments on the degradation of the elastic properties of orthodontic chains. The Angle orthodontist. 1992;62(4):265-74. 3. Weissheimer A, Locks A, de Menezes L, Borgatto A, Derech C. In vitro evaluation of force degradation of elastomeric chains used in orthodontics. 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