Effect of auxiliary lever arm angulation and elastic type on mandibular molar mesialization with clear aligners: a three-dimensional finite element analysis
Esta análise de elementos finitos tridimensional revela que, embora o tipo elástico dite o movimento vertical dos molares mandibulares durante a terapia com alinhadores transparentes, um braço de alavanca angulado 30° distalmente combinado com um elástico intramaxilar produz o resultado mais equilibrado ao minimizar a inclinação, o deslocamento total e o estresse do ligamento periodontal.
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Quando uma pessoa perde um dente permanente, os dentes ao redor da lacuna não simplesmente permanecem no lugar; eles têm uma tendência natural de se deslocar para o espaço vazio. Na mandíbula inferior, se um primeiro molar é perdido, o segundo molar atrás dele frequentemente inclina-se para a frente no espaço. Embora esse movimento possa parecer uma maneira conveniente de fechar o espaço sem a necessidade de uma ponte ou um implante, alcançá-lo com alinhadores transparentes — as bandejas de plástico removíveis usadas na ortodontia moderna — provou ser surpreendentemente difícil. As bandejas de plástico pressionam a coroa visível do dente, mas o centro de equilíbrio do dente situa-se muito mais abaixo, próximo às raízes. Essa incompatibilidade frequentemente faz com que o dente tombe como uma árvore caindo, em vez de deslizar diretamente para a frente, levando a mordidas desiguais e resultados ruins. Para corrigir isso, os ortodontistas às vezes fixam pequenos botões de plástico ou braços metálicos ao dente para alterar onde a força é aplicada, e usam elásticos para puxar o dente. No entanto, a física exata de como essas ferramentas interagem para mover um dente suavemente, sem inclinação indesejada ou rotação, permaneceu um mistério difícil de testar em pacientes reais.
Para resolver esse quebra-cabeça, os pesquisadores Engin Ceylan e Şeniz Karaçay recorreram a uma poderosa técnica de simulação computacional conhecida como análise de elementos finitos. Em vez de testar todas as combinações possíveis de ferramentas em pacientes reais, o que seria lento e arriscado, eles construíram dez modelos digitais precisos de uma mandíbula inferior com a ausência de um primeiro molar. Esses modelos incluíam o osso, o dente, o tecido mole que segura o dente e a bandeja do alinhador de plástico transparente. Eles então simularam a aplicação de força de dez maneiras diferentes, testando como o dente reagiria quando empurrado apenas pelo alinhador, ou quando auxiliado por várias combinações de botões, braços metálicos longos e elásticos. O objetivo era ver qual configuração movia o dente diretamente para a frente enquanto o mantinha ereto e minimizava o estresse nos tecidos circundantes.
As simulações revelaram que o tipo de elástico utilizado foi o fator mais importante para controlar se o dente se movia para cima ou para baixo. Quando os pesquisadores usaram um elástico que conectava a mandíbula inferior à maxila superior, o dente consistentemente se movia para cima, um movimento chamado extrusão. Por outro lado, quando o elástico conectava dois pontos dentro da mesma mandíbula inferior, o dente consistentemente se movia para baixo, ou intrusão. Esse comportamento vertical era tão previsível que parecia ser governado inteiramente pela direção do elástico, independentemente de outros fatores.
No entanto, controlar a inclinação lateral e de frente para trás do dente exigia uma abordagem diferente. O estudo descobriu que o ângulo de um braço metálico longo fixado ao dente desempenhava um papel decisivo. Quando o braço era inclinado para trás, na direção oposta ao movimento, ele atuava como um contrapeso que impedia o dente de tombar para a frente. A configuração mais bem-sucedida envolveu um braço metálico inclinado trinta graus para trás combinado com um elástico que permanecia dentro da mandíbula inferior. Essa configuração específica produziu a menor quantidade de inclinação, o movimento para frente mais controlado e a menor quantidade de estresse no tecido ao redor da raiz do dente. Em contraste, configurações que utilizavam um simples botão na lateral do dente, sem um braço inclinado, resultaram em inclinação significativa e movimento irregular.
Os pesquisadores também descobriram que a quantidade de movimento nem sempre correspondia à quantidade de estresse no tecido de suporte do dente. Em alguns cenários, o dente percorreu uma grande distância, mas o estresse foi distribuído, enquanto em outros, mesmo um pequeno movimento concentrou alto estresse em uma área minúscula. Isso sugere que simplesmente mover um dente por uma longa distância não é o mesmo que mover um dente com segurança. O estudo conclui que, embora os alinhadores transparentes possam ser usados para mover molares, o design das ferramentas auxiliares importa imensamente. Ao escolher o ângulo correto para o braço metálico e o tipo certo de elástico, é possível guiar o dente em um caminho reto e controlado, embora essas descobertas sejam atualmente baseadas em simulações computacionais e precisem ser confirmadas na prática clínica.
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